|
液体流量计的在线检测，是指在管路断流时间非常短的情况下，对液体流量计在现场进行计量性能的一种检测方式。
现场使用的大口径液体流量计，绝大多数是作为贸易结算用的计量器具。由于受到现场条件的限制，比如现场不允许长时间断流、体积大、不易拆装等原因的影响，造成许多大口径流量计无法按照周期送检，不能保证其量值的准确可靠，引起供需双方的计量纠纷。因此，设计并制作一套适合的在线检测液体流量计的装置是十分必要的。
1 装置的工作原理及构成
液体流量计的在线检测装置是采用标准表法，其原理是选用高性能的外夹便携式超声波流量计作为在线检测标准表，使流体在相同的时间间隔内连续流过标准表和被检流量计，比较两者的输出流量值，从而确定被检流量计的计量性能。
使用高性能的超声波流量计作为标准表进行液体流量计的在线检测，有着其它流量仪表所无法比拟的优点，它可以应用于多种管道材质、衬里材质、流体类型等绝大多数管径的流量计的检测，适用范围广泛。我们根据超声波流量计的特点和安装要求，设计制作了一套液体流量计的在线检测装置，装置主要由移动工作台、试验管路（包括整流器）、标准表（超声波流量计）、流量调节阀、可拆换接头、快速接头、压力表、温度计、计算机系统（信号采集、数据自动处理、结果输出等）等部件组成，如图1的简图所示（虚框内为装置的构成）。
2 在线检测装置的设计
此装置的设计，我们综合参考了国家计量检定规程（1～3）确定装置的口径范围、流量范围、标准表的准确度等级、标准表的安装方式及装置其它部件的选型。现对该装置的几个关键部件的设计思路进行重点描述：
（1）为了保证装置的试验管道内外壁光滑平整、材质均匀一致，同时兼顾美观性、实用性，管道材料全部采用不锈钢材质。同时为了现场使用方便，该套装置采用可拆装、可移动式结构。
（2）由于超声波流量计的安装使用要满足上游和下游直管段的长度分别是10D和2D（D为管道内径），其上游直管段要求的长度较长。如果装置的长度过长，则装置在现场不易进行操作。因此，我们在上游直管段的前面安装了整流器，整流器的作用可以调整管道内流场分布的装置，它能起到缩短管路的长度，快速调整流体流速分布的不稳状态，保证超声波流量计测量的准确性。
（3）为了流量调节快捷、准确，我们选用V型流量调节阀调节流量；为了方便省力地装卸被检流量计，在承载流量计质量的下板面，安装手动升降平台；为了避免管道出现负压，在装置的后直管段设置背压弯管。
（4）装置的标准表选用准确度等级为0.5级的外夹式超声波流量计。同时，为了保证标准表的准确性和可靠性，标准表需不定期的在水流量标准装置上进行检定。
3 硬件编程设计
根据超声波流量计提供的RS232的数据接口进行硬件编程。我们采用SqlServer2000和VC6.0进行数据库和硬件接口编程，软件设计框图如图2所示。
本软件首先通过串口转并口数据线将超声波流量计的RS232接口与计算机的USB口相连，将串口信号转化为并口信号，计算机采集和发送信号，所有超声波流量计的输入输出都可以由计算机进行处理。该软件的成功制作，实现了超声波流量计的数据远传和自动采集功能，极大程度上降低了人工操作的失误率，提高了液体流量计的检测效率。同时，软件使液体流量计的在线检测更信息化、电子化，并且加入了数据储存、联机查询等，实现了记录自动保存、证书（报告）自动打印等功能，更大程度地节约了人力物力，保证了检测证书报告的准时率和准确率。其优势具体体现在以下几个方面：
（1）计算机全面代替超声波流量计的手工操作，软件视窗里各类参数一目了然，增加或修改一键完成，很大程度地避免了操作流量计单个窗口带来的失误。
（2）全面实现网络化计量器具管理，可以方便地查找包括原始记录在内的所有信息。同时加入检定到期自动提醒功能，保证了液体流量计等计量器具量传的连续性、周期性、稳定性。
（3）可以按规程或标准要求的编写证书或报告的格式，自动打印检测记录、检定证书、校准证书或结果通知书，同时将这些证书记录的电子版保存在服务器上，方便查询。
（4）依靠SqlServer2000强大的数据库管理和查询功能，本软件能够自动生成检定计划、检定通知单和任意条件查询所得出的报表，生成的报表有Word版和Excel版两种方式供使用者选择。
4 检测装置的实际应用
如果被检流量计的管道条件符合所选标准表（超声波流量计）的安装使用条件，可在被测管线上选取达到条件的测量点安装超声波流量计，进行在线检测（4），从而确定被测流量计的计量准确性。这样可以节省我们设计的在线检测装置的管段安装、被检流量计的拆装，节约了人力物力，更能保证流体不断流。
如果被检测流量计的现场条件无法达到超声波流量计的使用要求，如大部分的水表（特别是大口径的关口水表），就可以采用液体流量计在线检测装置，进行现场拆装，现场测试。即使在线检测装置需要安装，需要断流，但和送检相比，也是极大地缩短了断流时间，为生活或生产提供了便利。
5 结论
JJG258—88《水平螺翼式水表检定规程》25条（1）：使用中的水表进行在线抽检时，如果检定流量大于或等于分界流量，其示值误差不应超过±4%。因此，对于大部分长时间使用的水表（特别是大口径关口水表），使用本文设计的液体流量计在线检测装置进行量值传递是完全切实可行的办法。我国目前尚没有明确的可用于指导大口径液体流量计在线检测的计量法规，新的超声波流量计检定规程也正在制订过程中。液体流量计在线检测装置的研究和设计，能够为大口径流量计在线检测开拓出一个可供借鉴与参考的有效途径。
（参考文献）
（1）JJG258—88，水平螺翼式水表检定规程（S）。
（2）JJG198—94，速度式流量计检定规程（S）。
（3）JJG643—2003，标准表法流量标准装置（S） 。
（4）朱益飞1超声波流量计在油田流量计现场标定中的应用（J）1中国计量，2006增刊：36-37。
|
