一、前言 

　　目前，供水行業(yè)在線使用的大口徑流量計(jì)大多由于不能停止供水及不方便拆卸等原因難以做到按期進(jìn)行周期檢定。而大口徑流量計(jì)又往往是供水行業(yè)用于貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，它們屬于國(guó)家列入強(qiáng)檢目錄的計(jì)量器具，其準(zhǔn)確性直接關(guān)系到供求雙方的經(jīng)濟(jì)利益。因此大口徑流量計(jì)的在線檢測(cè)是供水行業(yè)亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

　　超聲波流量計(jì)根據(jù)其測(cè)量原理和安裝方式的不同有多種形式。按原理分類常見的有傳播速度差法和多普勒法兩種，供水行業(yè)絕大多數(shù)選用傳播速度差法；按安裝形式分類常見的有外夾式、插入式和管段式；外夾式按使用情況又分為便攜式和固定式兩種。 

　　采用超聲波流量計(jì)測(cè)量流量的方法在發(fā)達(dá)國(guó)家已得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)從２０世紀(jì)６０年代開始超聲波流量計(jì)的研究工作，到８０年代取得實(shí)質(zhì)性成果，技術(shù)上也已經(jīng)成熟。外夾便攜式超聲波流量計(jì)是目前最適合用于大口徑流量計(jì)在線檢測(cè)的流量?jī)x表。

　　二、選用超聲波流量計(jì)實(shí)現(xiàn)大口徑流量計(jì)在線檢測(cè) 

　　選用性能較好的外夾便攜式超聲波流量計(jì)作為大口徑流量計(jì)的在線檢測(cè)儀表，有著其它流量?jī)x表所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：（１）可實(shí)現(xiàn)不斷流測(cè)量，設(shè)備便于攜帶，安裝方便；（２）外卡式探頭，不干擾流場(chǎng)，無壓力損失；（３）儀表無可動(dòng)及易損部件，穩(wěn)定性好；（４）適用范圍廣，可用于各種類型流量計(jì)的在線檢測(cè)；（５）適應(yīng)性強(qiáng)，可用于不同管徑的檢測(cè)；（６）標(biāo)準(zhǔn)表價(jià)格基本與所測(cè)管徑無關(guān)，性價(jià)比高。 

　　然而超聲波流量計(jì)測(cè)流也存在不少缺點(diǎn)：（１）要求準(zhǔn)確知道管道參數(shù)，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況又難以確定；（２）做為標(biāo)準(zhǔn)表要求有較理想的管道安裝條件；（３）人為因素對(duì)測(cè)量的影響較大，對(duì)操作人員要求很高；（４）現(xiàn)場(chǎng)流量不易調(diào)控，很難實(shí)現(xiàn)全量程測(cè)試。 

　　根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，選用外夾便攜式超聲波流量計(jì)作為大口徑流量計(jì)的在線檢測(cè)儀表時(shí)，須嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn)以保證其在線檢測(cè)時(shí)的準(zhǔn)確度。

　　１．在線檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作 

　　１? 現(xiàn)場(chǎng)工況條件的了解 
　　超聲波流量計(jì)在線檢測(cè)的準(zhǔn)確與否與使用者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況的了解有著非常密切的關(guān)系，檢測(cè)人員開始檢測(cè)前，應(yīng)首先確定以下信息：標(biāo)準(zhǔn)表的安裝是否能滿足其前、后直管段的要求，一般情況下至少為前１０Ｄ后５Ｄ，具體要以前方及后方阻力件的形式與狀態(tài)為主要考慮因素；被檢管線的材質(zhì)、管外徑、管壁厚、管內(nèi)襯里的材質(zhì)及厚度、管內(nèi)介質(zhì)、介質(zhì)溫度等相關(guān)量的準(zhǔn)確數(shù)值，要求在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量核實(shí)以確保測(cè)量準(zhǔn)確度；現(xiàn)場(chǎng)工況的常用流量點(diǎn)，以便針對(duì)用戶常用流量點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，提高在線檢測(cè)的準(zhǔn)確性。 

　?２? 標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)備工作 
　　選用超聲波流量計(jì)進(jìn)行在線檢測(cè)的基本原理為標(biāo)準(zhǔn)表比對(duì)法，因此超聲波流量計(jì)應(yīng)首先在國(guó)家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定，并取得有效的檢定證書。 

　　２．在線檢測(cè)工作 
　　這是個(gè)技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性要求都很強(qiáng)的工作，特別要求工作人員要本著科學(xué)的態(tài)度去進(jìn)行在線檢測(cè)工作。 

　　簡(jiǎn)單地講就是要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況條件科學(xué)地確定標(biāo)準(zhǔn)表的安裝位置，不能圖省事勉強(qiáng)湊合。將經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量核實(shí)的工況參數(shù)輸入流量計(jì)并檢查信號(hào)接收情況，確認(rèn)工作正常后，方可開始檢測(cè)；檢測(cè)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況條件確定不同的流量點(diǎn)，并分別同時(shí)采集標(biāo)準(zhǔn)表和被檢流量計(jì)的流量示值從而確定被檢流量計(jì)的示值誤差。換能器無論采用哪種安裝方式，都應(yīng)采用科學(xué)的安裝技術(shù)確保傳感器的安裝精度，盡可能減少使用環(huán)境和安裝對(duì)其測(cè)量準(zhǔn)確度的影響。 

　　三、目前大口徑流量計(jì)在線檢測(cè)工作的開展情況 

　　國(guó)家水大流量計(jì)量站作為國(guó)家級(jí)法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)水大流量計(jì)量器具的檢定，開展水大流量計(jì)量檢測(cè)手段和檢定方法的研究，負(fù)責(zé)水大流量計(jì)量的技術(shù)仲裁。 

