关键词：工程测量；便携式超声波流量计；对比测试；研究分析 

   在分析过程中，以有色企业为例。有色企业是典型的消耗大户，其耗水、耗电，因此需要对有色企业进行全新的计量管理。在有色企业发展中，其具有一定的特殊性质，如有色企业不可中断的作业性质要求，无法就整个剂量进行分析。这不仅影响了正常生产，同时还增加了企业的经济负担。为了解决此类问题，提高企业内部的水计量时效性以及经济性，因此需要保障企业水平衡。采用便携式超声波流量计对现场的水流量计进行在线数据比对，确保在线水流量计自身是否存在超差现象，从全新角度避免了水计量检测所带来的停产、减产影响，提高整个产能，为现在企业的经营提供有效的运行数据。

1.测量误差的重要影响因素分析

1.1管道自身的尺寸限制

   就整个管道自身的尺寸限制，当管道尺寸以及实际管道尺寸不同时，管道尺寸会产生较大的测量误差^[1]。因此，可以将内径误差及流量误差进行分析，做合理的分析曲线。

1.2探头自身的安装长度

    探头安装长度在便携式超声波流量计安装中，探头安装长度在设置完必要参数后，由主机自动报备相关数据，并根据现场操作的实际流程明确准确度以及经度。在实际的分析中，探头长度误差以及流量曲线误差需要符合实际的安装要求^[2]。

2.测量原理分析

    分析整个测量原理，可以得知便携式超声波流量计在安装中，其为封闭式管道方法。因此，其整个检测原理具有多样性，包含了时差法、多普勒法等方法。其中，多普勒法主要可以测量气液两相流体或气固两相流体^[3]。而声速偏移法，则可以在超声波流体中分析传播时所产生的偏移速度，以确保整个流量值^[4]。便携式超声波流量计采用时差法进行测量，在整个声波流体传播速度中，其声波传播的方向以及距离感具有明显的差异性传播时间^[5]。因此，利用传播时差以及被测流体之间的关系，可以求得全新的流体，计算出整个流体流量。在便携式超声波流体中，相关的检测设备可以将换能器用以加装固定测试管道外壁，无需管道断流，整个安装极为简单。在检测中，使用便捷，无需对企业产生额外的负担影响。在进行实际测量时，其内置的晶体芯片发出检测声波，可以通过全新的传导方法，侦测到管道内壁的被测流体。在测量时，需要分析整个被测管的外径厚度以及衬里的厚度，以刨除其干扰因素。确定管道材质以及流体名称、流体黏度等，以声波传播的反馈数据进行合理转换，明确整个流体的流速^[6]。

3.安装方式

    在安装方式中，其通过换能器的安装方法进行分析。换能器常见的安装方法分为了Z法、V法以及W法^[7]。在通常情况下，Z法、V法、W法的安装与管道直径具有明确关联。当管道直径小于300mm时，采用V法安装，将取得较好的安装效果。而当管道直径大于200mm时，则可以采用Z法安装。经实践表明，Z法安装的超声波信号强度较高，且磁场的稳定性较小。此外，当管道直径极小时，可以采用W法。但W法对于安装的要求精度极高，因此在常规安装中，W方法使用几率不高。在安装换能器时，管道外部表面应进行特殊处理。例如，管道安装部位应去除保温层，随后加入耦合剂，避免出现空隙。否则声波就会在传播中，受缝隙影响出现折射，无法精准的测量到被测流体。换能器前后必须保持足够长的直径段，保障流体的均匀分布。就一般情况下，其要求管段10D，直管段5D以上，上游30D以内不能安装泵、阀等干扰部件。因此，换能器在安装时，避免安装在上部或顶部，以避免管道气体杂质进入测量声道。

4.干扰因素分析

4.1主机自身无信号显示

    在测量中，主机信号自身无详细显示，其可能故障有以下五点组成：

    其一，检测器与主机信号连线有可能呈现断开；

    其二，检测环境有可能存在一定的干扰源；

    其三，在检测点以及检测器中，其连接性出现问题；

    其四，管道内部有大量气泡或多余水分，导致整个测量精度不足；

    其五，发电信号电压较低。

    在解决过程中，其整体可以通过一系列的流程进行解决。例如，就检测器以及主机信号的连线进行检查，以判断二者是否断开，改变检测位置。就检测气体、检测点之间的耦合性进行确认，以分析其是否满管流通，提高发电电压，保障整个检测器的管道连接光滑。

