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超声波流量计安装方法和改造方法
发布时间：2023-02-07 09:34:54
1.渐变流道尺寸测量
对渐变流道进行建模分析,便于计算超声波流量计换能器的安装定位分布和流量权重系数的确立等，是提高超声波流量计测量精度的一项有效措施。
可利用三维坐标测量仪器测量采集流道特征线(包括棱线和边线上的点坐标),建立实体模型。对模型进一一步分析,建立虚拟轴线及中面,并计算流道的几何参数。测量操作步骤如下:
(1)架设全站仪。选择合适位置在流道底部架设全站仪,使其保证全流道内的特征点都能被全站仪的激光点扫描到。微调水准气泡,保证仪器调平，并且整个测量过程中,仪器不会被触碰走位。
(2)软件进行点坐标采集。通过“超声流量计几何参数测算系统”与全站仪通过蓝牙连接后,可以进行操作全站仪并读取激光点处的相对坐标值。保证系统对每条特征直线边线都至少采样到2个点的坐标，弧形边线至少采样到3个点的坐标。每次采样过程中,全站仪保持固定位置,并且保持仪器水平状态。
(3)软件建模计算。对于圆形流道,系统可以直接对采样点坐标进行拟合，测试圆形管道的直径;但是对于非标准的渐变流道,需要采样建模软件利用点坐标值建立特征线,然后对特征线进行拟合建立流道的各个侧面,进而对侧面进行切割求出流道中面高度及面积。
(4)中面计算。流道中面是超声波流量计进行流量测算的重要参数之一,利用模型,切取中面进行分析。
(5)数据计算。根据流道的模型及虚拟的中面.计算确定换能器应安装的相对声道高度位置,给出安装施工换能器的定位坐标;进--步计算在该声道高度下的权重系数,利用该权重进行加权求和计算流量。
2.换能器安装位置及布置高程的选定
因泵站出水流道流态不稳定,无法保证测量精度,不具备安装条件,故将换能器选择安装在泵站进水流道内。选择进水流道内流态相对稳定、流道形状无变化或变化程度小的断面。对于渐变形流道，安装位置应尽可能靠近闸门槽。声道角选择65°,以缩短前后换能器之间的距离,从而减小安装断面的形变量。因淮安四站进水流道中间有隔墩进行导流,应按照实际情况适当调整换能器安装断面。
泵站机组进水流道属于渐变形有压流道,因此不能按照标准的方形、圆形、城门洞形或其他标准断面的流道布置换能器,故参考《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机流量的测量超声传播时间法》(GBZ35717-2017)中关于圆形或方形断面的换能器布置方法进行布设。
选择与进水流道中心线相垂直的断面作为换能器安装布置的断面,并根据流道单线图计算各个换能器的坐标(通常以闸门槽中点为原点,水平方向为X轴,垂直方向为Y轴)。
3.换能器、电缆管敷设
3.1换能器电缆管敷设方法
电缆管敷设有明敷和暗敷2种方案,考虑不破坏流道混凝土面层及内部钢筋,本次改造采取明敷方案。
原有电缆管能使用的,尽量使用原有管路;无法使用的,尽可能按顺水流方向敷设,不破坏水流形态,并减少水流对管道的冲击。对非顺水流方向的管路,采用防水胶进行平滑处理,减少水流冲击。
3.2换能器安装
(1)根据前期确定的换能器位置以及换能器尺.寸,采用切割机切出长200mm、宽200mm、深度30mm的槽,并对其平整度进行处理;(2)换能器安装后,使用丙乳砂浆对缝隙进行填补。
3.3流道混凝土覆层钢筋监测
为避免在超声波流量计换能器基坑和电缆管沟槽施工过程中由于混凝土覆层厚度不够或施工失误使钢筋露出或损坏，从而影响钢筋使用寿命或影响建筑结构强度,在本工程施工中采取以下措施:(1)施工前用钢筋检测仪检测混凝土覆层厚度、钢筋位置、钢筋间距钢筋直径(估测);(2)根据检测数据合理规划电缆管沟槽排布路线,尽量避开钢筋;(3)如钢筋已经露出，使用环氧树脂涂层或钢铁防锈水涂刷钢筋表面，并尽快用混凝土包裹钢筋;(4)在混凝土中添加钢筋阻锈剂,阻止或延缓钢筋锈蚀。
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