外夾式超聲波流量計在使用過程中應(yīng)該注意哪些
2020/6/17 10:00:15??????點擊：
超聲波流量計/熱量表是在第11版的基礎(chǔ)上，選用TI的MSP430FG4618低功耗單片機，新開發(fā)的一種通用型高功用、低價格、高牢靠性，功用強大的超聲波流量計。選用了國際上聞名的半導體元器件廠商的先進的集成電路及微處理器等，例如TI、Maxim、Philips、Winbond、Xilinx等。硬件規(guī)劃簡略、軟件功用強大和界面友愛。選用低電壓多脈沖平衡發(fā)射接收的技能，使其更能習慣工業(yè)環(huán)境中的變頻攪擾，到達穩(wěn)定、正確的作業(yè)。
產(chǎn)品特色：
1． 丈量線性度優(yōu)于0.5％，重復(fù)性精度優(yōu)于0.2%，高達40皮秒的時差丈量分辨率，使丈量精度到達±1%。
2． 每個丈量周期中128次數(shù)據(jù)收集輔助以新研發(fā)的流量計時差剖析軟件，功用優(yōu)異，顯現(xiàn)數(shù)據(jù)更穩(wěn)定、準確、線形度更好。
3． 隔離型RS485雙接口，流量計與二次表之間可經(jīng)過RS485總線通訊，傳輸間隔千米以上。
4． 帶有三路精度0.1%的模仿輸入接口，可銜接溫度壓力等信號。
5． 1路4-20毫安模仿輸出可作為流量/熱量變送器。
6． 2路3線制PT100電阻信號輸入可作為熱量表。
7． 3路4-20毫安模仿輸入，能夠作為數(shù)據(jù)收集器, 模仿輸入接口也能夠作為數(shù)字輸入接口運用。
8． 帶有雙路隔離型可編程OCT輸出，用于輸出累計脈沖、作業(yè)狀況等。
9． 污水管道丈量效果好，能夠?qū)^大多數(shù)污水管道進行穩(wěn)定牢靠丈量。
10．超聲波傳感器能夠挑選外夾式，刺進式，管段式，還能夠支撐恣意視點裝置的水表傳感器，包含平行雙刺進傳感器。
11．具有一個雙向串行外設(shè)通用接口，能夠直接經(jīng)過串聯(lián)的形式銜接多個比如4-20毫安模仿輸出板、頻率信號輸出板、熱敏打印機、數(shù)據(jù)記載儀等外部設(shè)備。
12．流量計工效果參數(shù)能夠固化到機內(nèi)的FLASH存儲器中，不會產(chǎn)生參數(shù)丟掉的問題。固化的作業(yè)參數(shù)能夠挑選上電時主動調(diào)出。
13．硬件模塊化規(guī)劃。有主板模塊、4-20毫安輸出模塊、脈沖輸出模塊、打印機模塊、并口鍵盤顯現(xiàn)模塊、串口鍵盤顯現(xiàn)模塊等組成，用戶可依據(jù)需求挑選。
14． MODBUS協(xié)議、MBUS協(xié)議、FUJI擴展協(xié)議、簡易水表協(xié)議等不同的軟件通信協(xié)議供用戶選用。引薦的協(xié)議是MODBUS-RTU或MODBUS-ASCII協(xié)議。
15．日累計可記載前64天，月累積前32個月（2年），而且增加了年月日記載內(nèi)容。年月日累積數(shù)據(jù)都能夠經(jīng)過MODBUS協(xié)議讀出。
16． 16次上斷電時刻流量計記載。數(shù)據(jù)都能夠經(jīng)過MODBUS協(xié)議讀出。
17． 守時打印、數(shù)據(jù)輸出功用，主動顯現(xiàn)下次打印輸出的時刻，22項可編程守時打印內(nèi)容。守時打印功用能夠完成數(shù)據(jù)的主動守時輸出或者是主動記載。
18． OCT1累計脈沖輸出的脈沖寬度能夠在6毫秒-1秒之間設(shè)定。出廠默認值是200毫秒。
19． 帶有鍵盤顯現(xiàn)器并行接口，銜接顯現(xiàn)組件可組成簡易流量計。
20． 串口鍵盤顯現(xiàn)組件可直接銜接在串口上，參數(shù)設(shè)置完成后即可帶電拔插。
21． 具有依托流體聲速判別流體種類的功用，能夠?qū)α黧w類型做出識別。
22． 具有一個可編程內(nèi)置的定量控制器?？蛇\用外部輸入信號或者是MODBUS指令啟動。
23． 單一24V（運用DC 8～36V）直流電源作業(yè)。作業(yè)電流小于50毫安。
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項 目 |
性 能、參 數(shù) |
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主 機 |
原 理 |
時差型，選用低電壓多脈沖發(fā)射電路，雙平衡信號差分接收電路 |
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精 度 |
流量：優(yōu)于±1% 熱量：優(yōu)于±2% |
