水用の超音波流量計を校正する方法

水用のクランプ式超音波流量計を校正するには、正確な配管パラメータを入力し、トランスデューサの配置を確認し、測定値を参照標準と比較する必要があります。{0}ほとんどの設置では、正式な校正なしで 1-3% の精度が達成されますが、必要に応じてオンサイトのプロセス校正を行うと、これを 0.5% に向上させることができます。

超音波流量計トランスデューサは外部に取り付けられ、音響結合の品質とパイプ形状の測定に大きく依存するため、このプロセスは従来のインライン メータとは異なります。このガイドでは、水用途に特有のパラメータ-ベースのセットアップと基準ベースの校正方法-の両方について説明します。

超音波流量計のクランプ-の校正と構成について理解する

クランプ式超音波流量計は 2 つの異なる精度プロセスを使用しますが、混同されることがよくあります。パラメータ設定には、パイプの直径、壁の厚さ、材質、および流体特性を流量計のトランスミッタに入力することが含まれます。この数学的設定により、メーターはパイプ壁と水を通過する超音波信号の通過時間差に基づいて流量を計算できます。-

プロセス校正では、実際の動作条件下で超音波流量計のクランプオン読み取り値を既知の参照標準と比較します。基準となるのは、校正対象のデバイスよりも少なくとも 4 倍優れた NIST トレーサブルな精度を備えた、校正済みのマスター メーター、計量タンク、または体積測定システムです。-

ほとんどの水アプリケーションは、適切な構成だけで許容可能な精度を達成します。流量計のメーカーの超音波クランプは、パイプパラメータが正しく入力された場合、±1 ～ 3% の不確かさを指定しています。保管転送、規制遵守、または金融取引が測定精度に依存する請求など、アプリケーションがより高い精度を要求する場合、フィールド校正が必要になります。

事前校正要件とサイトの選択-

適切な設置場所を選択することで、キャリブレーションが成功するかどうかが決まります。クランプオン型超音波流量計は、一貫した測定値を生成する強力で安定した信号を生成するために、特定の配管条件を必要とします。

直管の長さの要件

水流は、直線パイプ部分で予測可能な速度プロファイルを形成します。エルボ、バルブ、レデューサー、ティーは乱流や流れの歪みを引き起こし、測定誤差の原因となります。業界標準では、設置点の超音波流量計クランプから上流でパイプ直径 10、下流でパイプ直径 5 の最小直管長を推奨しています。

異なる平面にある複数のエルボや部分的に開いたバルブなど、上流に重大な障害がある水システムの場合は、上流セクションを直径 15-20 まで拡張します。十分な直管が利用できない場合は、2/3 ルールを適用します。つまり、ポータブル超音波流量計のクランプを、利用可能な直管の 3 分の 2 が上流側、3 分の 1 が下流側になるように配置します。-

を見つけます。超音波流量計クランプ-ポンプから少なくともパイプ直径 30 離れた場所に設置してください。ポンプの振動とキャビテーションは、信号検出を妨げる音響ノイズを発生させ、信号強度が適切であるように見えても測定の信頼性を低下させます。

パイプの状態評価

表面処理は、パイプ壁を通る超音波信号の伝達に直接影響します。設置場所を徹底的に清掃し、塗料、錆、スケール、保護コーティングを取り除きます。金属パイプをサンダーまたはグラインダーで研磨して、むき出しの滑らかな金属を実現します。超音波水流量計トランスデューサのクランプはカップリング ゲルを介して緊密に接触する必要があり、表面に凹凸があると空隙が生じ、超音波の伝達が妨げられます。

特に古い水道システムでは、パイプのライニングを確認してください。パイプ壁と水流の間にセメントライニング、エポキシコーティング、またはプラスチックインサートがあると、超音波信号が大幅に減衰する可能性があります。腐食やスケールの蓄積によって時間の経過とともに寸法が変化するため、パイプのスケジュールに依存するのではなく、超音波厚さ計を使用して実際の壁の厚さを測定します。

