标准规范下载简介
NB／T 10231-2019 水电站多声道超声波流量计基本技术条件.pdfICS27.140 K 55
人民共和国龍源行业标准
NB/T10231—2019
水电站多声道超声波流量计基本技术
辽宁省国际会议中心室园区景观园林工程(酒店部分)施工组织设计Basic specifications for the multiple paths ultrasonicflowmeterofhydropowerstations
言 范围 规范性引用文件 术语和定义 技术要求 4.1工作条件 4.1.1环境温度 4.1.2环境湿度 4.2性能要求 4.2.1 准确度等级 4.2.2 使用条件与测量不确定度 4.2.3 绝缘性能 4. 2.4 耐压防护 4.2.5 电磁兼容性 4.2.6 连续通电试验 4. 2.7 可靠性指标 4.3功能要求 4.3.1 数据显示及人机对话 4.3.2 数据传输 4.3.3 自诊断 4.4 外观要求 4. 5 主要结构 4.5.1 主机系统 4.5.2 超声换能器 4.5.3 射频电缆 4.6超声波流量计型式选择 4.7 声道布置 4. 7.1 声道数量的选择 4.7.2 声道布置方式 4.8安装要求 4.8.1 安装位置的选择 4.8.2 超声换能器的安装 4.8.3 内贴式超声换能器电缆引出及电缆预埋管的安装 检验方法 5.1 检验环境条件 5. 2 外观检验 5.3 工作环境
范围 规范性引用文件 术语和定义 技术要求 工作条件 4.1.1环境温度 4.1.2环境湿度 4.2性能要求 4.2.1 准确度等级 4.2.2 使用条件与测量不确定度 4.2.3 绝缘性能 4. 2.4 耐压防护 4.2.5 电磁兼容性 4.2.6 连续通电试验 4.2.7 可靠性指标· 4.3 功能要求 4. 3.1 数据显示及人机对话 4.3.2 数据传输 4.3.3 自诊断 外观要求 : 5 主要结构 4.5.1 主机系统 4.5.2 超声换能器 4.5.3 射频电缆 4.6 超声波流量计型式选择 4.7 声道布置 4. 7.1 声道数量的选择 4.7.2 声道布置方式 1.8安装要求 4.8.1 安装位置的选择 4.8.2 超声换能器的安装 4.8.3 内贴式超声换能器电缆引出及电缆预埋管的安装 检验方法 5.1 检验环境条件 5.2 外观检验 5.3 工作环境
5.4功能检验 5.4.1 功能检验前准备 5.4.2 数据显示及人机对话 5.4.3 数据传输 5.4.4 自诊断功能检查 5.5性能检验 5.5.1 准确度检验 5.5.2 绝缘检验 5.5.3 耐压防护 5.5.4 电磁兼容性 5.5.5 长期稳定性检验 试验和检验 包装、运输、保管 附录A（资料性附录）超声波流量计测量不确定度的评估 A.1现场流动条件引入的不确定度参考值 A.2换能器凸出引人的不确定度参考值 参考文献 声道布置示意图. 图2内贴式超声换能器电缆引出及电缆预埋管安装示意图 表1出厂检验和现场试验项目： 主个1山职场流动务件引人的不确定
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院负责日常管理，由能源行业水电水力机 械标准化技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设 计总院（地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120）。 本标准起草单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、南 京申瑞电气系统控制有限公司、东方电气集团东方电机有限公司。 本标准主要起草人：邓志勇、谢永兰、苑连军、张军智、宋建英、王少锋、马朵、刘东、夏洲 徐春荣、许巍巍
水电站机组的流量测量是监测和评价机组运行状态的重要依据，超声波流量计已广泛应用于水电 站机组流量测量。 为统一多声道超声波流量计的设计、选型、安装和试验等要求，保证流量监测的准确性、合理性 和经济性，根据《国家能源局关于下达2014年第二批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国 能科技【2015】12号）的要求，经深人调查研究，认真总结实践经验，参考国内相关标准，并在广 泛征求意见的基础上，制定本标准
