水垢对便携式超声波流量计测量的影响
发布时间：2023-01-07 20:11:47来源：hseauto.cn来源：..
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由于目前进行锅炉能效测试时，部分锅炉由于没有水处理设备并且锅炉投入运行时间较长，会导致供水管道上有水垢的存在，由上面推导出的流量计算公式可知，管道内流体的流量与管道的内径大小有关，而通常使用超声波流量计进行测量时，仪器输入的参数上并未考虑管道上的结垢厚度，因此，实际测量的时候流量计算会有误差。
超声波流量计在结垢的管道上进行测量流量时，超声波传播的时间由两部分组成：一部分为在水垢层内的传播时间，另一部分为在管道流体内的传播时间。由于超声波在水垢层的传播速度要远大于超声波在水中的传播速度，并且水垢层的厚度相比于管道内径也很小，所以超声波在水垢层的传播时间比超声波在流体中的传播时间要小得多，可以忽略不计。
设：d——除去水垢层后管道内径；
[Q实际][=πd24Lcosθ（1t1-1t2）]
[Q显示][=πD24Lcosθ（1t1-1t2]
则[Q实际=Q显示×（dD）2]
由于d略小于D，所以超声波流量计测试的显示值要大于管道中实际的流量值。
现场实际测试情况与误差分析
在某锅炉测试现场，锅炉进水管经过大修时更换了一段新管，笔者在其他条件不变的情况下，分别用同一台超声波流量计测试了新管和大修前存在水垢的旧管的给水流量。输入参数：管道外径219mm，管壁厚度5mm，得到的测试数据如下：
从上表的数据可知，不改变输入参数的情况下，同样测试条件，有水垢的旧管测试流量要大于新管的测试流量，流量的相对误差值为：
[（279.38-272.23）/272.23]×100%=2.63%
因此，管道的壁厚是影响超声波流量计测试误差的一项重要参数。在使用超声波流量计进行管道流量测量时，对于管道内结垢较厚的情况下，若仍按照设计壁厚值进行输入，必然会影响流量计测量的精度。因此，只有使用管道的实际壁厚代替管道的设计壁厚作为超声波流量计的输入参数，才能更加准确地得到更接近管道实际流量的测试流量，进而减小测量误差。而在目前的测试情况下，可通过超声波测厚仪测量值来代表管道包含水垢层的实际壁厚作为输入值。
通过超声波测厚仪测试可得到，有水垢层的旧管管壁的厚度为6.36mm，将此参数输入流量计进行测量，得到测量流量如下表：
此时流量的相对误差为：
[（274.36-272.23）/272.23]×100%=0.78%
对比上面的数据可知，考虑到水垢层的相对误差远远小于未考虑水垢层厚度的相对误差。因此，在进行锅炉能效测试用超声波流量计测量给水流量时，对于使用年限较长、管壁结垢较严重的管道，应按照实际测量的管壁厚度来调整流量计的输入参数，可提高超声波流量计的测量精度。
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