重復(fù)性：0.2% |
丈量周期：500ms |
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背光液晶可同時顯現(xiàn)瞬時流量及累積流量、瞬時熱量和累積熱量、流速、時刻等數(shù)據(jù) |
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信號輸出 |
電流輸出：4~20 mA 或0 ~20 mA, 阻抗0~1k，精度0.1% |
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OCT輸出：正、負、凈流量或熱量累計脈沖信號或瞬時流量的頻率信號（1～9999HZ之間任選） |
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繼電器：可輸出近20種源信號（如無信號，反向流等） |
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聲響報警：蜂鳴器可依據(jù)設(shè)置發(fā)出報警聲響（如流量過大、過小） |
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信號輸入 |
可輸入三路電流信號（如：溫度、壓力、液位等信號） |
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可銜接三線制PT-100鉑電阻，完成熱量丈量 |
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主動回憶前64日、64月、前5年的流量或熱量數(shù)據(jù) |
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主動回憶前64次來電和斷電時刻及流量可進行人工或主動補量，減少用戶流量或熱量丟失 |
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主動回憶前64日流量計的作業(yè)狀況是否正常 |
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數(shù)據(jù)接口 RS232, RS485 |
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可編程定量（批量）控制器。 |
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專用電纜 |
定制雙絞線，一般情況下限于20米，特定場合單根可加長至500米，不引薦；選用RS485通訊，傳輸間隔可達千米以上 |
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管道情況 |
管 材 |
鋼、不銹鋼、鑄鐵、PVC、銅、鋁、水泥管等一切質(zhì)密的管道，答應(yīng)有面料。 |
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管內(nèi)徑 |
15～6000mm |
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直管段 |
傳感器裝置點最好滿足：上游10D，下游5D，距泵出口30D（D指管徑） |
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丈量介質(zhì) |
種 類 |
水、海水、工業(yè)污水、酸堿液、酒精、啤酒、各種油類等能傳導超聲波的單一均勻的液體。 |
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溫 度 |
規(guī)范傳感器：溫度-30℃～90℃ 高溫傳感器：-30℃～160℃ |
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濁 度 |
濁度≤10000 ppm, 且氣泡含量小。 |
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流 速 |
0～±30m/s |
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流 向 |
正、反向雙向計量，并能夠計量凈流量或熱量 |
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作業(yè)環(huán)境 |
溫 度 |
