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聯系我們1、超聲波流量計 介紹
超聲波流量計是一種利用超聲波脈沖來測量流體流量的速度式流量儀表，是 20 世紀 70 年代上發展起來的高科技產品，廣泛用于自來水、水利、化工、冶金、電力、石
油、環保、采暖空調等各行各業。超聲波流量計分主機和傳感器兩部分，使用時將傳感器貼裝在管壁外側或采用插入式探頭插入管壁內。超聲波流量計采用先進的“時差法"測量原理，就是利用聲波在流體中順流、逆流傳播相同距離時存在的時間差與被測流體的流動速度有關，因此測出這個時間差就可以得出流體的流速，也就可以計算出流體的流量。
1.1 西門子超聲波流量計介紹
供水交接量和回水監督量配置了 2 臺西門子 7ME3110 分體式管道式超聲波流量計，它設計堅固耐用，壓力等級ANSI150，法蘭和本體材質使用碳鋼，傳感器外殼材質和傳感器接觸面材質選用 316L 不銹鋼材質。換能器型號選用FUS060， 可以在不斷流的情況下輕松更換。 zui高溫度 200°C，外殼防護等級 IP67，防爆等級 EEx d ⅡC T4，輸出信號為4~20mA。為了確保數據準確，配備了博世達 FC2000-1AE 的熱量積累儀，同時把溫度信號也引入熱量積累儀，經過計量后，通過 RS485 信號，將熱量信號、溫度信號和流量信號上傳到 DCS 系統。
1.2 弗萊克森超聲波流量計介紹
回水交接量和供水監督量配置了 2 臺德國弗萊克森公司的 ADM8027/FSM 便攜式超聲波流量計，探頭直接安裝在管道外壁上，自身無磨損，不受介質影響，安裝簡便快速，無需
切斷工藝管道，無需工藝停車，并且無壓損。由于采用*的雙 uP 技術、高速采樣和自適應信號處理技術， 即使在苛刻的測量工況下也能可靠而穩定的工作。自動識別探頭及其
標定數據, 能縮短設置時間, 并能提供、持久穩定的測量結果。外夾式探頭經 ATEX zone1 認證，量程寬，測量管徑范圍從 DN10mm 至 DN6500mm，測量溫度范圍從-40℃至
+400℃；防塵，防潮，用戶界面友好。為了確保超聲波流量計 數 據 準 確 ， 采 用 浙 中 控 無 紙 記 錄 儀 ， 型 號AR4102AOROOPWOC4SCFC1NAC/513，同時把溫度信號也引入無紙記錄儀，經過計量后，通過 RS485 信號，將熱量信號、溫度信號和流量信號上傳到 DCS 系統。
2、超聲波流量計應用總結
超聲波流量計于 2012 年 8 月份投運以后，在壓力穩定在 1.0MPa 情況下，兩者的比對差率達到 0.5%，達到貿易結算要求。經濟效益顯著，每月熱水按 39470t 輸送量，則月效益 142 萬元，全年創效可達到 1700 萬元。應用情況總結如下：
2.1 選用了進口品牌的超聲波流量計
選型前對壓力等級、zui高溫度、流量范圍、工藝管徑等工藝參數進行反復確認，由于進水溫度比回水溫度高，選用了不同的傳感器，而且對傳感器的安裝*按說明書要求進行，確保了流量計的正常使用。
2. 2 超聲波流量計輸出均配流量積算功能
實現水的熱量計算和累積，水的密度和焓值根據溫度和壓力進行補償。 導入一定壓力下， 溫度-密度 （ρ） /焓值 （h）對照表，運用內插的方法，計算得出相應溫度下，對應的水密度和焓值，并通過公式 E=∫ρ·h·Fv dt，其中 Fv 指體積流量，t 指單位時間，計算得到熱量。由于壓力對計算的準確性影響較小，所以兩家均沒有引入壓力動態補償，在運行穩定的時候，將穩定工況下的固定壓力導入補償結算。
2.3 兩家技術人員共同參與超聲波流量計的調試，發現問題進行整改。在投運初期根據實際工況通過手動查表進行計算的結果和結算儀的顯示值進行比對。通過比對，差率符合要求。在調試 2 臺超聲波流量計時，發現超聲波流量計輸出流量單位與結算儀中流量單位參數不匹配，當時外供熱水設計流量為質量流量，計量單位為 t，因此，zui初超聲波流量計表頭流量設置的是質量流量，而博世達 FC2000-1AE 熱量積累儀設定為體積流量， 實際熱水供水壓力1.0～1.13 MPa、溫度 145～148℃，回水壓力 0.3MPa、溫度為 87～100℃，因此，帶來熱水密度轉換時造成的流量誤差。為此，重新設置了超聲波流量計流量單位，由質量流量變更為體積流量輸出，以匹配流量計與熱量結算儀參數一致。
3、收獲和需改進的地方
3.1 1 流量監控時雙方體積流量可比對性差
雙方熱水輸送距離有 6km，鎮海煉化供水溫度 147℃、金海德旗公司收到溫度 141℃； 金海德旗公司回水溫度 99℃，鎮海煉化收到溫度 97℃， 長輸線及熱量損失決定了雙方交接量若采用超聲波流量計提供的體積量可比性較差，僅金海德旗公司供回水表體積差量可達 4～9m3/h。因此，熱水輸送的特殊性決定雙方供回水交接量的比對只能用結算儀提供的
質量流量進行比對。
3.2 壓力波動對質量流量的影響
投運后發現，壓力波動對質量流量準確性有影響，特別是壓力增大時，雙方質量流量比對偏差也開始增大，開工初期 2012 年 10 月雙方交接質量流量比對差率為-0.66%， 11 月
達到-1.08%。
由于鎮海煉化的熱水流量、 溫度信號均引入 FC2000-1AE熱量積累儀中實現了實時補償，壓力變送器信號未引入結算儀中，壓力采用了固定參數設置，鎮海煉化結算儀中供水壓力設置為 1.0MPa、回水壓力設置為 0.3MPa，結算儀根據溫壓參數計算出質量。壓力固定造成密度計算的差異，從而造成質量流量的偏差。
3.3 溫度測量誤差 對經濟效益的影響
由于原設計測量溫度使用了一級的熱電偶，測量精度1.5℃，通過計量，每 1℃影響月效益 3.6 萬元.因此有機會時更換 A 級的熱電阻，測量精度 0.15℃，可以克服由于溫度測量誤差影響熱量的結算量。