     近年來，我站一直致力于大口徑流量計(jì)在線檢測(cè)技術(shù)的研究，采用標(biāo)準(zhǔn)表比對(duì)法進(jìn)行大口徑流量計(jì)在線檢測(cè)取得了一定的進(jìn)展。已接受過全國(guó)數(shù)十家單位的委托開展大口徑流量計(jì)的在線檢測(cè)，一些單位已按周期進(jìn)行了多次測(cè)試，取得了很好的效果。 

　　１９９９年１月受四川自貢質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的委托，我站采用超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表經(jīng)試驗(yàn)室檢定后對(duì)自貢市供水事務(wù)管理處的一臺(tái)電磁流量計(jì)進(jìn)行了在線檢定，協(xié)助用戶在現(xiàn)場(chǎng)建立了公正計(jì)量站。 

　　２０００年３月，我站受大慶石油管理局供水公司委托，采用超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，經(jīng)試驗(yàn)室檢定后對(duì)其在現(xiàn)場(chǎng)使用無法拆除的兩臺(tái)電磁流量計(jì)進(jìn)行了在線檢定，取得了令雙方都較為滿意的結(jié)果。

　　２０００年１０月，我站受浙江省仙居縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的委托，對(duì)浙江省仙居縣供水公司與自來水廠用于結(jié)算的一臺(tái)ＤＮ８００電磁流量計(jì)采用超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行了在線檢定，與浙江省仙居縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局一起協(xié)助供水公司與水廠建立了對(duì)該流量計(jì)施行雙方共管的制度，解決了供水公司與水廠的矛盾糾紛。 

　　２００２年３月，我站受深圳市龍崗區(qū)水務(wù)局的委托，采用超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表經(jīng)試驗(yàn)室檢定后對(duì)深圳市龍崗區(qū)龍口水庫管理處的兩臺(tái)電磁流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，協(xié)助用戶完成了結(jié)算雙方對(duì)該流量計(jì)施行雙方共管的工作。 

　　２００４年３月，我站受成都熱電廠和都江堰管理局的委托，對(duì)成都熱電廠取水泵站的取水量按雙方協(xié)商的運(yùn)行方式采用超聲波流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，為用戶帶來了良好的的經(jīng)濟(jì)效益。 

　　四、結(jié)論 

　　試驗(yàn)結(jié)果表明：外夾便攜式超聲波流量計(jì)在理想條件下，其試驗(yàn)室實(shí)流標(biāo)定準(zhǔn)確度可以達(dá)到０．５％，考慮到現(xiàn)場(chǎng)管道參數(shù)的不確定因素，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)流的準(zhǔn)確度基本可以達(dá)到１．０％，這樣從技術(shù)和量傳角度上講，用性能較好的外夾便攜式超聲波流量計(jì)就可以對(duì)２．０級(jí)以下的在線流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定。 

　　目前在線使用的大口徑流量計(jì)大多為電磁流量計(jì)，其準(zhǔn)確度一般都可達(dá)０．５級(jí)，按量值傳遞的原則是無法用超聲波流量計(jì)進(jìn)行在線校準(zhǔn)或檢定的。我們建議大家用“名義降級(jí)”的方法來解決這一難題，因?yàn)榻^大多數(shù)按２．０級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定合格的０．５級(jí)大口徑電磁流量計(jì)并不因?yàn)椤懊x降級(jí)”而失去其原有的計(jì)量性能，只不過受現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件的制約，校準(zhǔn)或檢定的不確定度大了一些。比起花費(fèi)大量的人力物力拆表送檢可謂利大于弊，而且在線檢測(cè)還可以驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)管道條件對(duì)流量計(jì)的影響，這是送檢無法解決的一個(gè)問題。正所謂退一步海闊天空。

　　流量計(jì)最重要的是看其產(chǎn)品可靠性與正確使用的條件能否滿足，盲目追求名義上的“高精度”而忽視使用效果是不科學(xué)不經(jīng)濟(jì)的。 

　　根據(jù)我們開展在線檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，我們建議新建大口徑管線應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)配置標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量管段以利于以后對(duì)大口徑流量計(jì)實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量管段的安裝應(yīng)以滿足超聲波流量計(jì)對(duì)前后直管段的要求為前提，注意應(yīng)保證液體充滿測(cè)量管道。 

　　對(duì)原有的舊管線，可在被測(cè)管線上選取一段條件較好滿足超聲波流量計(jì)使用條件的測(cè)量點(diǎn)安裝標(biāo)準(zhǔn)表。使用經(jīng)國(guó)家授權(quán)的計(jì)量站檢定的超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行在線比對(duì)，從而確定被測(cè)流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。

　　使用外夾便攜式超聲波流量計(jì)進(jìn)行大口徑流量計(jì)在線檢測(cè)是較為可行的方法，大家應(yīng)該注意的是：流量計(jì)是國(guó)家實(shí)行法制管理的計(jì)量器具，按其使用場(chǎng)合不同分為強(qiáng)制檢定和非強(qiáng)制檢定兩種，供水行業(yè)用于貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)屬強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具，其檢定應(yīng)按照國(guó)家相關(guān)的計(jì)量檢定規(guī)程由法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)實(shí)施；供水行業(yè)用于內(nèi)部核算的流量計(jì)屬非強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具，使用者只須按照量傳原則進(jìn)行科學(xué)的校準(zhǔn)即可。

　　目前我國(guó)尚沒有明確的可用于指導(dǎo)大口徑流量計(jì)在線檢定的計(jì)量法規(guī)，新的超聲波流量計(jì)檢定規(guī)程正在制訂過程中，有望在新的檢定規(guī)程中為大口徑流量計(jì)在線檢定開拓出一個(gè)可供借鑒與參考的有效途徑。