主機：-30℃～80℃ |
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流量傳感器：-40℃～160℃ 溫度傳感器：依據(jù)客戶需求選定 |
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濕 度 |
主機：85%RH |
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流量傳感器：可浸水作業(yè)，水深≤3 米 |
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電 源 |
AC220或DC8～36V或AC7～30V |
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功 耗 |
小于1.5W |
通信協(xié)議 |
MODBUS協(xié)議 MBUS協(xié)議 FUJI擴展協(xié)議 簡易水表協(xié)議 兼容其它廠家協(xié)議 |
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外夾式超聲波流量計特性：
1.多功用性：操作條件改變時，不需求更換儀表
2.易裝置：不需求切開管道或中斷流量
3.保護費用低：外部傳感器不需求定時清洗
4.無可動部件，避免了阻塞和磨損
5.無壓降和能量損耗
基本技能參數(shù)：
外夾式傳感器共有五種類型可供挑選：
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傳感器 |
小型傳感器 |
中型傳感器 |
大型傳感器 |
高溫小型 |
高溫中型 |
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基本類型 |
DS1801CSB-TS-2 |
DS1801CSB-TM-1 |
DS1801CSB-TL-1 |
DS1801CSB-HTS-1 |
DS1801CSB-HTM-1 |
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適用管徑 |
DN15-100mm |
DN50-700mm |
DN300-6000mm |
DN15-100mm |
DN50-700mm |
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液體溫度 |
-30-90℃ |
-30-90℃ |
-30-90℃ |
-30-160℃ |
-30-160℃ |
丈量原理：
超聲波流量計超聲波束在液體中傳達時，液體的活動將使傳達時刻產(chǎn)生微小改變，其傳達時刻的改變正比于液體的流速。零流量時，兩個傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時刻完全相同（可實踐丈量零流量的技能），液體活動時，逆流方向的聲波傳輸時刻大于順流方向的聲波傳輸時刻大于順流方向的聲波傳輸時刻.
其中：
θ 為聲束與液體活動方向的夾角
M,為聲束在液體的直線傳達次數(shù)
D 為管道內(nèi)徑
Tup 為聲束在正方向上的傳達時刻
Tdown 為聲束在逆方向上的傳達時刻
ΔT=Tup –Tdown
快速輸入：
常規(guī)丈量時需求輸入下列參數(shù)：
1. 管道外徑
2. 管壁厚度
3. 管材
4. 襯材參數(shù) （如有的話，可包含面料厚度和襯材聲速）
5. 液體類型
6. 傳感器類型 （因為主機可支撐多種不同傳感器）
7. 傳感器裝置辦法
超聲波流量計裝置前首先應(yīng)挑選管材細密部分進行傳感器裝置，然后將管外欲裝置傳感器的區(qū)域整理潔凈，除去銹跡油漆，如有防銹層也應(yīng)去掉，用角磨機打光，再用潔凈抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和塵埃，然后在欲裝置傳感器的中心周圍管壁涂上滿足的超聲波專用耦合劑，后把傳感器緊貼在管壁上綁縛好，
千萬注意在貼好的傳感器和管壁之間不能有空氣泡及沙礫。外夾式傳感器的裝置辦法
裝置前先應(yīng)挑選管材細密部分進行傳感器裝置，然后將管外欲裝置傳感器的區(qū)域整理潔凈，除去銹跡油漆，如有防銹層也應(yīng)去掉，用角磨機打光，再用潔凈抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和塵埃，然后在欲裝置傳感器的中心周圍管壁涂上滿足的超聲波專用耦合劑，后把傳感器緊貼在管壁上綁縛好，千萬注意在貼好的傳感器和管壁之間不能有空氣泡及沙礫。
裝置辦法