測定中はパイプが完全に水で満たされていることを確認してください。部分的にパイプが満たされている場合、メーターはパイプの断面積全体を想定しているため、流量計算は無効になります。--。可能であれば、上向きの流れがある垂直パイプ部分に取り付けるか、水が自然に溜まるシステムの最下位の水平パイプに取り付けてください。

水用途のパラメータ構成

正確なパラメータ入力は、超音波クランプ{0}}の流量計校正の基礎となります。送信機はこれらの値を使用して、測定された通過時間から音響経路長と流速を計算します。

重要なパイプパラメータ

まず外径を入力し、パイプ測定用に特別に設計された直径テープまたはπ-テープを使用してトランスデューサの設置場所を測定します。 1- インチ (25 mm) パイプの直径測定に 1 mm の誤差があると、直径と断面積の二乗関係により、約 8% の流量誤差が生じます。

肉厚測定には高精度の超音波厚さ計が必要です。公称パイプスケジュール値は、特に内部腐食により壁が薄くなった古い水道システムでは、実際の現場条件と一致しないことがよくあります。パイプ外周の複数点を測定し、その平均値を使用します。ポータブル クランプ式流量計の場合、壁の厚さはトランスデューサの間隔の計算とパイプ材料を通る信号の伝達時間に影響します。

メーターのライブラリから正しいパイプ材料を選択します: スチール、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄、銅、PVC、HDPE、または水道システムで一般的なその他の材料。各材料は、超音波がパイプ壁を通って伝播する方法に影響を与える独自の音速特性を持っています。間違った材料設定を使用すると、通過時間の計算に系統的な誤差が生じます。-

流体パラメータの選択

ほとんどの飲料水、原水、および廃水アプリケーションでは、流体ライブラリから「水」を選択します。クランプ式超音波流量センサーは、水の標準音速値、つまり 20 度で約 1482 m/s を使用します。-この組み込みパラメータは、超音波が液体媒体中をどのように伝わるかを説明します。-

浮遊物質含有量が高い水（5-10% 以上）では、信号の減衰が増加し、精度が低下します。超音波流量計の通過時間クランプ方式では、粒子が過剰に散乱したり超音波ビームを吸収したりしない比較的きれいな水が必要です。固形物（ミネラル）が溶解している水は通常、測定に影響しませんが、堆積物、藻類、下水固形物などの浮遊粒子は干渉する可能性があります。

温度は水の音速に影響します。ほとんどのクランポン流量計には、外部温度センサーが装備されている場合、自動温度補償が組み込まれています。高精度アプリケーションの場合、-測定ポイントの近くに PT100 RTD センサーを設置し、リアルタイム補正のために送信機に接続します。-

トランスデューサの取り付け構成

メーターは、入力されたパラメータに基づいて最適なトランスデューサー間隔を計算します。 2 つの取り付け方法は、さまざまなパイプ条件に対応します。1 つは、DN25 ～ 6500mm のパイプでのほとんどの水用途に適した対角モード (V- モードまたは通過時間-とも呼ばれます)、もう 1 つは対角パスが幾何学的に適合しない小さなパイプに適した反射モード (Z- モード) です。

音響カップリングジェルをトランスデューサーの面ときれいなパイプの表面の両方にたっぷりと塗布します。ポータブル超音波流量計のクランプは、完全にこのカップリングに依存して超音波をパイプ壁に伝達します。超音波用途専用に設計された音響カップリング ジェルを使用してください。-汎用のグリースやワセリンではなく-、十分な音響伝達が得られなかったり、時間の経過とともにトランスデューサの面が損傷したりする可能性があります。

トランスミッターに表示される計算された間隔 (通常はミリメートルまたはインチで表​​示) に従ってトランスデューサーの位置を決めます。磁気ホルダー (鉄パイプ用)、取り付けレール、またはストラップ固定具を使用して固定します。しっかりと均一な圧力を加えて、空隙のない完全な接触を確保します。クランプオン液体流量計の信号強度インジケーターは、信号品質が最大値の少なくとも 70～80% に達するまで、リアルタイムのフィードバック-を提供-して配置を最適化します。