水电站多声道超声波流量计基本技术条件
水电站多声道超声波流量计基本技术条件
本标准规定了水电站多声道超声波流量计的性能、系统组成和安装等要求，以及相应的试验、检 验、包装和运输等内容。 本标准适用于水轮机、水泵水轮机和蓄能泵的过机流量测量，流道管径或等效管径为800mm及 以上的有压管道
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准 GB/T150.3压力容器第3部分：设计 GB/T191 包装储运图示标志 GB/T6587电子测量仪器通用规范 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T17626.4 电磁兼容 试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 超声波流量计ultrasonicflowmeter 利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的装置，由一对或几对超声换能器、换能器支承件 射频电缆、电缆护管、电缆密封装置和主机系统等所组成。超声波流量计按照换能器安装方式分为外 插式、内贴式和外夹式三种。
超声换能器ultrasonictransducer 在电信号作用下可产生超声输出，并可将超声信号转换为电信号的器件。 [GB/Z 357172017，定义3.2]
声道ultrasonicpath
超声波信号在成对的超声换能器之间传播的实际路径
声道角ultrasonicpathangle 声道与流道轴线之间的夹角。 [GB/Z35717—2017，定义3.8] 3. 5 声道长度ultrasonicpathlength 成对换能器之间超声在水介质中传播的实际距离。 [GB/Z35717—2017，定义3.7] 3. 6 多声道超声波流量计multiplepathsultrasonicflowmeter 装设多对超声换能器并采用超声传播时间法进行流量测量的装置。 3. 7 不溶物含量insolublescontent 用体积比表征的水中悬浮不溶物颗粒和气泡量。 3.8 准确度等级accuracyclass 在实验室标准条件下，超声波流量计测量误差保持在规定极限内的等别或级别。 3. 9 测量不确定度measurementuncertainty 测量不确定度包括由系统影响引起的分量和由随机影响引起的分量，表征合理地赋予被测流 的分散性，与测量结果相联系的参数。
4. 1. 1环境温度
主机系统工作环境相对湿度不宜大于95%。
超声波流量计准确度等级不宜低于0.5级！
4.2.2使用条件与测量不确定度
超声波流量计测量断面的上、下游侧应具有一定长度的直管段。测量时水应充满引水管道，测量 断面平均流速宜为0.3m/s～20m/s，水中不溶物含量宜小于1%；在上游侧直管段长度不小于10D （D为测量管当量内径）且下游侧直管段长度不小于3D的条件下，流量测量不确定度不宜大于1%。 当上游侧直管段长度小于10D、下游侧直管段长度小于3D时，测量不确定度评估参见附录A。
4. 2. 4耐压防护
外插式和内贴式超声波流量计，其超声换能器防护等级不宜低于IP68；耐压等级宜高于使用环 境压力。 如主机系统盘（柜）放置在主厂房水轮机层及以下高程， IP54；如放置在盘柜室或主厂房水轮机层以上位
4. 2. 5电磁兼容性
超声波流量计的电磁兼容性应符合下列规定： 静电放电抗扰度的严酷等级应达到3级，试验过程中流量计工作应正常； 6） 电快速瞬变脉冲群抗扰度的严酷等级应达到2级，试验过程中允许流量计出错，但试验结束 后应能自动恢复； c）工频磁场抗扰度的严酷等级应达到3级，试验过程中流量计工作应正常； d）浪涌（冲击）抗扰度的严酷等级应达到2级，试验过程中允许流量计出错，但试验结束后应 能自动恢复
4.2.6连续通电试验
皮流量计出厂前应经过不少于72h连续通电试验
