近年來，各種非標準差壓式流量計依據(jù)自身特點，在氣體測量工作中取得了有效的應用成果，例如環(huán)形孔板流量計、均速管流量計、彎管流量計以及 V 型錐流量計等。然而非標準流量計在應用中也存在一定的劣勢，那便是部分流量類型未能得到國家標準支持，同時在測量中無法準確控制偏差值，因此會對非常終測量結果構成一定的影響。此外，當前我國還沒有口徑大于400mm 且滿足圓管形式的流量計，這樣在風洞均勻流暢下游中無法提供準確檢測。基于此，本研究將大口徑作為切入視角，針對氣體流量計的在線檢測技術進行研究，對流量計的制造與發(fā)展具有重要意義。

 

1 相關原理及系統(tǒng)概述

           國際標準 ISO3966《封閉管道流體流量的測量》中規(guī)定了在充滿流體的封閉管道中，處于穩(wěn)定流動狀態(tài)的體積流量的測量方法，并且規(guī)定了可測定的流速范圍，下限流速為測頭在風洞中標定的非常低流速，具體數(shù)值為3.0m/s 左右，上限流速為≤0.25倍的馬赫數(shù)。

 

           對于圓管來說，將管道橫截面中的半徑數(shù)值代入到測定公式中，并且將平均流速視為等于在各個半徑上測量各點位實際數(shù)據(jù)的算術平均值，這樣當管道內(nèi)部的平均流速等于管路半徑平均速度所代表的算術平均值時，就可以利用平均流速對各個局部流速的實際數(shù)值進行估算。這樣不僅能夠?qū)Υ罂趶綒怏w流量計的在線檢測提供準確的數(shù)據(jù)參考，還能夠?qū)�測頭的應用數(shù)量提供參考。考慮到測頭支桿對堵塞問題的影響，需要根據(jù)測頭實際插入深度來計算影響數(shù)值，進而減少非常終檢測結果的誤差。

 

           本次研究在檢測環(huán)節(jié)采用 FC2000系列流量計算機進行測定，該型號計算機是一款全參數(shù)補償、多通道、具備歷史記憶與數(shù)據(jù)顯示功能的綜合性計算系統(tǒng)，同時該系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信功能良好，能夠與高性能流量顯示儀表相結合，這樣可以針對氣體流量計測頭處的壓力、差壓以及溫度變化情況進行準確測量。該流量計算機的功能具體如下 ：

           ①接受各測頭的差壓信號與管道壓力、溫度信號，并且根據(jù)預先設定的校準系數(shù)對局部流速進行對比分析，以對測頭系數(shù)進行非線性修正。

           ②該氣體流量計算機能夠根據(jù) ISO3966《封閉管道中流體流量的測量》規(guī)定計算出管道中的平均流速，并且根據(jù)管道內(nèi)部不同區(qū)域的流速差值計算出任意位置的流速。

           ③根據(jù)有關國際標準與行業(yè)準則，針對管道內(nèi)部的壓力、溫度、組分補償?shù)葏��?shù)進行綜合計算，并且在大口徑氣體流量計在線檢測結果中得以體現(xiàn)，這樣可以使非常終的體積流量值與檢測結果更加準確。

 

2 防堵塞優(yōu)化措施

           在開展大口徑氣體流量計檢測時，有時會涉及管路堵塞問題，這樣會嚴重影響到檢測結果，因此需要針對管路堵塞問題制定相應的優(yōu)化措施，這樣才能從本質(zhì)環(huán)節(jié)提升檢測結果的準確性。例如，針對測量煤氣等臟污介質(zhì)的要求，測管式流量計的測頭在設計環(huán)節(jié)要作出調(diào)整優(yōu)化，吸取其他類型流量計的優(yōu)勢，在分析均勻管式流量計取孔容易堵塞機理的基礎上，可以采用獨特蹄形切口結構，由于均速管流量計在測桿中不同區(qū)域的檢測數(shù)值存在差異，因此可以在壓孔之間進行測量，并且針對這種情況構成的介質(zhì)進行清除。介質(zhì)在流動過程中還會產(chǎn)生粉塵，進而出現(xiàn)沉積現(xiàn)象，造成管路堵塞 。

 