-現場でのプロセス校正方法

プロセス校正では、超音波流量計のクランプによる水の測定値を、実際の動作条件下での基準測定値と比較します。 3 つの方法は、さまざまな現場の状況と精度要件に適合します。

容積測定法による収集方法

この主要な標準アプローチは、直接体積測定を通じて高い精度を実現します。流れを校正済みのタンクまたは収集容器に分流できる、水システム内の流量が低い場合に最適です。

隔離バルブを閉じて、超音波流量計のポータブル測定ポイントを通る安定した流れを確立します。数分間システムが安定するまで待ちます。-流量計の読み取り値は時間の経過とともに平均化され、瞬間的な変動はテストを開始する前に減衰する必要があります。

水の流れを既知の容量の校正済み収集タンクにそらせます。分流と同時に高精度タイマーを開始します。クランプ式超音波流量センサーは収集中も測定を続けます。マークされた校正線までタンクを満たし、タイマーと分流の両方を同時に停止します。

採取量を経過時間で割ることにより、基準流量を計算します。これを流量計クランプ式デバイスからのトータライザー読み取り値と比較します。差は、その特定の流量におけるメーターの誤差を表します。最小、中間範囲、および最大予想流量でテストを繰り返し、動作範囲全体の性能を特徴付けます。-

たとえば、300 秒間で 1000 リットルを収集すると基準流量が 200 リットル/分となり、超音波流量計のクランプでは 206 リットル/分が表示される場合、誤差は +3% です。今後の測定値に補正係数 0.971 (200/206) を適用するか、送信機がフィールド スケーリングを許可している場合はメーターの K{9}} 係数を調整します。

基準計との比較

校正済みの基準超音波クランプを流量計または他の高精度デバイスに、校正対象の流量計と直列に取り付けます。{0}この方法は、高流量または連続プロセス要件により容積収集が不可能な場合に効果的です。

参照標準には、NIST または同等の国家標準に対する校正トレーサビリティが文書化されており、不確かさはテスト対象のユニットより少なくとも 4 倍優れている必要があります。超音波計の±1%クランプの場合、基準は±0.25%以上である必要があります。

一定範囲の定常流条件で両方のメーターを同時に実行します。各デバイスからの測定値を同時に記録し、再現性を確立するために、各テスト流量で少なくとも 5 回の連続測定を行います。{1}}各セットからの平均読み取り値を計算し、試験中のメーターを参照標準と比較します。

Statistical analysis of the data reveals both systematic error (consistent offset) and precision (scatter in repeated readings). If the clamp on flow meter ultrasonic unit consistently reads 2% high across all flow rates, apply a systematic correction. If readings scatter excessively (standard deviation >読み取り値の 1%)、設置の問題を調査します: 不適切な直管、流れの脈動、または不十分な音響結合。

現場での検証手法-

正式な校正が現実的でない場合、検証方法により、ポータブル クランプオン流量計が許容範囲内で動作するという確信が得られます。これらの技術はキャリブレーションに代わるものではありませんが、重大なエラーや経時的なドリフトを特定します。

Test the clamp on ultrasonic flow sensor at multiple points around the pipe circumference-top, bottom, and both sides. In properly developed laminar flow with a symmetrical velocity profile, readings should agree within ±2-3%. Significant variations (>5%) は、近くの継手または不十分な直管の長さによる流れの乱れを示します。

ゼロフロー検証テストを実行します。-遮断弁を閉じて水の流れを完全に止めます。流量計は、指定されたゼロ安定性定格内でゼロを表示する必要があります。通常は ±0.01-0.03 m/s です。ゼロ以外の読み取り値が継続的に続く場合は、ドリフト、トランスデューサーの汚染、またはメーカーのサービスが必要な電子的問題を示しています。

比較してください流量計の超音波クランプ正確な基準値が利用できない場合は、システム設計の流量またはポンプ曲線に対して読み取ります。この健全性チェックは精密な校正ではありませんが、構成エラーや機器の問題を示唆する明らかに間違った測定値を特定します。

