外夾式超聲流量計(jì)換能器的安裝方式一般有V法,、Z法，但不論采用哪種安裝方式,，必須使換能器處于過管道軸線的平面,。實(shí)際測量過程中，檢定員往往只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn),，通過目測使換能器處于同一軸平面上,，管徑越大,，兩個(gè)換能器的相對距離越遠(yuǎn)，安裝位置越難以保證,，甚至出現(xiàn)測量不到信號的情況,。即使換能器偏離管道軸平面能測量到信號，但聲波實(shí)際通過的路徑會產(chǎn)生偏差,，也會導(dǎo)致測量結(jié)果偏離,。為盡可能減小換能器定位帶來的影響，本文設(shè)計(jì)了一套便于攜帶,、易于現(xiàn)場組裝使用的輔助裝置,。
1,、輔助裝置的結(jié)構(gòu)
輔助裝置的結(jié)構(gòu)由主尺,、卡尺導(dǎo)軌、滑塊,、橋板,、套筒尺、刻度指示板,、軟墊,、探頭夾、垂直度測量組件等部件構(gòu)成,，基本結(jié)構(gòu)見圖1,。不同長度的主尺用于不同范圍管徑的測量，如圖1(a)所示,，以1600mm長主尺為例,，從對稱中心起左右兩端300mm處開始向兩端刻印毫米刻度?？ǔ吲c主尺相互垂直,，刻線為毫米刻度線?；瑝K為主尺和卡尺的連接件,，保證主尺和卡尺互相垂直且可相互移動(dòng)，同時(shí)有鎖定機(jī)構(gòu)保持位置,。換能器固定支架基本結(jié)構(gòu)如圖1(b)所示,，由對稱安裝的兩個(gè)L型組件構(gòu)成，換能器安裝在組件端頭的固定夾中,，固定夾可以在其所在帶毫米刻度的軌道上移動(dòng),，兩個(gè)換能器之間的距離可自由設(shè)置，便于實(shí)地測量,。
2,、輔助裝置工作原理
輔助裝置的橫切面示意圖見圖2,。輔助裝置的D點(diǎn)和E點(diǎn)是安裝固定卡尺和主尺支架的連接處，因此D點(diǎn)和E點(diǎn)處兩卡尺的夾角均為90°直角,。C點(diǎn)為直線DE之間的中心點(diǎn),。A點(diǎn)和B點(diǎn)分別為兩根豎直卡尺在管道上的交點(diǎn)。根據(jù)垂徑定理,，可知直線AO和直線OB在一條直線上,，即直線AB過圓心O點(diǎn)的中心軸線，A點(diǎn)和B點(diǎn)分別是管道圓的切點(diǎn),。
以V法測量為例(見圖3),，工作時(shí)將輔尺放置于被測管道上，兩側(cè)卡尺通過滑塊移動(dòng)直至卡住管道兩側(cè)管壁,，讀取主尺讀數(shù),。以1600mm主尺為例，被測管徑實(shí)際尺寸=600mm+主尺左側(cè)讀數(shù)+主尺右側(cè)讀數(shù),。獲得實(shí)際管徑后,，即可知管道半徑，將卡尺調(diào)整至對應(yīng)半徑刻度的位置,，此時(shí),，換能器處于過管道截面中心的直徑線上，其連線與管道的中心軸線平行,，調(diào)整固定支架上換能器之間的位置即可進(jìn)行測量,。
3、輔助裝置技術(shù)參數(shù)
測量管徑范圍:(800～2200)mm,。
裝置測得值不確定度:U=0.5mm(k=2),。
傳統(tǒng)方法測量管道直徑時(shí)，一般采用鋼卷尺圍測管道周長,，再反算出直徑,，該測得值為管道的平均直徑。大口徑管道由于各種因素的影響,，其管道截面并不是絕對的圓形,，不同位置的直徑并不一致，例如標(biāo)稱管徑超過2000mm的管道,，其不同位置的外徑差可超過30mm,。而采用傳統(tǒng)測量方法獲得平均直徑后，換能器的安裝位置無法精確控制,，難以安裝在實(shí)際直徑與平均直徑一致的位置，給測量帶來誤差。輔助裝置結(jié)構(gòu)簡單,、易于操作,，使現(xiàn)場檢測人員能夠精確測量管徑大小;測量換能器之間的距離，輔助換能器定位;使兩個(gè)換能器的連線過管道軸平面;同時(shí)盡可能降低測量過程中的人為影響,，實(shí)用性強(qiáng),，為提升外夾式超聲流量計(jì)測量大口徑流量計(jì)準(zhǔn)確度提供了新的手段。
