山东：《固定污染源烟气流速在线监测超声波法(征求意见稿) 》-第2页-北极星环境监测网

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4方法原理

声波在流体中传播因流体流动方向不同而传播速度不同,测量超声波在流体中逆流传播时间逆流传播时间,从而计算流体流动的速度和流量。

5试验设备

5.1超声波气体流量计

5.1.1组成

超声波气体流量计由超声换能器及其安装部件、信号处理单元组成。

5.1.2超声换能器

5.1.2.1超声换能器应设置带压拆装超声换能器的阀。

5.1.2.2更换、拆卸或重装超声换能器时，应不改变流量计的测量性能。

5.1.3信号处理单元

5.1.3.1信号处理单元包括电子组件和微处理器系统。

5.1.3.2应具有超声流量计自诊断系统，反馈流量计的工作状态。

5.1.3.3更换整个信号处理单元或更换任何现场替换模块时，应不改变流量计的测量性能。

5.2环境要求

5.2.1流量计的工作介质温度最高450℃，测量环境温度为-20～+55℃。

5.2.2应根据安装点具体的环境及工作条件，对流量计组件采取必要的隔热、防冻等防护措施。对于暴露在野外的流量计还应该采取遮雨、防晒措施。

5.3性能要求

进行实流校准系数调整之前，流量计应满足以下性能要求：

a)应规定超声波气体流量计的流量界限值，最小流量qmin、分界流量qt和最大流量qmax。并满足以下要求：

1)重复性：0.2%，qt≦q≦qmax;0.4%，qmin≦q

2)分辨率：0.001m/s;

3)速度采样间隔：≦1s;

4)声速偏差：±0.2%;

5)各声道间的最大声速差：0.5m/s。

b)流量计的测量范围为0.2～15.0m，可测量烟道内径范围为0.14～13.0m。

c)满足山东省动态管控技术要求。

5.4安装要求及方法

5.4.1安装要求

5.4.1.1应尽可能避开振动环境，特别要避开可引起信号处理单元、超声换能器等部件发生共振的环境。

5.4.1.2应尽量防止声学噪声对测量性能产生的不利影响，安装时应采取必要的措施消除环境声学噪声的干扰。

5.4.1.3流量计相关导线安装时应尽量避开可能存在强烈电磁或电子干扰的环境，否则就要对流量计进行必要的保护。

5.4.1.4流量计信号电缆应避免与电源电缆平行敷设，同时要使用屏蔽信号电缆。

5.4.1.5设置具有足够面积的监测平台，应易于人员到达，且安全、方便操作。

5.4.1.6采样孔应符合以下要求：

a)应与测量平面在同一位置，或尽量靠近测量平面;

b)采样孔应距采样平台面约1.2m～1.3m的距离;

c)当流量计安装在矩形烟道时，若烟道截面的高度大于4m，则不宜在烟道顶层开设参比方法采样孔;

d)若烟道截面的宽度大于4m，则应在烟道两侧开设参比方法采样孔。

5.4.2安装方法

5.4.2.1流量计

5.4.2.1.1流量计应在烟囱或烟道上对穿安装，声道应正交于烟囱或烟道的中心线，正交角度在30～60°之间。

5.4.2.1.2测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处。

5.4.2.1.3当安装位置不能满足上述要求时，应尽可能选择在气流稳定的断面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后直管段的长度。

5.4.2.2监测平台及爬梯

5.4.2.2.1为保障监测人员安全及方便操作，保障监测工作顺利进行，涉及高处作业的采样孔或采样位置应配套建设采样平台;

5.4.2.2.2平台面积应不小于1.5m2，并设有高1.1m以上的护栏，采样孔距平台面约为1.2m～1.3m。采样平台应在监测点的正下方，平台地板采用不小于4mm厚的花纹钢或经防滑处理的钢板铺装，均匀分布活载荷应不小于3kN/m2，安装不低于100mm的踢脚板，防护栏杆应能承受水平方向和垂直向下方向不小于890N集中载荷和不小于700N/m均布载荷，防护栏杆结构要求及扶手、中间栏杆、立柱、踢脚板等材料的要求参照GB4053—2009;

5.4.2.2.3若采样位置或断面有多个采样孔，应适当延长采样平台的长度，每增加一个采样孔，至少延长1m。采样平台的宽度(平台外侧到烟道壁或排气筒外壁的距离)应至少为直径或当量直径的1/4，确保监测人员有足够的工作面积;

5.4.2.2.4采样平台应设置永久性220V低压配电箱，内设漏电保护器，至少具备2个16A插座和2个10A插座，为监测设备提供电力。

5.4.2.2.5当采样平台距地面高度不超过2m时，可使用固定式钢直梯到达采样平台，固定式钢直梯建设应符合GB4053-2009的要求;

5.4.2.2.6当采样平台距地面高度超过2m时，因携带监测设备需要，应设计并建设安全、方便地抵达采样平台的方式，基准面与采样平台之间必须建设固定式钢制斜梯、Z字梯或旋转梯。爬梯与水平面的倾角不大于45°，爬梯防护护栏高度不低于1.2m，爬梯无障碍宽度不小于750mm，其他建设参数参照GB4053-2009。

6结果计算

6.1烟气流速和流量

6.1.1按公示1、公示2计算：

7精密度与准确度

7.1方法的精密度与准确度应符合HJ/T76-2007中流速连续测量系统的要求。

7.2复检期间，当流速>10m/s时，速度相对误差≤±10%，当流速≤10m/s时，速度相对误差≤±12%。

8质量保证和质量控制

8.1在无流动介质的情况下，检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。

8.2现场工作人员应通过基本的操作及维护技能培训，根据流量计自诊断系统反馈的信息有针对性地进行检查、维护，以确保流量计的现场测量性能。

8.3日常巡检间隔不超过30天，巡检记录应包括检查项目、检查日期、被检项目的运行状态等内容，每次巡检应记录并归档。日常巡检内容应包括信号处理单元及计时系统是否工作正常、声道有无故障、超声换能器表面是否有沉积物、信号增益是否有明显变化、发射单元/接收单元/控制单元是否工作异常、光学视窗表面是否有沉积物、发射单元到接收单元间的光通道是否有障碍，以及仪器说明书中规定的其他检查项目和记录。

8.4日常维护保养应根据超声波流速仪说明书的要求对保养内容、保养周期或耗材更换周期等做出明确规定，每次保养情况应记录并归档，每次进行备件或材料更换时，更换的备件或材料的品名、规格、数量等应记录并归档。

8.5对日常巡检或维护保养中发现的故障或问题，系统管理维护人员应及时处理并记录。对于一些容易诊断的故障应在24小时内及时解决;对不易维修的仪器故障，若72小时内无法排除，应安装相应的备用仪器。

8.6当地环境保护技术主管部门或第三方监测公司应按照HJ/T75-2007中7.2的要求进行监测。

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