校正係数の調整

ほとんどのクランプオン型超音波流量計では、校正中に検出された系統誤差を修正するスケーリング係数または K 係数による現場調整が可能です。{0}

K-係数調整方法

K- 係数 (メーター係数またはスケール係数とも呼ばれる) は、生の測定値に適用される乗数です。工場出荷時のデフォルトは通常 1.0000 です。参照標準と比較した後、補正係数を計算します: K-係数=(基準値) / (メーター値)。

たとえば、基準流量の測定値が 500 リットル/分で、クランポン流量計の表示が 515 リットル/分である場合、補正係数は 500/515=0.9709. この値を送信機の校正メニューに入力します。-多くの場合、不正な変更を防ぐためにパスワード アクセスで保護されています。

一部の超音波流量計クランプ モデルは、最大 11 セグメントの多点線形化をサポートしています。{0}{1}この高度な機能は、レイノルズ数の遷移の影響を受ける通過時間計で一般的な、流量範囲全体で変化する非線形誤差を修正します。-各校正点で補正係数を入力します。送信機は中間フローのポイント間を補間します。

キャリブレーション結果を不揮発性メモリ（FLASH または EEPROM）に永続的に保存します。{0}バックアップ バッテリーを備えた RAM ストレージでは、バッテリーが故障するとデータが失われる可能性があります。メーカーの指示に従ってメーターの固定機能または保存機能を使用して、電源を入れ直しても修正が持続するようにします。

ゼロ点校正

ゼロ点オフセット補正により、流れが存在しない場合に持続する小さな読み取り値が除去されます。ゼロ流量が確認された (バルブが閉じ、安定した状態) 場合は、ゼロ校正メニューにアクセスします。超音波流量計クランプオンは、静止流体との差動通過時間を測定し、これを基準ゼロ点として設定します。

適切なゼロ校正には熱安定性が必要です。トランスデューサ間の温度勾配により、実際の流量がゼロであっても見かけの流量信号が生成されることがあります。バルブを閉じてから-通常 10-15 分後にシステムが熱平衡に達するまで待ってから、ゼロ校正を実行してください。

Track zero drift over time as part of routine maintenance. Increasing zero offset (>0.05 m/s) は、トランスデューサーの汚染、カップリングゲルの劣化、または電子ドリフトを示唆します。ポータブル超音波流量計のクランプは、毎年の校正の間、±0.01 ～ 0.03 m/s 以内のゼロ安定性を維持する必要があります。

校正頻度とメンテナンススケジュール

校正間隔の選択により、測定の重要性とコストおよびダウンタイムのバランスがとれます。水用途が異なれば、精度要件、規制上の義務、リスク要因に基づいて異なるアプローチが必要になります。

時間ベースの校正間隔-

ほとんどの工業用水測定アプリケーションでは、超音波流量計のクランプを毎年校正します。この間隔により、校正コストを最小限に抑えながら、精度に対する妥当な信頼が得られます。外部トランスデューサを備えた流量計のクランプ オン タイプの設計は、摩耗または腐食する接液コンポーネントを備えたインライン メータよりもドリフトが少なくなります。

一か八かのアプリケーションでは、より頻繁なキャリブレーションが必要になります。-水が当事者間で所有権を変更する保管場所では、四半期ごと、さらには毎月の確認が必要になる場合があります。地方自治体の水道販売の料金メーターは、通常、正式な認証を得て 6 ～ 12 か月の間隔を指定する州または地方の規制に従っています。

重要度の低いアプリケーションでは、間隔が 2-4 年に延長されます。{0} ±5% の精度で十分なプロセス監視システムは、特に定期的な現場検証で安定した性能が確認される場合、校正の間に数年間稼働できることがよくあります。

メーカーの仕様は指針を提供しますが、実際のドリフト率は動作条件によって異なります。極端な温度、振動、腐食性雰囲気などの過酷な環境では、コンポーネントの劣化が促進され、校正サイクルが短くなります。

条件に基づいたキャリブレーション トリガー-

最新の超音波クランプ式流量計には、センサーの状態と信号品質を監視する診断機能が含まれています。{0}信号強度の低下、ノイズ レベルの増加、またはエラー フラグの上昇は、深刻になる前に潜在的な精度ドリフトを示します。

