超聲波流量計的安裝方式和故障分析

時差式超聲波流量計是當今具競爭力的流量測量手段，其測量線精度高于1.0%。由于工業(yè)現(xiàn)場特別是管路周圍環(huán)境的多樣性，因此，怎樣根據(jù)特定的環(huán)境安裝調(diào)試超聲波流量計，就成了超聲波流量測量領(lǐng)域的一個重要課題，本規(guī)程詳解了超聲波流量計的安裝細節(jié)，從而進一步完整體現(xiàn)了超聲波流量計的精度、可靠性和穩(wěn)定性的優(yōu)勢，大大降低日后的維護工作甚至免維護。

    安裝規(guī)程細解

    （一）詳細了解現(xiàn)場情況

    超聲波流量計在安裝之前應了解現(xiàn)場情況，包括：

    1．安裝傳感器處距主機距離為多少；

    2．管道材質(zhì)、管壁厚度及管徑；

    3．管道年限；

    4．流體類型、是否含有雜質(zhì)、氣泡以及是否滿管；

    5．流體溫度；

    6．安裝現(xiàn)場是否有干擾源（如變頻、強磁場等）；

    7．主機安放處四季溫度；

    8．使用的電源電壓是否穩(wěn)定；

    9．是否需要遠傳信號及種類；

    根據(jù)以上提供的現(xiàn)場情況，廠家可針對現(xiàn)場情況進行配置，必要情況下也可特制機型。

    （二）選擇安裝位置

    選擇安裝管段對測試精度影響很大，所選管段應避開干擾和渦流這兩種對測量精度影響較大的情況，一般選擇管段應滿足下列條件：

    1、避免在水泵、大功率電臺、變頻，即有強磁場和震動干擾處安裝機器；

    2、選擇管材應均勻致密，易于超聲波傳輸?shù)墓芏危?

    3、要有足夠長的直管段，安裝點上游直管段須要大于10D（注：D=直徑），下游要大于5D；

    4、安裝點上游距水泵應有30D距離；

    5、流體應充滿管道；

    6、管道周圍要有足夠的空間便于現(xiàn)場人員操作，地下管道需做測試井，測試井如下：

    （三）確定探頭安裝方式

    超聲波流量計一般有兩種探頭安裝方式，即Z法和V法。

    但是,當D<200mm而現(xiàn)場情況為下列條件之一者,也可采用Z法安裝：

    1、當被測量流體濁度高，用V法測量收不到信號或信號很弱時；

    2、當管道內(nèi)壁有襯里時；

    3、當管道使用年限太長且內(nèi)壁結(jié)垢嚴重時；

    對于管道條件較好者，即使D稍大于200mm，為了提高測量精度，也可采用V法安裝。

    （四）求得安裝距離，確定探頭位置

    1、將管道參數(shù)輸入儀表，選擇探頭安裝方式，得出安裝距離；

    2、在水平管道上，一般應選擇管道的中部，避開頂部和底部（頂部可能含有氣泡、底部可能有沉淀）；

    3、V法安裝：先確定一個點，按安裝距離在水平位置量出另一個點。

    Z法安裝：先確定一個點，按安裝距離在水平位置量出另一個點，然后測出此點在管道另一側(cè)的對稱點。

    （五）管道表面處理

    確定探頭位置之后，在兩安裝點±100mm范圍內(nèi)，使用角磨砂輪機、銼、砂紙等工具將管道打磨至光亮平滑無蝕坑。

    要求：光澤均勻，無起伏不平，手感光滑圓潤。需要特別注意，打磨點要求與原管道有同樣的弧度，切忌將安裝點打磨成平面，用酒精或汽油等將此范圍擦凈，以利于探頭粘接。

    （六）探頭與儀表接線

    （七）微調(diào)探頭位置

    接完線后把探頭內(nèi)部用硅膠注滿，放置半小時，然后用硅膠和卡具把探頭固定到打磨好的管道上（注意探頭方向，引線端向外），然后觀察儀表的信號強度與傳輸時間比，如發(fā)現(xiàn)不好，則細微調(diào)整探頭位置，直到儀表的信號達到規(guī)定的范圍之內(nèi)：

