水泥漿管道流量計(jì)誤差產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防辦法

水泥漿管道流量計(jì)目前在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用相當(dāng)普遍，對于水泥漿管道流量計(jì)的正確的使用方法卻并未得到應(yīng)有的重視，由于未按規(guī)范的操作規(guī)程進(jìn)行，導(dǎo)致產(chǎn)生許多測量中的誤差情況常有發(fā)生。本文對存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)由于系統(tǒng)介質(zhì)、管路內(nèi)徑、模擬井管路長度、管路彎道角度的影響產(chǎn)生的測量誤差進(jìn)行分析研究，以實(shí)現(xiàn)提高存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)在標(biāo)檢過程中的精度。水泥漿管道流量計(jì)測量中的精度的降低涉及到多個(gè)方面，比如標(biāo)檢前排空不到位，介質(zhì)中仍存留氣泡，將直接影響水泥漿管道流量計(jì)的測試精度；穩(wěn)流段的長度不標(biāo)準(zhǔn)，也將影響測試精度；由于水中含有大量的落物，導(dǎo)致測試信號(hào)的散射，影響測試精度，因此要保證水質(zhì)，定期清理水箱，避免有大的懸浮物。只有將所有可能產(chǎn)生影響精度的因素排除掉，才有可能使水泥漿管道流量計(jì)的測量保持在*佳的工作狀態(tài)，無論是對于提高生產(chǎn)效率，延長儀表使用壽命都是非常禆益的。

1、工作原理
存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)的工作原理是采用法拉*電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量的測量，通過鋼絲將存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)下到目的層，電池組為儀器提供工作電源，存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)記錄并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，取出儀器后，用數(shù)據(jù)線連接電腦（數(shù)據(jù)回放儀）回放數(shù)據(jù)。
其中電路原理見圖1，由磁場驅(qū)動(dòng)電路、壓力、流量放大、壓力、溫度、流量A/D轉(zhuǎn)換電路、井下微處理機(jī)及存儲(chǔ)電路組成。
2、誤差來源
（1）介質(zhì)中雜質(zhì)的影響。存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)是在檢定室內(nèi)的流量模擬系統(tǒng)（簡稱流標(biāo)）中標(biāo)定和檢定的。采用的介質(zhì)是清水，介質(zhì)需要提前儲(chǔ)存到水箱中，以清除介質(zhì)中的氣泡。然后在儀器上、下兩端分別接上、下扶正器，使儀器能夠穩(wěn)定地固定在井筒管道的中央位置。但是由于長期多次循環(huán)使用，井筒內(nèi)的介質(zhì)中會(huì)含有大量的油污、泥砂、氣泡等雜質(zhì)。存儲(chǔ)式水泥漿管道流量計(jì)的磁激勵(lì)線圈發(fā)出信號(hào)后，信號(hào)經(jīng)過流體傳播，由于有雜質(zhì)和氣泡的影響，信號(hào)強(qiáng)度不斷減小，并且強(qiáng)度也不穩(wěn)定。這些雜質(zhì)的存在會(huì)對電磁信號(hào)的傳播產(chǎn)生散射，影響電磁信號(hào)的傳播速度，當(dāng)電*表面磨損，以及儀器中夾帶泥砂、氣泡、油污、水生物或碎片堆積而引起信號(hào)的過量衰減時(shí)（除正常的擴(kuò)散損失外），也可能產(chǎn)生流速測量誤差。而且，電磁信號(hào)可能由于碎片過多而失真。
（2）井筒半徑測量誤差。檢定過程中模擬井井筒的半徑測量誤差在流量中表現(xiàn)出來，因?yàn)榘霃绞菆A管積分中的一項(xiàng)。為了*大限度地減小這一誤差，應(yīng)用高精度的測量儀器在若干位置測量其半徑，然后將其平均以補(bǔ)償管的圓度。由于本文所述流量計(jì)是工作在模擬井內(nèi)，測量模擬井的井筒內(nèi)徑顯然是不現(xiàn)實(shí)的，職能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模擬井的內(nèi)徑來計(jì)算。
（3）管路的長度。模擬井管路長度的測量誤差將在流速中表現(xiàn)出來，因?yàn)檫@兩個(gè)參數(shù)是成正比的。如用鋼卷尺、測徑儀或毫米尺測量距離，這一誤差通?？杀３衷?.1%以下。水泥漿管道流量計(jì)在模擬井中進(jìn)行檢定時(shí)，儀器在軟連接的作用下被固定在井筒的某一位置，管路的入口長度和出口長度均有嚴(yán)格的規(guī)定，入口長度應(yīng)為管徑的5倍，出口長度應(yīng)為管徑的10倍。由于儀器長短不同，入口長度固定不變，但出口長度會(huì)有變化，因此也會(huì)給儀器測量帶來誤差。
（4）管路的角度。管路彎道角度的測量誤差將在流速中表現(xiàn)出來，因?yàn)榱魉倥c聲路角的余弦成反比。聲路角度的測量誤差可直接轉(zhuǎn)換成流速誤差，為了將這一誤差減小到*低限度，應(yīng)使用高精度的角度測量儀器，使聲路角的測量誤差可以很小。
（5）非液體的傳播延時(shí)。除運(yùn)動(dòng)流體之外，其余部分的傳播時(shí)間會(huì)引起流速誤差。這包括檢測電路延時(shí)，與傳感器有關(guān)的電磁信號(hào)的延時(shí)，以及當(dāng)傳感器與運(yùn)動(dòng)流體分離時(shí)的靜態(tài)延時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生流速測量誤差。檢定中用于控制傳播時(shí)間計(jì)數(shù)器的晶振抖動(dòng)和漂移也會(huì)產(chǎn)生流速測量誤差。
（6）標(biāo)定系統(tǒng)誤差。對于一支量程為500m3/d的水泥漿管道流量計(jì)，其標(biāo)稱誤差是2.0%。如果儀器在檢定時(shí)的結(jié)果超過這個(gè)范圍，就應(yīng)該重新標(biāo)定該儀器。而對于一支合格的儀器，它的精度在1%-2%的概率是*高的。電磁的工作原理是電磁感應(yīng)定律來測量流量，即相位差越小，流量計(jì)的流量也越小，反之越小的流量測量誤差也就越大，所以設(shè)置流量點(diǎn)時(shí)*小的流量應(yīng)不低于30m3/d。
3、結(jié)論
（1）水泥漿管道流量計(jì)的電*和傳感器在標(biāo)檢前一定要擦洗干凈，否則會(huì)影響測試精度。甚至有些污物會(huì)直接附著在電*上，使其不能發(fā)射和接收信號(hào)，造成測試失敗。
（2）標(biāo)檢前排空不到位，介質(zhì)中仍存留氣泡，將直接影響水泥漿管道流量計(jì)的測試精度。
（3）穩(wěn)流段的長度不標(biāo)準(zhǔn)，也將影響測試精度。
（4）由于水中含有大量的落物，導(dǎo)致水泥漿管道流量計(jì)信號(hào)的散射，影響測試精度，因此要保證水質(zhì)，定期清理水箱，避免有大的懸浮物。