Track key performance indicators over time: signal strength percentage, signal-to-noise ratio, and flow velocity standard deviation. The clamp on ultrasonic flow sensor should maintain consistent signal strength (>70%) 耐用年数全体を通じて。徐々に減少する場合は、カップリングゲルの乾燥、表面の汚染、またはトランスデューサーの劣化に注意が必要であることを示唆しています。

Compare readings against process expectations: known pump discharge rates, tank fill times, or batch quantities. Significant deviations (>過去のパターンからの 5% の変化) は、診断が正常に見えた場合でも、キャリブレーションのドリフトを示唆します。

物理的なイベントが即時検証の必要性を引き起こします。トランスデューサを取り外して再取り付けした後は、-同じパイプ上であっても-、わずかな位置の変化が音響経路に影響を与えるため、キャリブレーションを確認してください。幾何学的パラメータが変更されている可能性があるため、パイプの修理、交換、または変更には再校正が必要です。

文書化と記録の保管-

流量計設置時のポータブル クランプごとに、日付、技術者、使用した基準標準、周囲条件、各テスト ポイントでの結果などの校正記録を維持します。調整前の「見つかったまま」の状態と、修正後の「放置されたまま」のパフォーマンスを文書化します。-

校正レポートに不確かさの分析を含めます。不確実性の組み合わせにより、参照標準の不確実性、試験手順の再現性、および環境要因が考慮されます。適切な不確かさの記述は、認定された校正に対する ISO 17025 への準拠を証明します。

校正履歴を長期にわたって追跡し、傾向を特定します。補正係数の増加または再現性の悪化は、調査が必要な潜在的な機器の問題を示します。クランプ式超音波水流量計は、次の校正までに安定した性能を発揮する必要があります。ドリフトが大きすぎる場合は、設置条件や交換の必要性を見直すことをお勧めします。

一般的なキャリブレーションの問題のトラブルシューティング

現場での校正を試みると、正確な測定が可能になる前に修正が必要な問題が判明することがあります。体系的なトラブルシューティングにより、根本原因を特定します。

信号強度が低いか不安定です

信号強度が 50% を下回ると、信頼性の高い測定ができなくなります。信号対雑音比が低くなりすぎると、超音波流量計クランプオンは流量信号をバックグラウンドノイズから区別できなくなります。--。

最初にカップリングゲルの塗布を確認してください。トランスデューサーを取り外し、両面とパイプ表面を徹底的に洗浄してから、新しい音響カップリングジェルをたっぷりと再塗布します。古いゲルは乾燥して音響伝達特性を失います。トランスデューサーの下に気泡が閉じ込められていないことを確認してください。-信号強度の一貫性のなさとして現れる一般的な問題に直面しています。

Verify wall thickness measurements. Excessively thick pipe walls (wall thickness >パイプ直径の 10%)、より多くのエネルギーが水中を通ってではなくパイプの周りを移動するため、超音波信号が減衰します。厚い壁のパイプ用に設計された大型のトランスデューサに切り替えることを検討するか、薄い壁のセクションに移動してください。-

パイプの状態は信号伝送に影響します。内部スケールの蓄積、重度の腐食、またはライニングの剥離により、超音波ビームが散乱し、信号強度が低下します。液体流量計のクランプは、ひどく劣化したパイプでは機能しない可能性があります。パイプ壁を流れの流れに貫通する挿入-タイプのセンサーは、難しい取り付けの代替手段を提供します。

読み取り値の変動とノイズ

定常流量条件下で 5% を超えて変動する異常な読み取り値は、校正の問題ではなく、設置または流量の問題を示しています。

直管の長さが不十分であると、流量プロファイルの歪みが発生します。乱流、渦流、非対称の速度プロファイルは常に変化し、通過時間の測定値に変動が生じます。-クランプオンタイプの流量計は音響経路全体の平均速度を計算しますが、流量パターンが急速に変化するため、安定した平均化が妨げられます。適切な上流直管のあるより良いセクションに移設するか、乱れた流れを整流する整流器を設置してください。