    （信號強度：一般應大于6.5，少數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場具體情況另定。）

    （傳輸時間比：在100±3范圍之內(nèi)，此值須穩(wěn)定。）

    （八）固定探頭

    儀表信號調(diào)整好以后，用所配卡具將探頭固定好，注意不要使鋼絲繩傾斜，以免拉動探頭，使探頭移位，再用硅膠將探頭與管道接觸的四周封住。此膠凝固大約需一天時間，在未干之前須注意探頭防水。（信號線的外屏蔽線須可靠接地）(end)

    1.故障現(xiàn)象:流速顯示不正常數(shù)據(jù)劇烈變化

    原因分析:傳感器安裝在管道振動大的地方或改變流態(tài)裝置(如調(diào)節(jié)閥、泵、縮流孔的下流)

    解決方法:將傳感器裝在遠離振動源的地方或移至改變流態(tài)裝置的上游

    2.故障現(xiàn)象:讀數(shù)不正確

    原因分析:A.傳感器裝在水平管道的頂部和底部的沉淀物干擾超聲波信號.B.傳感器裝在水流向下的管道上，管內(nèi)未充滿流體。

    解決方法:A.將傳感器裝在管道兩側(cè)B.將傳感器裝在充滿流體的管段上

    3.故障現(xiàn)象:讀數(shù)不正確

    原因分析:A.使流態(tài)強列烈波動的裝置如：文氏管、孔板、渦街、渦輪或部分關(guān)閉的閥門，正好在傳感器發(fā)射和接收的范圍內(nèi)，使讀數(shù)不準確。B.流量計輸入管徑與管道內(nèi)徑不匹配。

    解決方法:A.將傳感器裝在遠離上述裝置的地方，傳感器上游距上述裝置30D，下游距上述裝置10D或移至上述裝置的上游。

B.修改管徑，使之匹配

    4.故障現(xiàn)象:傳感器是好的，但流速低或沒有流速

    原因分析:A.由于管道外的油漆、鐵銹未清除干凈。B.管道面凹凸不平或安裝在焊接縫處。C.管道圓度不好，內(nèi)表面不光滑，有管襯式結(jié)垢。若管材為鑄鐵管，則有可能出現(xiàn)此情況。D.被測介質(zhì)為純凈物或固體懸浮物過低。E.傳感器安裝纖維玻璃的管道上。F.傳感器安裝在套管上，則會削弱超聲波信號。G.傳感器與管道耦合不好，耦合面有縫隙或氣泡。

    解決方法:A.重新清除管道，安裝傳感器。B.將管道磨平或遠離焊縫處。C.選擇鋼管等內(nèi)表面光滑管道材質(zhì)或襯的地方。D.選用適合的其它類型儀表。E.將玻璃纖維除去。F.將傳感器移到無套管的管段部位上。G.重新安裝耦合劑。

    5.故障現(xiàn)象:當控制閥門部分關(guān)閉或降低流量時讀數(shù)反會增加

    原因分析:傳感器裝的過于靠近控制閥下游，當部分關(guān)閉閥門時流量計測量的實際是控制閥門縮徑流速提高的流速，因口徑縮小而流速增加。

    解決方法:將傳感器遠離控制閥門，傳感器上游距控制閥30D或?qū)鞲衅饕浦量刂崎y上游距控制閥5D。

    6.故障現(xiàn)象:流量計工作正常，突然流量計不再測量流量了

    原因分析:A.被測介質(zhì)發(fā)生變化。B.被測介質(zhì)由于溫度過高產(chǎn)生氣化。C.被測介質(zhì)溫度超過傳感器的上限溫度。D.傳感器下面的耦合劑老化或消耗了。E.由于出現(xiàn)高頻干擾使儀表超過自身濾波值。F.計算機內(nèi)數(shù)據(jù)丟失。G.計算機死機。

    解決方法:A.改變測量方式B.降溫C.降溫D.重新涂耦合劑E.遠離干擾源F.重新輸入數(shù)值G.重新啟動計算機

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