論大口徑流量計的在線檢測

一、前言
　　目前，供水**在線使用的大口徑流量計大多由于不能停止供水及不方便拆卸等原因難以做到按期進行周期檢定。而大口徑流量計又往往是供水**用于貿易結算的計量器具，它們屬于國家列入強檢目錄的計量器具，其準確性直接關系到供求雙方的經濟利益。因此大口徑流量計的在線檢測是供水**亟待解決的一個技術問題。
　　超聲波流量計根據其測量原理和安裝方式的不同有多種形式。按原理分類常見的有傳播速度差法和多普勒法兩種，供水**絕大多數選用傳播速度差法；按安裝形式分類常見的有外夾式、插入式和管段式；外夾式按使用情況又分為便攜式和固定式兩種。
　　采用超聲波流量計測量流量的方法在發達國家已得到了廣泛的應用。我國從２０世紀６０年代開始超聲波流量計的研究工作，到８０年代取得實質性成果，技術上也已經成熟。外夾便攜式超聲波流量計是目前*適合用于大口徑流量計在線檢測的流量儀表。
　　二、論大口徑流量計的在線檢測  選用超聲波流量計實現大口徑流量計在線檢測
　　選用性能較好的外夾便攜式超聲波流量計作為大口徑流量計的在線檢測儀表，有著其它流量儀表所無法比擬的優點：（１）可實現不斷流測量，設備便于攜帶，安裝方便；（２）外卡式探頭，不干擾流場，無壓力損失；（３）儀表無可動及易損部件，穩定性好；（４）適用范圍廣，可用于各種類型流量計的在線檢測；（５）適應性強，可用于不同管徑的檢測；（６）標準表價格基本與所測管徑無關，性價比高。
　　然而超聲波流量計測流也存在不少缺點：（１）要求準確知道管道參數，而現場實際情況又難以確定；（２）做為標準表要求有較理想的管道安裝條件；（３）人為因素對測量的影響較大，對操作人員要求很高；（４）現場流量不易調控，很難實現全量程測試。
　　根據我們的經驗，選用外夾便攜式超聲波流量計作為大口徑流量計的在線檢測儀表時，須嚴格控制以下幾點以保證其在線檢測時的準確度。
　　１．在線檢測前的準備工作
　　１　 現場工況條件的了解
　　超聲波流量計在線檢測的準確與否與使用者對現場工況的了解有著非常密切的關系，檢測人員開始檢測前，應首先確定以下信息：標準表的安裝是否能滿足其前、后直管段的要求，一般情況下至少為前１０Ｄ后５Ｄ，具體要以前方及后方阻力件的形式與狀態為主要考慮因素；被檢管線的材質、管外徑、管壁厚、管內襯里的材質及厚度、管內介質、介質溫度等相關量的準確數值，要求在檢測現場測量核實以確保測量準確度；現場工況的常用流量點，以便針對用戶常用流量點進行檢測，提高在線檢測的準確性。
　２　 標準表的準備工作
　　選用超聲波流量計進行在線檢測的基本原理為標準表比對法，因此超聲波流量計應首先在國家法定計量檢定機構進行檢定，并取得有效的檢定證書。
　　２．在線檢測工作
　　這是個技術性和經驗性要求都很強的工作，特別要求工作人員要本著科學的態度去進行在線檢測工作。
　　簡單地講就是要根據現場工況條件科學地確定標準表的安裝位置，不能圖省事勉強湊合。將經過現場測量核實的工況參數輸入流量計并檢查信號接收情況，確認工作正常后，方可開始檢測；檢測時根據現場工況條件確定不同的流量點，并分別同時采集標準表和被檢流量計的流量示值從而確定被檢流量計的示值誤差。換能器無論采用哪種安裝方式，都應采用科學的安裝技術確保傳感器的安裝精度，盡可能減少使用環境和安裝對其測量準確度的影響。
　　三、目前大口徑流量計在線檢測工作的開展情況
　　國家水大流量計量站作為***法定計量檢定機構，負責水大流量計量器具的檢定，開展水大流量計量檢測手段和檢定方法的研究，負責水大流量計量的技術仲裁。