空気の巻き込みにより測定が不安定になります。気泡は超音波信号を予期せず散乱させ、減衰させます。水平パイプでは、気泡の干渉を避けるためにトランスデューサーを上部ではなく側面に取り付けます。-水の乱流により気泡がパイプの上部付近に集中する傾向があります。持続的なエアレーションを行うには、脱気装置を検討するか、空気注入ポイントの上流に再配置します。

可変周波数ドライブ、モーター、変圧器からの電気ノイズは、敏感な超音波電子機器に結合します。ポータブル超音波流量計クランプオンは、電磁干渉を受けやすいミリボルト-レベルの信号を測定します。メーターのハウジングが適切に接地されていることを確認し、信号ケーブルを電源導体から分離してください。適切に接地されたシールド付きケーブルは、ノイズの拾いを軽減します。

体系的な読み取りエラー

すべての流量で一貫したエラー{0}}測定値が常に 10% 高いか低い-場合は、本当の校正の問題ではなく、パラメータ設定の間違いを示唆しています。

パイプの直径と肉厚の測定値を確認します。直径の小さな誤差は、半径と面積の二乗関係により大きな流量誤差を引き起こします。 DN100 パイプ (公称 100mm) の 2mm の誤差は、4% の面積誤差と、それに対応する流量誤差を引き起こします。

選択した材料が実際のパイプの構成と一致していることを確認してください。ステンレス鋼、炭素鋼、ダクタイル鋳鉄では音速が異なります。間違った材料パラメータを使用すると、通過時間の計算が狂います。-パイプの材質が不明な場合は、パイプのマーキング、仕様を参照するか、材料テストを実行してください。

ライナーの有無を確認します。超音波流量計のクランプオン計算では、均一なパイプ壁材料を前提としています。セメント、エポキシ、またはゴムのライニングは、標準の計算では考慮されていない追加の音響バリアとして機能します。一部の送信機にはライナー補正機能が含まれており、-これらの機能を有効にして、ライナーの厚さと材料特性を入力します（存在する場合）。

レイノルズ数効果

Flow measurement accuracy varies with Reynolds number, which characterizes whether flow is laminar, transitional, or turbulent. The clamp on ultrasonic flow sensor performs best in fully turbulent flow (Reynolds number >10,000）では、速度プロファイルが予測可能であり、十分に開発されています。-

過渡的な流れ（レイノルズ 2,000-10,000）では、速度プロファイルの形状が流量に応じて変化し、非線形の測定誤差が生じます。-メーターは高流量では正確に読み取ることができますが、流量が減少すると誤差が増加します。線形化補正を伴うマルチポイント校正は、異なる流量範囲に異なる補正係数を適用することで、この問題に対処します。

非常に低いレイノルズ数 (<2,000, laminar flow) produce parabolic velocity profiles poorly matched to the meter's acoustic path. Measurement uncertainty increases significantly, often exceeding ±10%. The ultrasonic clamp on flow meter isn't ideal for these applications; consider alternative technologies like magnetic flowmeters that handle laminar flow better.

高度なキャリブレーションに関する考慮事項

特殊な水アプリケーションでは、基本的なパラメータ設定や単一ポイント検証を超えた、強化された校正アプローチが必要です。{0}}

温度補償

水の音速は 1 度あたり約 2.4 m/s 変化します。工業用水システムで一般的な 50 度の温度範囲では、これは 120 m/s の変化に相当します。-補償されていない場合、8% の測定誤差が生じるのに十分です。

RTD 温度センサー (PT100 または PT1000) を測定場所に設置し、トランスミッターの温度入力に接続します。クランプオンタイプ超音波流量計音速の変化を考慮してリアルタイム補正を適用します。-メーター設定で温度補正が有効になっていることを確認します。-一部のユニットでは、この機能を手動で有効にする必要があります。

保管転送や精密用途の場合は、温度管理された環境を検討してください。{0}急激な温度変化によりパイプ壁と流体の間に熱勾配が生じ、熱平衡が回復するまで一時的な測定ドリフトが発生します。重要な測定を行う前に、15 ～ 30 分間温度が安定するまで待ちます。

