[导读] 摘要：介绍了采用CONTROLOTRON1010P便携式超声波流量计对在线流量计进行比对测试过程中测量点的选择、管道参数的测量、探头的安装方式和安装距离、管道的表面处理及比对测试的方法等，并针对比对测试中易出现的问题及对策进行了探讨。
各种流量计在实际应用过程中是否正常运行直接关系到流量计量的准确性和精度，所以应定期对在线流量计进行检测。如果断流取表外送检验，操作起来难度很大，有时个别流量计甚至无法拆卸下来，从而难以进行周期检定。但是，各单位应根据测量管理体系的要求，必须对作为计量仪表的流量计进行定期检验。为解决这一问题，近几年，梅钢公司采用美国CONTROLOTRON1010P便携式超声波流量计对在线流量计进行了比对测试，取得了较好的效果。采用该超声波流量计作为标准表对梅钢公司在线安装的南京亚楠公司生产的超声波流量计、上海光华爱而美特公司生产的电磁流量计等流量仪表进行了在线比对测试，都取得了较为满意的结果。
CONTROLOTRON1010P便携式超声波流量计，体积小，功能齐全，操作简便，用于测试在线流量计确实比较方便。其测量精度在0.3%～0.5%，其标准型传感器适用大多数金属管等，适用管径范围宽为6.35—9 144 mm。为了降低在线检测比对的误差，应精心操作，严格执行操作规程，尽量减少人为因素造成的测量误差。
1 在线比对测试中的关键技术
1.1 测量点的选择与管道参数的测量
正确选择测量点，准确地测量管道参数，是减少附加的比对测试误差的前提条件。为此必须做到以下两点：一是测量点应选择在管道上游10倍以上、下游5倍以上管径长度的直管段上，测量点处应无焊缝、无振动及无电磁干扰源等;二是管道直径和管壁厚度要用卡尺和测厚仪分别多点测量后取其平均值，因为管道内径误差1%就会引起测量值产生3%的误差，所以必须准确测量。
1.2 探头安装方式的确定
超声波流量计一般有两种探头安装方式，即z法安装和V法安装。一般情况下：管径D>200
mm时选用Z法，管径D<200 mm时选用V法。
但是，当D<200 mm而现场情况为下列条件之一者，也可以采用Z法安装：
1)当被测量流体浊度高，用V法测量收不到信号或信号很弱时;
2)当管道内壁有衬里时;
3)当管道使用年限太长且内壁结垢严重时。对于管道条件较好者，即使D稍大于200mm，为了提高测量精度，也可采用V法安装。
1.3 安装距离与探头位置的确定
1)将管道参数输入仪表，选择探头安装方式，得到安装距离。
2)在水平管道上，一般应选择管道的中部，避开顶部和底部(顶部可能含有气泡，底部可能有沉淀)。
3)V法安装时先确定一个点，按安装距离在水平位置量出另一个点。
4)Z法安装时先确定一个点，按安装距离在水平位置量出另一个点，然后测出此点在管道另一侧的对称点。
1.4 管道表面的处理
确定探头位置之后，在两安装点±100 him范围内，使用锉、砂纸等工具将管道打磨至光亮平滑无蚀坑，要做到光泽均匀，无起伏不平，手感光滑圆润。需要特别注意的是，打磨点要求与原管道有同样的弧度，切忌将安装点打磨成平面，再用酒精或汽油等将此范围擦净，以利于探头粘接。
1.5 探头的调试与测量
1)传感器安装完毕后，观察信号接收强度值，轻微调整传感器的安装位置与距离，使其出现稳定的测量值。
2)检查被测在线流量计的管道参数输入是否准确，安装位置及直管段长度等是否符合该流量计的技术要求，符合要求才可进行比对测试。
3)同时记录两台流量计的瞬时流量和累计流量，测试时间不应小于0.5 min，对流量变化较大的管道，应按流速范围分档测试。
2 在线比对测试中易出现的问题及其对策
2.1 同一流量计多次检测存在误差
在周期性比对测试中，每次测得的相对误差值都不一样，在排除每次测试时管道流量变化较大的情况下，多为测量点不固定所引起的。如果因为管道参数测量有误而引起误差，应严格测量管道参数，正确安装传感器。相对误差在准许范围内的测量点应作为永久性测量点。在比对测试完成后，可在传感器周围涂刷防腐漆，取下传感器后，在其位置上抹上黄油并贴上一块塑料布，擦掉黄油再用手锤击打测量点，将新结的水垢震掉，按防腐漆所留下的标记装上传感器即可测量，既方便又准确。
2.2 声波信号接收很弱或时有时无
在管内充满水的情况下，造成这一现象的原因，一种可能是管壁内结垢太厚，另一种可能是管内含有大量气体，使声波经常被阻断。可先用手锤击打测量点，如果接收的信号强度值不断上升，则说明是管壁内结垢引起的，可继续击打测量点的管壁，使接收信号达到要求为止。如果击打测量点无效，则多为管内含有大量气体所致，排除气体即可接收到符合要求的稳定强度的信号。
3 结语
流量计按其使用场合不同分为强制检定与非强制检定两种。目前在线使用的流量计有些其准确度为0.5级，按量传原则是无法用超声波流量计进行在线校准或检定的。流量计最重要的是看其产品可靠性与正确使用的条件能否满足，盲目追求名义上的“高精度”而忽视使用效果是不科学的。使用CONTROLOTRON1010P外夹便携式超声波流量计进行流量计在线检测是较为可行的方法。
CONTROLOTRON1010P外夹便携式超声波流量计在理想条件下，其准确度可以达到0.5%，考虑到现场管道参数的不确定因素，现场测量的准确度基本可以达到1.0%。这样，从技术和量传角度上讲，用性能较好的CONTROLOTRONIOIOP外夹便携式超声波流量计就可以对1.5级以下的在线流量计进行校准或检定。