超聲波流量計(jì)信號(hào)接收緩慢的原因分析

 便攜式超聲波流量計(jì)是自來(lái)水行業(yè)用來(lái)檢測(cè)對(duì)外供水流量的一種計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，自來(lái)水公司一方面用于獲得所需水流量的結(jié)果，另一方面用于校準(zhǔn)各生產(chǎn)水廠(chǎng)日供水中所使用的液體渦街流量計(jì)，以及部分測(cè)試井所安裝的固定式超聲波流量計(jì)，以便進(jìn)行水流量誤差的修正。

由于供水管網(wǎng)上的各流量測(cè)試點(diǎn)比較分散，每次水流量測(cè)試時(shí)間要求又緊，所以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)速度越快越好，以便減輕檢測(cè)人員的操作強(qiáng)度。但是，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)探頭在水管上安裝好后，超聲波流量計(jì)傳輸信號(hào)的接收，反饋滯后；有時(shí)非常緩慢，出現(xiàn)接收信號(hào)強(qiáng)度低，甚至低于2.0以下仍沒(méi)有上升的強(qiáng)度信號(hào)反應(yīng)，直接影響了測(cè)試工作。根據(jù)幾年來(lái)在水流量測(cè)試中遇到的問(wèn)題，從中總結(jié)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(yán)重，并鼓有泡形水垢。

鋼質(zhì)水管在地下安置使用多年后，內(nèi)壁容易產(chǎn)生銹蝕斑點(diǎn)。由銹蝕而引起的局部凸起點(diǎn)剝離后，與水垢沉積在一起，逐漸形成一個(gè)個(gè)的小鼓包，這對(duì)流量計(jì)信號(hào)發(fā)射和接收會(huì)造成極大的危害（如圖1、2所示）。近來(lái)在水廠(chǎng)改建和擴(kuò)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(yán)重。以往在測(cè)試井點(diǎn)用便攜式超聲波流量計(jì)測(cè)試時(shí)，當(dāng)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(hào)強(qiáng)度。這時(shí)需把探頭拿下，用手錘敲敲水管安裝探頭部位，水垢受震動(dòng)后會(huì)局部掉落下來(lái)，當(dāng)再把探頭安在水管上進(jìn)行測(cè)試時(shí)，超聲波信號(hào)通過(guò)探頭發(fā)射和接收即恢復(fù)正常。從以上情況分析來(lái)看，原因是水垢過(guò)多干擾了超聲波信號(hào)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(dòng)。

當(dāng)探頭抹上鋰鈣脂油往水管表按貼時(shí)，由于手壓探頭慢慢與水管外表面接觸；這時(shí)中間介質(zhì)油會(huì)有一少部分被擠出，待流量計(jì)接收信號(hào)強(qiáng)度顯示出2.0以上時(shí)，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(guò)大，中間介質(zhì)油層過(guò)薄，時(shí)間長(zhǎng)了探頭發(fā)射和接收的信號(hào)強(qiáng)度就很難產(chǎn)生。故要及時(shí)檢查中間介質(zhì)油層厚度，不然一旦接收信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)?，流量測(cè)試數(shù)據(jù)的顯示就會(huì)中斷。

3.供水管中有氣泡。

當(dāng)探頭在供水管上安裝好后，如水管中沒(méi)有氣泡或其它干擾，流量計(jì)就會(huì)立即顯示出正常的接收信號(hào)。但水管中如有氣泡存在，對(duì)超聲波信號(hào)的發(fā)射與接收十分不利。在檢查其它測(cè)試參數(shù)熒屏顯示正常，而接收信號(hào)強(qiáng)度沒(méi)有顯示時(shí)，要打開(kāi)供水管上的放氣閥排氣，待沒(méi)有氣泡后即可恢復(fù)水流量測(cè)試。

4.供水管中的流水沒(méi)有充滿(mǎn)水管。

當(dāng)探頭在供水管上安裝好后，流量計(jì)接收的強(qiáng)度信號(hào)在熒屏上仍沒(méi)有顯示，而其它預(yù)顯程序數(shù)據(jù)正常時(shí)，說(shuō)明供水管中的流水沒(méi)有滿(mǎn)管。

5.探頭信號(hào)線(xiàn)根部聯(lián)接處股線(xiàn)個(gè)別折斷，使超聲波信號(hào)無(wú)法發(fā)射。

超聲波流量計(jì)的兩個(gè)探頭使用較為頻繁，在安裝、拆卸與存放的過(guò)程中，信號(hào)線(xiàn)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(huì)受到磨損并產(chǎn)生裂紋，繼而信號(hào)線(xiàn)所包層的網(wǎng)絡(luò)屏蔽線(xiàn)折斷，局部信號(hào)線(xiàn)的個(gè)別股線(xiàn)也同時(shí)會(huì)折斷，致使超聲波信號(hào)不能發(fā)射。當(dāng)重新接線(xiàn)后，即可正常恢復(fù)工作。

6.探頭在供水管外側(cè)長(zhǎng)期被水浸后，超聲波的信號(hào)強(qiáng)度逐漸變?nèi)酢?/span>

探頭在測(cè)試井供水管上安裝后，要長(zhǎng)年被固定在供水管外側(cè)。由于有的測(cè)試井底部出現(xiàn)滲水，長(zhǎng)時(shí)間積水過(guò)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(zhì)鋰鈣脂油變質(zhì)，失去粘度及吸附作用，從而引起超聲波的信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)酰瑢?dǎo)致超聲波信號(hào)不能正常發(fā)射和接收。

7.多年使用后流量計(jì)的抗干擾性能有所降低。

正常情況下如無(wú)其它干擾影響，當(dāng)探頭在水管上安裝后，流量計(jì)熒屏就會(huì)很快顯示出信號(hào)強(qiáng)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(lái)?？墒窃诙嗄觊L(zhǎng)期使用后，數(shù)值顯示變化會(huì)逐漸慢下來(lái)，比如H符號(hào)閃現(xiàn)滯后、超過(guò)每秒要閃現(xiàn)一次的規(guī)定要求，有時(shí)達(dá)到數(shù)秒鐘或一分鐘才閃現(xiàn)一次，甚至沒(méi)有水流量顯示變化。這時(shí)需馬上給流量計(jì)接上簡(jiǎn)易地線(xiàn)，或者用粗鐵絲把一頭搭在流量計(jì)的提梁上，另一頭放在地面上，這樣水流量的數(shù)值就會(huì)顯示出來(lái)。流量計(jì)使用超過(guò)8～10年時(shí)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(guó)zui早普遍使用的是日本富士產(chǎn)便攜式超聲波流量計(jì)，此種現(xiàn)象多數(shù)用戶(hù)反映較為嚴(yán)重。

   以上分析了七個(gè)方面的主要不利因素。當(dāng)用便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)水流量進(jìn)行測(cè)試時(shí)，無(wú)論是在水廠(chǎng)院里的測(cè)試井內(nèi)，還是在野外供水管線(xiàn)上的測(cè)試井內(nèi)，掌握這些因素對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作是會(huì)有所幫助的。