パイプの形状に対する圧力の影響

High water pressure (>1 MPa / 145 psi) は、弾性変形によりパイプ直径をわずかに拡大します。クランプ式超音波流量計は、入力されたパイプ寸法を使用して流量を計算しますが、実際の寸法は圧力によって変化します。

精密用途の場合は、動作圧力で校正を実行してください。トランスミッタがこの高度な機能をサポートしている場合、流量計ポータブル デバイスと一緒に圧力トランスデューサを設置すると、圧力補償された測定が可能になります。-

あるいは、複数の圧力点で校正して、圧力による誤差曲線の特徴を調べます。{0}}動作圧力に基づいて補正を適用するか、追加の不確実性成分（通常は<0.5% for most water applications).

多点線形化-

流量によって変化する非線形誤差には、単一の補正係数ではなく、複数点の校正曲線が必要です。-超音波流量計クランプオントランスミッタ-は、複数の流量ポイント (通常は 5 ～ 11) で補正係数を保存し、中間流量のポイント間を補間します。

動作範囲（最小流量、25%、50%、75%、最大流量）全体で等間隔の間隔で校正測定を実行します。{0}各ポイントでの誤差を計算し、メーターの線形化メニューに対応する流量での補正係数を入力します。

このアプローチは、レイノルズ数効果、非理想的な速度プロファイル、その他の流れに依存する系統誤差-に対応します。-通常、保管輸送設備では、全測定範囲にわたって ±0.5% の精度を達成するために、多点線形化が採用されています。{3}

双方向の流れの校正-

逆洗サイクルや潮汐の影響を受けるパイプラインなど、流れを逆転させる水道システムでは、{0}両方の流れ方向の校正が必要です。{1}クランプ式超音波水流量計は通常、双方向で測定しますが、順流と逆流では精度が異なる場合があります。-

方向ごとに個別に校正し、独立した補正係数を確立します。一部のトランスミッターは、二重の校正曲線を保存しており、-1 つは正の流量用、もう 1 つは負の流量用-で、測定された流れの方向に基づいて適切な補正を自動的に適用します。

両方向からゼロ安定性を確認します。以前の流れの方向に関係なく、メーターは仕様内のゼロを示す必要があります。流れの反転後に持続的なオフセットは、非対称のトランスデューサの取り付けまたは音響結合の問題を示唆しています。

規制の遵守と基準

正式な校正要件は管轄区域や用途の種類によって異なりますが、水流測定の実践にはいくつかの規格が適用されます。

ISO/IEC 17025 認定

法定計量、保管移管、品質システム準拠のための校正サービスを実施する研究所は、通常、ISO/IEC 17025 認定を取得しています。この国際規格は、試験および校正機関の要件を規定し、能力、公平性、一貫した運用を保証します。

認定された校正は、第三者が監査した手順、機器、担当者の資格を通じて、より高い信頼性を提供します。{0} ISO 17025 研究所の校正証明書には詳細な不確かさの記述が含まれており、途切れることのない比較の連鎖を通じて国家標準へのトレーサビリティを実証します。

フィールド基準として使用されるポータブル クランプ式流量計は、それ自体が最新の ISO 17025 校正を受けている必要があります。-通常は、NIST トレーサブルな精度を持つ計量タンクやマスター メーターなどの一次標準を使用して研究室で毎年実行されます。-

ISO 12242 超音波通過時間計-

この国際規格は、通過時間測定原理を利用した超音波液体流量計の要件と推奨事項を規定しています。{0}}超音波技術に特有の性能特性、テスト手順、設置要件について説明します。

ISO 12242 は精度クラスを定義しており、指定された流量範囲にわたってクラス 1.0 メートルは ±1% の精度、クラス 1.5 メートルは ±1.5% の精度を提供します。校正手順では、基準条件下で要求された精度クラスへの準拠を実証する必要があります。

この規格は、温度の影響、圧力の影響、流量プロファイルの感度、電磁両立性などの環境の影響に対処しています。包括的な校正には、基本的な流量精度の検証だけでなく、これらの影響要因のテストも含まれます。

