外夹式超声波流量仪表是以“速度差法”为原理,测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术,使流量仪表更能适应工业现场的环境,计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平,可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。
原理:
根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,它是发展迅速的一类流量计之一。
特点
1、独特的信号数字化处理技术,使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。
2、无机械传动部件不容易损坏,免维护,寿命长。
3、电路更优化、集成度高;功耗低、可靠性高。
4、智能化标准信号输出,人机界面友好、多种二次信号输出,供您任意选择。
5、管段式小管径测量经济又方便,测量精度高。
超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振动。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。
外夹式超声波流量计的技术参数如下:
安装方式:挂墙式
流速范围:0~5m/s
准确度:测量值的±1%
重复性:0.2%
键盘:16(4×4)轻触按键
显示屏:20×2点阵字符背光液晶显示
电源:10~36VDC/1Amax
外壳材质:PC/ABS塑料
防护等级:IP65
环境温度:-10℃~+50℃
输出:频率输出0-5kHz,OCT方式:4-20mA输出
通讯:RS-485通讯接口,支持Modbus协议
壁挂式外夹探头超声波流量计安装介绍
时差式超声波流量计是当今世界上具竞争力的流量测量手段,其测量线精度高于1.0%。由于工业现场特别是管路周围环境的多样性,因此,怎样根据特定的环境安装调试超声波流量计,就成了超声波流量测量领域的一个重要课题,本规程详解了超声波流量计的安装细节;从而进一步完整体现了超声波流量计的精度、可靠性和稳定性的优势,大大降低日后的维护工作甚至免维护。
安装细解
超声波流量计在安装之前应了解现场情况,包括:
1.安装传感器处距主机距离为多少;
2.管道材质、管壁厚度及管径;
3.管道年限;
4.流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管;
5.流体温度;
6.安装现场是否有干扰源(如变频、强磁场等);
7.主机安放处四季温度;
8.使用的电源电压是否稳定;
9.是否需要远传信号及种类;
根据以上提供的现场情况,厂家可针对现场情况进行配置,必要情况下也可特制机型。
安装位置
选择安装管段对测试精度影响很大,所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况,一般选择管段应满足下列条件:
1、避免在水泵、大功率电台、变频,即有强磁场和震动干扰处安装机器;
2、选择管材应均匀致密,易于超声波传输的管段;
3、要有足够长的直管段,安装点上游直管段必须要大于10D(注:D=直径),下游要大于5D;
4、安装点上游距水泵应有30D距离;
5、流体应充满管道;
6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作,地下管道需做测试井,测试井如下:
安装方式
超声波流量计一般有两种探头安装方式,即Z法和V法。
但是,当D < 200mm而现场情况为下列条件之一者,也可采用Z法安装:
1、当被测量流体浊度高,用V法测量收不到信号或信号很弱时;
2、当管道内壁有衬里时;
3、当管道使用年限太长且内壁结垢严重时;
对于管道条件较好者,即使D稍大于200mm,为了提高测量精度,也可采用V法安装。
探头位置
1、将管道参数输入仪表,选择探头安装方式,得出安装距离;
2、在水平管道上,一般应选择管道的中部,避开顶部和底部(顶部可能含有气泡、底部可能有沉淀);
3、V法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点。
Z法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点,然后测出此点在管道另一侧的对称点。
管道处理
确定探头位置之后,在两安装点±100mm范围内,使用角磨砂轮机、锉、砂纸等工具将管道打磨至光亮平滑无蚀坑。
要求:光泽均匀,无起伏不平,手感光滑圆润。需要特别注意,打磨点要求与原管道有同样的弧度,切忌将安装点打磨成平面,用酒精或汽油等将此范围擦净,以利于探头粘接。
接线
探头与仪表接线
探头(传感器)
探头根据实际测量管道可分三种:
S型传感器(15~100mm)
M型传感器(50~700mm)
L型传感器(300~6000mm)
微调探头
接完线后把探头内部用硅胶注满,放置半小时,然后用硅胶和卡具把探头固定到打磨好的管道上(注意探头方向,引线端向外),然后观察仪表的信号强度、良度与传输时间比,如发现不好,则细微调整探头位置,直到仪表的信号达到规定的范围之内:
(信号强度:一般应大于6.5,少数可根据现场具体情况另定。)
(信号良度:低峰值一般为7~14,高峰值一般为25~80。)
(传输时间比:在100±4范围之内,此值必须稳定。)
关于使用超声波流量计的几点体会
流量计有对角和反射两种模式,当反射模式测不出时用对角模式可能能测出,以至于后来我们一直用反射模式。
流量计对管道要求比较高,保温层一定要刮掉一部分,否则无法测量。我们测空调水系统时用刀把保温层割下一块以防止传感器,测完后再把割下的保温层粘上。管道表面尽量光亮,太粗燥的话还得用砂纸打磨。
当管道内流体为非满管流时很难测出,所以测量位置应尽量选直管段,远离弯头、阀门等地方。
流量计读数的真实性是依赖于信号强度的,信号太低时结果基本不可信,一般要60%以上甚至更到。
由于读数可能会变化很大,我们采取的做法是让流量计连续读数,比如连续记录一分钟的读数,然后取平均值。
测量热水管路比冷水管路难。因为热水管壁面温度高,耦合剂在高温时容易化。除了产品自带耦合剂外,我们都尝试过牙膏。
总结超声波流量计在测量准确度和精度还有待提高
固定探头
仪表信号调整好以后,用所配卡具将探头固定好,注意不要使钢丝绳倾斜,以免拉动探头,使探头移位,再用硅胶将探头与管道接触的四周封住。此胶凝固大约需一天时间,在未干之前必须注意探头防水。(信号线的外屏蔽线必须可靠接地)。
壁挂式外夹探头超声波流量计安装介绍