           與此同時，大多數(shù)工業(yè)煤氣中都含有水分，并且以水蒸氣的狀態(tài)附著在煤氣之中，也就是所謂的濕煤氣，當濕煤氣流入取壓孔內(nèi)時，會與管路內(nèi)原先的水蒸氣接觸，使管路內(nèi)部出現(xiàn)冷凝水，當冷凝水含量增多時還會對管路內(nèi)的粉塵產(chǎn)生連鎖反應，這時候會使堵塞面積進一步擴大。因此，在解決上述大口徑管路堵塞問題時，首先要將管路內(nèi)部的粉塵與冷凝水混合物析出，并且清楚取壓管內(nèi)部的污垢，通常情況下測桿下端測孔內(nèi)的堵塞情況比較嚴重，因此需要采用蒸汽或氮氣進行吹掃，同時還可以針對測桿上端的取壓孔進行處理，以達到對下端取壓孔進行疏導的效果。當取壓管內(nèi)部介質(zhì)處于靜止狀態(tài)時，將測頭改裝為蹄形切口，這樣在向下安裝時濕煤氣中的冷凝水會隨著疏通措施而流出管路，這樣會有效減少管道中冷凝水的沉積量。

           此外，可以在測管式流量計上添加在線吹掃的裝置，這樣在檢測過程中如果發(fā)現(xiàn)管路內(nèi)部有污垢情況可以及時進行清理，可以有效解決大口徑氣體流量計檢測過程中的管道堵塞情況，提升非常終檢測結果的準確程度。

 

3 大口徑氣體流量計在線檢測技術措施

           在大口徑氣體流量計的在線檢測過程中，首先需要對工藝管道中的阻流零件進行測定，例如彎徑管、彎管以及直流管等，尤其是要對多年持續(xù)使用且無法拆卸更換的孔板進行測定，并且根據(jù)各種零件與孔板的流量特征進行綜合分析，如果能夠重新確定上述阻流零件之間的流量值與差壓關系，并且將數(shù)據(jù)情況代入到大口徑氣體流量計的檢測結果中，就可以使非常終的檢測結果更加準確。

 

           當針對流出系數(shù)進行計算時，可以利用阻流零件兩側(cè)的差壓值來計算經(jīng)過該阻流零件時產(chǎn)生的流量值，并且結合測管式流量測量系統(tǒng)可以實現(xiàn)在線標定大口徑管線的各種阻流零件。通過將流量計與計算機相連接，可以準確測定出被測定大口徑管道中的氣體流量，同時還可以將實時壓力與溫度等數(shù)值反映到顯示器中，流量計算機根據(jù)ISO3966標準計算出非常終的流量值。這樣將結果與預期結果進行對比分析，能夠看出實際數(shù)值的誤差率較低。此外，為進一步提升大口徑氣體流量計在線測量時的準確度，還可以采用多支測管進行同步測量，非常后結果取平均值，這樣可以在原有基礎上降低設備費用，強化大口徑氣體流量計測量結果的準確性。在應用大口徑氣體流量計在線檢測技術時，還需要注意以下問題 ：

           ①在常用流量低于3m/s 時，需要根據(jù)實際情況對在線測量技術的相關參數(shù)進行調(diào)整，以保證檢測結果的準確程度 ；

           ②在檢測過程中需要全程符合操作規(guī)定要求，嚴格控制測頭的插入深度 ；

           ③在振動比較大的管道中進行檢測時，需要對震動影響數(shù)值進行分析，并且利用差壓變送器與測管分體安裝的方式，同時還可以將引壓管替換成軟管，盡量避免振動對檢測結果造成的不良影響。

           ④如果搭配系統(tǒng)的下限流量數(shù)值較低，且流量范圍變化較大的話，可以選用帶有 HART通信功的微壓變送器來輔助檢測。

 

4 結語

           綜上所述，通過對氣體流量計在線檢測方法的研究，根據(jù)結果制定《氣體流量計在線檢測方法研究》報告�？梢越鉀Q以前無法在生產(chǎn)現(xiàn)場對儀表進行準確檢測的問題。同時，該檢測實驗采用與理論相結合的方式，能夠?qū)Ρ粶y儀表做出精密的判斷，進而為用戶提供更好的服務。通過對氣體流量計在線檢測技術的研究，推動我國流量在線檢測技術的發(fā)展，

使其更好地為相關流量檢測企業(yè)和機構提供指導。