外夾式傳感器的裝置辦法有四種。分別是V法、Z法、N法和W法。
1.Ｖ法（常用的辦法）
一般情況下，V法是比較規(guī)范的裝置辦法，運用方便，丈量準確，裝置時兩傳感器水平對齊，其中心線與管道軸線水平即可，可測管徑范圍為DN15mm-DN400mm。
2.Ｚ法（最常用的辦法）
當管道很粗或因為液體中存在懸浮物、管內(nèi)壁結(jié)垢太厚或面料太厚等原因，造成V法裝置信號弱，機器不能正常作業(yè)時，就需求選用Z法裝置。Z法的特色是超聲波在管道中直接傳輸，沒有反射（稱為單聲程），信號衰耗小。
Z法可測管徑范圍為100mm至6000mm?，F(xiàn)場實踐裝置時，主張200mm以上的管道都要選用Z法（這樣測得的信號最大）。
3.Ｎ法（不常用的辦法）
N法的特色是經(jīng)過延伸超聲波傳輸間隔來提高丈量精度。運用N法裝置時，超聲波束在管道中反射兩次穿過流體三次（稱為三聲程），適于丈量小管徑管道。
4.Ｗ法（極不常用的辦法）
同N 法相同，W 法也經(jīng)過延伸超聲波傳輸間隔的辦法來提高小管徑丈量精度。W法適于丈量50mm以下的小管。運用W法裝置時，超聲波束在管內(nèi)反射三次，穿過流體四次（稱為四聲程）。
刺進式傳感器
刺進式傳感器是集外夾式傳感器與規(guī)范管段式傳感器二者長處于一身的產(chǎn)品，其特色為：
1. 刺進式傳感器的超聲波發(fā)射晶體與被丈量液體直接觸摸，提高了丈量精度和機器的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性；
2. 處理了因為管道內(nèi)壁結(jié)垢或腐蝕嚴重時，運用外夾式傳感器信號弱、丈量不正常的難題；而且能夠在水泥管、玻璃鋼等不行焊接或不能傳輸超聲波信號的管道上裝置；
3. 處理了因為外夾式傳感器長時刻運用，造成耦合劑干燥而影響超聲波信號不能正常傳輸、不能正常作業(yè)等問題；
4. 現(xiàn)場裝置運用專業(yè)開孔東西，能夠在帶壓不停水的情況下在被測管道上打孔裝置，使傳感器和被測介質(zhì)直接觸摸從而完成流量的丈量，并保證了生產(chǎn)正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)、無壓力丟失等特色，日后保護也無需停水；
5. 相對電磁流量計，在大口徑管道上運用既經(jīng)濟實用，又提高了丈量的精確性、牢靠性。
刺進式傳感器共有兩種類型可供挑選：
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名 稱 |
TC-1 （規(guī)范刺進） |
TLC-2 （加長刺進） |
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適用管徑 |
DN80mm以上 |
DN80mm以上 |
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裝置空間 |
≥550mm |
≥700mm |
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流體溫度 |
-40℃－160℃ |
-40℃－160℃ |
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傳感器原料 |
304不銹鋼 |
304不銹鋼 |
裝置管道原料為碳鋼或不銹鋼時可直接焊接裝置，對于不行直接焊接的管道，如鑄鐵、玻璃鋼、PVC、水泥管等需裝備廠家制造的專用管箍方可裝置，
裝置東西
裝置刺進式傳感器需求運用專用的開孔定位東西4000W手電鉆扳手及改錐等東西。
裝置間隔
刺進式傳感器裝置間隔以兩傳感器的中心沿管軸方向的間隔為準（詳見示意圖），間隔的計算辦法是首先在菜單中輸入所需的參數(shù)今后，檢查窗口25所顯現(xiàn)的數(shù)字，并按此數(shù)據(jù)裝置傳感器。
裝置辦法
刺進式傳感器裝置辦法只有一種，即Z法，一般管徑在DN80mm以上都可運用。
注意事項：
1. 裝置時必須把欲裝置傳感器的管道區(qū)域整理潔凈，使之露出金屬的原有光澤；
2. 超聲波信號電纜的屏蔽線可懸空不接，不要與正、負極（紅、黑線）短路；
3. 傳感器接好后必須用密封膠（耦合劑）注滿，以防進水；
4. 傳感器注滿密封膠蓋好蓋后，必須將傳感器屏蔽線攬進線孔擰好鎖緊，以防進水；
5. 綁縛傳感器時應(yīng)將夾具（不銹鋼帶）固定在傳感器的中心部分，使之受力均勻，不易滑動；
6. 傳感器與管道的觸摸部分四周要涂滿滿足的耦合劑，以防空氣、沙塵或銹跡進入，影響超聲波信號傳輸
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