水道事業に関する規制

地方自治体の水道事業体は、請求メーターの精度を管理する規制に直面しています。多くの管轄区域では、顧客が水の使用量に対して公平に請求されることを保証するために、初期検証、定期的な再校正、およびフィールドテストプログラムを必要としています。

クランポン流量計は、すべての管轄区域で直接請求アプリケーションとして承認されていない可能性があります。-地域の規制を確認してください。これらのデバイスは通常、主要な請求手段ではなくチェック メーターまたは一時的な測定ツールとして機能しますが、一部の新しいモデルは収益測定に関する OIML R49 や AWWA C715 などの承認基準を満たしています。

文書化された校正履歴により、監査中の準拠性が証明されます。国家標準、校正間隔、およびテスト結果へのトレーサビリティを示す記録を維持します。電力会社は、設置数の統計的信頼性を維持するために、毎年一定割合のメーターを校正施設に循環させるメーター検査プログラムを実施しています。

よくある質問

どのくらいの頻度で再調整する必要がありますか超音波流量計をクランプ-する水のために？

標準的な慣行では、ほとんどの水測定用途では毎年校正することが推奨されています。重要度の低いプロセスの監視は 2-4 年まで延長されますが、保管転送または請求アプリケーションでは四半期ごとの検証が必要になる場合があります。メーカーの仕様と管轄区域の規制要件によって最小間隔が決定されますが、診断機能を使用した状態ベースのモニタリングは、スケジュールされた校正間のずれを特定するのに役立ちます。

超音波メーターのクランプをパイプから取り外さずに校正できますか?{0}

はい、-現場でのプロセス校正はトランスデューサを取り外さなくても機能します。メーターの読み取り値を、同じパイプセクションで同時に動作する校正済みの基準標準と比較するか、流れを容積測定収集システムに迂回させます。メーターの K- 係数調整機能により、比較結果に基づいてフィールドを修正できます。この非侵襲的な校正機能は、実験室での校正のために取り外しが必要なインライン メーターに比べて、クランプオン技術の主な利点です。{6}

水用のクランプ式超音波流量計を校正した後、どの程度の精度が期待できますか?{0}

Properly configured meters achieve 1-3% accuracy without field calibration. On-site process calibration against NIST-traceable reference standards improves accuracy to 0.5-1% when pipe conditions and installation quality are optimal. Factors limiting accuracy include pipe wall thickness variation, flow profile disturbances from nearby fittings, and Reynolds number effects at low flow rates. Thick-walled pipes (wall thickness >直径の 10%)、またはひどく腐食した状態では、校正後でも 2 ～ 3% を超える値が得られない場合があります。

温度は水用の超音波流量計の校正に影響しますか?

温度は 2 つの点で測定に影響します。水の音速は 1 度あたり 2.4 m/s 変化し、超音波伝播時間の計算に影響します。-ほとんどのメーターには、RTD センサーが装備されている場合、自動温度補正が含まれています。温度によってもパイプの寸法が熱膨張しますが、この影響は通常、<0.5% over normal water system temperature ranges. Perform calibration at representative operating temperatures, or use temperature sensors for real-time correction. Rapid temperature changes create temporary drift until thermal equilibrium reestablishes, so allow stabilization time before critical measurements.

データソース

KOBOLD USA - 流量計の校正の重要性 (2025)

ISO 12242:2012 - 密閉導管内の流体の流れの測定 – 超音波通過-液体用時間計

NIST 特別出版物 250-73 - 水流量計の NIST 校正サービス

Transcat ISO/IEC 17025 認定校正サービス

U-F-M BV - 超音波流量計のクランプ-に関するよくある質問 (2022)

Physikalisch-Technische Bundesanstalt & Flexim GmbH - 流量計の超音波クランプの新しい校正方法-（2015）

オクラホマ州立大学拡張機能 - ポータブル超音波流量計のレビューと運用ガイドライン (2017)

Atlas Scientific - 流量計校正の究極ガイド (2025)

内部リンクの機会

超音波流量計設置のベストプラクティス

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