超聲波流量計信號接收緩慢的原因分析

 便攜式超聲波流量計是自來水行業(yè)用來檢測對外供水流量的一種計量標準裝置。在實際應用中，自來水公司一方面用于獲得所需水流量的結果，另一方面用于校準各生產(chǎn)水廠日供水中所使用的液體渦街流量計，以及部分測試井所安裝的固定式超聲波流量計，以便進行水流量誤差的修正。

由于供水管網(wǎng)上的各流量測試點比較分散，每次水流量測試時間要求又緊，所以在現(xiàn)場測試時速度越快越好，以便減輕檢測人員的操作強度。但是，近年來發(fā)現(xiàn)探頭在水管上安裝好后，超聲波流量計傳輸信號的接收，反饋滯后；有時非常緩慢，出現(xiàn)接收信號強度低，甚至低于2.0以下仍沒有上升的強度信號反應，直接影響了測試工作。根據(jù)幾年來在水流量測試中遇到的問題，從中總結出七方面主要不利因素，現(xiàn)舉例分析如下。

1.供水管內(nèi)壁四周銹蝕嚴重，并鼓有泡形水垢。

鋼質水管在地下安置使用多年后，內(nèi)壁容易產(chǎn)生銹蝕斑點。由銹蝕而引起的局部凸起點剝離后，與水垢沉積在一起，逐漸形成一個個的小鼓包，這對流量計信號發(fā)射和接收會造成極大的危害（如圖1、2所示）。近來在水廠改建和擴建施工中，從地下挖出拆卸下的舊水管看到，銹蝕后的水垢十分嚴重。以往在測試井點用便攜式超聲波流量計測試時，當探頭按要求在水管上安裝好后，在有的水管上很難產(chǎn)生信號強度。這時需把探頭拿下，用手錘敲敲水管安裝探頭部位，水垢受震動后會局部掉落下來，當再把探頭安在水管上進行測試時，超聲波信號通過探頭發(fā)射和接收即恢復正常。從以上情況分析來看，原因是水垢過多干擾了超聲波信號的正常發(fā)射和接收。

2.探頭晶體發(fā)射面與水管外徑表面接觸不密貼或松動。

當探頭抹上鋰鈣脂油往水管表按貼時，由于手壓探頭慢慢與水管外表面接觸；這時中間介質油會有一少部分被擠出，待流量計接收信號強度顯示出2.0以上時，即可停止按壓，隨后用多功能磁力夾緊器壓緊。如手按壓力過大，中間介質油層過薄，時間長了探頭發(fā)射和接收的信號強度就很難產(chǎn)生。故要及時檢查中間介質油層厚度，不然一旦接收信號強度變?nèi)?，流量測試數(shù)據(jù)的顯示就會中斷。

3.供水管中有氣泡。

當探頭在供水管上安裝好后，如水管中沒有氣泡或其它干擾，流量計就會立即顯示出正常的接收信號。但水管中如有氣泡存在，對超聲波信號的發(fā)射與接收十分不利。在檢查其它測試參數(shù)熒屏顯示正常，而接收信號強度沒有顯示時，要打開供水管上的放氣閥排氣，待沒有氣泡后即可恢復水流量測試。

4.供水管中的流水沒有充滿水管。

當探頭在供水管上安裝好后，流量計接收的強度信號在熒屏上仍沒有顯示，而其它預顯程序數(shù)據(jù)正常時，說明供水管中的流水沒有滿管。

5.探頭信號線根部聯(lián)接處股線個別折斷，使超聲波信號無法發(fā)射。

超聲波流量計的兩個探頭使用較為頻繁，在安裝、拆卸與存放的過程中，信號線不免要經(jīng)常卷繞，這樣在探頭根部聯(lián)接處的外層絕緣橡膠會受到磨損并產(chǎn)生裂紋，繼而信號線所包層的網(wǎng)絡屏蔽線折斷，局部信號線的個別股線也同時會折斷，致使超聲波信號不能發(fā)射。當重新接線后，即可正?；謴凸ぷ?。

6.探頭在供水管外側長期被水浸后，超聲波的信號強度逐漸變?nèi)酢?/span>

探頭在測試井供水管上安裝后，要長年被固定在供水管外側。由于有的測試井底部出現(xiàn)滲水，長時間積水過多容易把探頭浸泡，使探頭與水管外表面接觸處的中間介質鋰鈣脂油變質，失去粘度及吸附作用，從而引起超聲波的信號強度變?nèi)?，導致超聲波信號不能正常發(fā)射和接收。

7.多年使用后流量計的抗干擾性能有所降低。

正常情況下如無其它干擾影響，當探頭在水管上安裝后，流量計熒屏就會很快顯示出信號強度在2.0以上，水流量數(shù)值及其它數(shù)據(jù)參數(shù)也能立即顯示出來?？墒窃诙嗄觊L期使用后，數(shù)值顯示變化會逐漸慢下來，比如H符號閃現(xiàn)滯后、超過每秒要閃現(xiàn)一次的規(guī)定要求，有時達到數(shù)秒鐘或一分鐘才閃現(xiàn)一次，甚至沒有水流量顯示變化。這時需馬上給流量計接上簡易地線，或者用粗鐵絲把一頭搭在流量計的提梁上，另一頭放在地面上，這樣水流量的數(shù)值就會顯示出來。流量計使用超過8～10年時普遍都存在這種現(xiàn)象，其主要原因是電子元器件老化，靈敏性能降低，抗干擾能力顯著變差。我國zui早普遍使用的是日本富士產(chǎn)便攜式超聲波流量計，此種現(xiàn)象多數(shù)用戶反映較為嚴重。

   以上分析了七個方面的主要不利因素。當用便攜式超聲波流量計對水流量進行測試時，無論是在水廠院里的測試井內(nèi)，還是在野外供水管線上的測試井內(nèi)，掌握這些因素對現(xiàn)場測試工作是會有所幫助的。