近年來，我站一直致力于大口徑流量計在線檢測技術的研究，采用標準表比對法進行大口徑流量計在線檢測取得了一定的進展。已接受過國內數十家單位的委托開展大口徑流量計的在線檢測，一些單位已按周期進行了多次測試，取得了很好的效果。
　　１９９９年１月受四川自貢質量技術監督局的委托，我站采用超聲波流量計作為標準表經試驗室檢定后對自貢市供水事務管理處的一臺電磁流量計進行了在線檢定，協助用戶在現場建立了公正計量站。
　　２０００年３月，我站受大慶石油管理局供水公司委托，采用超聲波流量計作為標準表，經試驗室檢定后對其在現場使用無法拆除的兩臺電磁流量計進行了在線檢定，取得了令雙方都較為滿意的結果。
　　２０００年１０月，我站受浙江省仙居縣質量技術監督局的委托，對浙江省仙居縣供水公司與自來水廠用于結算的一臺ＤＮ８００電磁流量計采用超聲波流量計作為標準表進行了在線檢定，與浙江省仙居縣質量技術監督局一起協助供水公司與水廠建立了對該流量計施行雙方共管的制度，解決了供水公司與水廠的矛盾糾紛。
　　２００２年３月，我站受深圳市龍崗區水務局的委托，采用超聲波流量計作為標準表經試驗室檢定后對深圳市龍崗區龍口水庫管理處的兩臺電磁流量計進行了現場測試，協助用戶完成了結算雙方對該流量計施行雙方共管的工作。
　　２００４年３月，我站受成都熱電廠和都江堰管理局的委托，對成都熱電廠取水泵站的取水量按雙方協商的運行方式采用超聲波流量計進行了現場測試，為用戶帶來了良好的的經濟效益。
　　四、論大口徑流量計的在線檢測  結論
　　試驗結果表明：外夾便攜式超聲波流量計在理想條件下，其試驗室實流標定準確度可以達到０．５％，考慮到現場管道參數的不確定因素，現場測流的準確度基本可以達到１．０％，這樣從技術和量傳角度上講，用性能較好的外夾便攜式超聲波流量計就可以對２．０級以下的在線流量計進行校準或檢定。
　　目前在線使用的大口徑流量計大多為電磁流量計，其準確度一般都可達０．５級，按量值傳遞的原則是無法用超聲波流量計進行在線校準或檢定的。我們建議大家用“名義降級”的方法來解決這一難題，因為絕大多數按２．０級進行校準或檢定合格的０．５級大口徑電磁流量計并不因為“名義降級”而失去其原有的計量性能，只不過受現場檢測條件的制約，校準或檢定的不確定度大了一些。比起花費大量的人力物力拆表送檢可謂利大于弊，而且在線檢測還可以驗證現場管道條件對流量計的影響，這是送檢無法解決的一個問題。正所謂退一步海闊天空。
　　流量計*重要的是看其產品可*性與正確使用的條件能否滿足，盲目追求名義上的“高精度”而忽視使用效果是不科學不經濟的。
　　根據我們開展在線檢測的經驗，我們建議新建大口徑管線應在系統設計時配置標準測量管段以利于以后對大口徑流量計實現在線檢測。標準測量管段的安裝應以滿足超聲波流量計對前后直管段的要求為前提，注意應保證液體充滿測量管道。
　　對原有的舊管線，可在被測管線上選取一段條件較好滿足超聲波流量計使用條件的測量點安裝標準表。使用經國家授權的計量站檢定的超聲波流量計作為標準表進行在線比對，從而確定被測流量計的計量準確性。
　　使用外夾便攜式超聲波流量計進行大口徑流量計在線檢測是較為可行的方法，大家應該注意的是：流量計是國家實行法制管理的計量器具，按其使用場合不同分為強制檢定和非強制檢定兩種，供水**用于貿易結算的流量計屬強制檢定的計量器具，其檢定應按照國家相關的計量檢定規程由法定計量檢定機構實施；供水**用于內部核算的流量計屬非強制檢定的計量器具，使用者只須按照量傳原則進行科學的校準即可。
　　目前我國尚沒有明確的可用于指導大口徑流量計在線檢定的計量法規，新的超聲波流量計檢定規程正在制訂過程中，有望在新的檢定規程中為大口徑流量計在線檢定開拓出一個可供借鑒與參考的有效途徑..!