在规定的工作条件下，超声波流量计应具有以下可靠性指标： a) 平均无故障连续运行时间不少于20000h； b） 使用寿命不少于10年； c）可利用率不小于99%
4.3.1数据显示及人机对话
超声波流量计应能显示至少包括瞬时流量、累积流量、流速、日期、时间等内容，并具有仪 零点校正等功能
超声波流量计应具有现地显示和远传功能。机组流量可以脉冲、模拟量或数字方式输出，接 应满足用户要求，超声波流量计工作状态和故障状态信号宜以开关量方式输出。
量计应具有自诊断功能，应能判断当前工作状态
NB/T10231—2019
新制造的超声波流量计表面应色泽均匀，防锈涂层不得有起皮、剥落等现象。测量主机上的防拉 应有良好的透明度，键盘响应应灵敏准确，各插口标记应明显，接插件应牢固可靠，不得因振动 显示应整齐、醒目、表示功能的文字符号和标志应清晰端正
4. 5. 1主机系统
主机系统应满足以下要求： a) 主机系统内应装有超声发射接收系统（数据采集）和微机控制系统；所有I/）接口应采用 插人式结构，且应标准化、模块化，易于扩展和替换。 b 主机系统各模块应具有通道和模块状态指示。 C) 主机系统的存贮单元应设有失电保护功能，可存贮规定数量的历史数据。 d 每套超声波流量计的主机系统可单独成盘（屏），也可几套超声波流量计共用一套主机系 统；主机系统配有LCD液晶显示器和操作键板。 e）主机系统应配置一套电源模块，为超声换能器和二次仪表提供工作电源。 (）主机系统应有各种通信和信号电缆接口，以满足用户的通信接口要求
声道长10m以下宜采用1MHz频率的超声换能器，声道长度10m以上宜采用500kHz频率的 超声换能器。对于内贴式超声波流量计，超声换能器宜采用双体备份；外插式超声换能器应具备不放 空管道更换超声换能器的功能
换能器和主机系统宜用同轴射频电缆连接，射频
4.6超声波流量计型式选择
4.6.1外捕式超声波流量计为超声换能器通过钻孔从流道外部捕入，与被测介质接触的超声波流量 计；内贴式超声波流量计为超声换能器固定安装在管道内壁，其信号电缆通过穿缆器及电缆预埋管引 至管外的超声波流量计；外夹式超声波流量计为超声换能器固定安装在管道外壁，与被测介质不直接 接触的超声波流量计，外夹式超声波流量计不宜用于长期测量机组流量。 4.6.2测量断面设置在明管段时，宜选择外插式超声波流量计；测量断面无条件设置在明管段时， 宜选择内贴式超声波流量计。 4.6.3外插式超声波流量计和内贴式超声波流量计，由于均需在压力钢管上开孔，开孔及开孔补强 应按照GB/T150.3中相关规定进行。
4.7.1声道数量的选择
超声波流量计声道数量的选择应符合下列规定： a）用于机组流量测定的超声波流量计每个声道面的声道数不应少于4个； D 选择声道数量的主要依据是测量不确定度要求和测量管段介质流动状况（取决于上游阻流 件组成和直管段条件）以及管径大小，可参见附录A。
超声波流量计声道数量的选择应符合下列规定： a）用于机组流量测定的超声波流量计每个声道面的声道数不应少于4个； b）选择声道数量的主要依据是测量不确定度要求和测量管段介质流动状况（取决于上游阻流 件组成和直管段条件）以及管径大小，可参见附录A。
天津某家居商场施工组织设计4.7.2声道布置方式
4.8.1安装位置的选择
a）交叉四声道（八声道)布置示意图
D）平行四声道布置示意图
超声波流量计测量管宜设置在水流稳定的水平管段，如无水平管段可选择，在满足安装要求的前 提下也可选择斜管段或垂直管段
4.8.2超声换能器的安装
超声换能器的安装位置宜避开焊接部位，超声换能器支承件的外形应平顺，减少对管道内流 衫响，安装技术要求应满足现场条件
鸡密公路（密山至二人班乡）Ⅴ标段施工组织设计4.8.3内贴式超声换能器电缆引出及电缆预埋管的安装
内贴式超声换能器电缆引出及电缆预理管的安装方式见图2。 内贴式超声换能器电缆引出及电缆预埋管的安装应符合下列规定： a）内贴式超声换能器安装时，周向电缆护管到最近的超声换能器的距离应大于1D（D为测管 直径），当护管直径与流道直径之比大于1：50时，周向电缆护管到最近的超声换能器的距 离应更大；对于水泵水轮机，周向电缆护管到最近的超声换能器的距离应大于2D。 b）若超声换能器安装断面在明管段或距明管段较近时，可直接将穿缆器安装在钢管上，