4.2信号强度不足

    在检测过程中，如出现信号强度不足，可分析是否由以下五点组成：

    其一，检测器的位置移动是否符合相关要求，以确保检测器强度能够发挥优势；

    其二，检测器的电源能量是否充足，是否因能量不足出现检测结果失衡；

    其三，检测整个管道内壁是否出现水垢或外壁附着物；

    其四，检测管道内是否充满水或是否存在多余的管道积物；

    其五，整个检测器的安装方法是否正确、合理。

    在解决过程中，可以检测整个检测器的位置，就电源管道外壁结构等进行分析。例如，管道内壁结构出现水垢，则对整个水垢进行敲击震落，随后进行有效处理。针对外壁附着物进行全面的清理，检测器的安装位置是否合理、精准^[14]。

4.3演算异常现象

    出现演算异常的现象，其主要有以下四点原因构成：

    其一，分析自身的信号强度，研究是否因信号强度波动较大所导致；

    其二，自身测量流体流速是否较大；

    其三，分析是否在检测过程中出现脉动情况；

    其四，直管段部分是否因长度不够所导致精度下降。

    在解决措施中，首先调整整个探头位置，提升信号强度，并保持信号自身的稳定。分析流体自身的波动，就位置进行选择，避开泵或阀门等流体扰动部件，提高整个阻尼系数。

4.4测量值相关误差

    分析整个测量值的相关误差，可以得知其由以下四点组成：

    其一，分析管道的规格与实际是否出现不同；

    其二，管道内壁的水垢是否较多；

    其三，管道长度以及上下游比例是否符合要求，避免因管道长度不够所引起的相关问题；

    其四，管道内部是否因流体原因出现泥沙等沉淀物。

    在处理措施中，首先检查主机的整个参数以及实际要求是否相符。在检测管道壁中，针对于管道水垢，用小锤进行敲击，使其脱落。对比现场情况，就留水样进行采样测试，分析内部是否存在泥沙，干扰整个检测精度。

5.测试分析

    就整个便携式超声波流量计在应用中进行分析，可以得知其对于企业而言具有不可替代的优势。可以在企业不断流的情况下，进行测量，且整个测量设备极小，体积便于携带，安装方便。借助外卡式探头，可以不干扰流体流速。在相关压力损失测量中，其无易损部件。因此，使用性能稳定、性能极好。可以适用于各种类型的流量计，在线比对，完成直径的融合，确保其自身的管道连接具有明显特性。在安装过程中，性价比极高。

    虽然便携式超声波流量计在测量过程中拥有独特的优势，但是其自身亦有一定的影响。在后续测试分析中，需要注意以下五点，避免影响检测精度：

    其一，在检测时确定整个管道条件。例如，针对管道材质以及管道外径进行分析，保证管道的壁厚、衬里材质厚度等，分析其符合要求。当管道厚度过厚或过薄时，将会明显干扰整个检测的精准度以及有效性；

    其二，对管道内壁要求较高。在检测中，管道内壁将避免出现腐蚀、水垢、结晶等现象。腐蚀将会导致管道内壁呈现出较多的裂痕，干扰声波传播。而管道内部结构太厚，也会带来较大的流量误差，干扰检测精度；

    其三，操作人员必须进行专业的培训，以避免操作人员在检测中，因人为因素对测量产生不良影响；

    其四，在超声波流量中，其整个精度受体积影响，因此其提供的参考数据需要进行多样性的测试才可以完成录入；

    其五，在便携式超声波流量计测试中，被测试的流体杂质含量必须符合检测要求，以避免流体杂质过多干扰检测效果。在管道以及被测气体密度中，声波在管道壁中的传播速度远大于气体中的传播速度，因此其声波经管道折射后，已无法满足实际测量需求。

6.结束语

    综上所述，在研究便携式超声波流量计在线比对测试研究分析中，需要认清便携式超声波流量计的特性。作为一种全新的在线流量测量设备，其具备小巧、便捷、实用的特征。并且是超声波流量计可以完成无断流的比对，其具有明显的经济性以及时效性。其特性已然得到各大企业的重点关注以及应用，通过其校对，可以完成标准化操作。在便携式超声波流量计的使用中，凭借其自身优势，避免以上缺陷。在使用时，可以对企业的大型输水管路进行充分的计量管理，具备实际意义。可以避免水流出现流速过多，降低企业经济利益的问题。

【参考文献】

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[3] 周艳, 胡振波, 李宁,等. 超声法现场流量测量辅助装置的研究[J]. 工业计量, 2019, v.29;No.170(05):28-30+33.

[4] 宋吉民, 白丽丽, 丁春辉,等. 超声波流量计在工业锅炉能效测试中的应用[J]. 中国科技纵横, 2019(001):75-76.

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