超声波流量计是20世纪70年代随着集成电路技术迅速发展才开始得到实际应用的一种非接触式流量仪表,它利用超声波在流动的流体中传播时,可以载上流速信息的特性,通过接收和处理穿过流体的超声波信息就可以监测处流速,从而换算成流量。那超声波流量计怎么安装呢?
超声波流量计/热量表安装简单方便,只要选择一个合适的安装点,把安装点处的管道参数输入到流量计/热量表中,然后把传感器安装在管道上即可。安装调试流程如下:检查配件→选择安装点→输入测量参数→传感器的安装与调试→检查安装是否正确→主机的安装→结束
检查配件
超声波流量计/热量表是由主机和传感器组成的,配接PT100或PT1000铂电阻实现热量测量功能,安装前请按照装箱单检查配件是否齐全。请参照第5页传感器类型表检查配件是否符合测量要求。
插入式传感器可实现带水带压安装。
附:插入式传感器选型
选择安装点
选择安装点是能否正确测量的关键,选择安装点必须考虑下列因素的影响:满管、稳流、结垢、温度、压力、干扰。
2.1、满管
为保证测量精度和稳定性,测量点的流体必须充满管段(否则测量值会偏大或者不能测量)。所以应满足下列条件:两个传感器应该安装在管道轴面的水平方向上,在如图所示范围内安装,以防止上部有不满管、气泡或下部有沉淀等现象影响传感器正常测量。
满管有可能不满管
选择流体垂直向上流动的安装点流体垂直向下流动的管道
选择流体斜向上流动的安装点流体斜向下流动的管道
选择管道系统中的最低点安装管道系统的最高点
流体为自然流
管道无压力的流体
2.2、稳流
稳定流动的流体有助于保证测量精度,而流动状态混乱的流体会使测量精度难以得到保证。
满足稳流条件的标准要求:
1.管道远离泵出口、半开阀门,上游10D,下游5D(D为外管径);
2.距离泵出口、半开阀门30D。
达不到稳流条件的标准要求,下列情况也可以尝试测量:
1.泵出口、半开阀门和安装点之间有弯头或者缓冲装置;
2.泵的入口、阀门的上游;
3.流体的流速为中、低流速。
(低流速:流速<1m/s;中流速:流速为1-2m/s;高流速:流速>2m/s)下列情况很难保证稳流,安装时需慎重。
1.距离泵出口、半开阀门直管段不能保证10D,且没有弯头等缓冲装置;
2.距离泵出口、半开阀门直管段不能保证10D,流速较高;
3.垂直向下流动,斜向下流动;
4.下游距离管道敞开出口处小于10D。
注:判断稳流如有困难,可用便携式超声波流量计进行实际测量,观察
信号情况。
传感器安装点示例:
2.3、结垢
管内壁结垢会衰减超声波信号的传输,并且会使管道内径变小。所以管内壁结垢的管道会使流量计不能正常测量或影响测量精度。因此,要尽量避免选择管道内壁结垢的地方作为安装点。如果无法避开结垢的安装点,可采取下列措施消除或减小管道内壁结垢的测量的影响。
1.更换一段测量点的管道。
2.用锤子用力敲击测量点的管道直到测量点的信号明显增大。
3.选用Z法测量,并把结垢设置为衬里以取得更好的测量精度。
2.4、温度
超出传感器的使用温度范围很容易造成传感器的损坏或者大幅缩短传感器的寿命。因此,安装点的流体温度必须在传感器的安装使用范围内。且尽量选择温度更低的安装点。
所以,同一管线尽量避免锅炉水出口、换热器出口的地方,尽可能安在回水
管道上(条件允许下,最好使用红外线测温仪测量安装点的温度)。
2.5、压力
插入式和管段式传感器可承受的最大压力理论值为:1.6MPa。安装时应了解或观察安装点的压力,超过此压力进行安装,会给安装人员造成危险。即使安装成功,长期使用传感器漏水的可能性也会增大。
2.6、干扰
超声波流量计的主机、传感器以及电缆很容易受到变频器、电台、电视台、微波通讯站、手机基站、高压线等干扰源的干扰。所以选择传感器和主机安装点时,尽量远离这些干扰源;主机机壳、传感器、超声波电缆的屏蔽层都要接地(插入式传感器已经将接地线做成了接线柱);不要和变频器采用同一路电源,应采用隔离的电源,给主机供电。
输入测量参数
在测量开始前需要进行初始设置,完成10~29号菜单的设置。以便获得传感器的安装距离。
3.1、键盘
16键键盘
4键键盘
3.2快速完成初始设置
超声波流量计/热量表在测量前需要输入下列参数:
1.管道外径单位毫米
2.管壁厚度单位毫米
3.管材类型
4.衬材参数(如有的话,可包括衬里厚度和衬材声速)
5.液体类型
6.传感器类型(因为主机可支持多种不同传感器)
7.传感器安装方式
4、传感器的安装与调试
4.1、安装外夹式传感器的步骤为:
外夹式传感器介绍→主机与传感器的接线→外夹式传感器的安装→外夹式传感器的调试→检查安装是否正确→结束
4.2、插入式传感器的安装
安装插入式传感器的步骤为:
插入式传感器介绍→主机与传感器的接线→插入式传感器的安装→插入式传感器的调试→检查安装是否正确→结束
4.3、管段式传感器的安装
安装管段式传感器的步骤为:
管段式传感器介绍→主机与传感器的接线→管段式传感器的安装→
检查安装是否正确→结束
5、检查安装是否正确
信号强度、信号质量还有实测与理论传输时间比是用来检查安装是否正确的3个重要参数。
5.1检查信号强度和信号质量
M90窗口用于显示流量计所检测到的上下游的信号强度和信号质量Q值。信号强度用00.0~99.9的数字表示。00.0指示没有收到信号,99.9表示最大信号。正常工作情况下,信号强度应≥60.0。
信号质量Q值用00~99的数字表示,00表示最差,99表示最好。一般正常工作条件是信号质量Q值>60。
安装时,请注意使信号强度和质量越大越好,信号强度大和Q值高,能够保证流量计长期稳定运行,使测量结果更准确。
5.2检查传输时间比
M91窗口用于显示传输时间比,传输时间比是按流量计设置的参数计算得到的传输时间与实际测量得到的时间的百分比值。这个值如果超过97%——103%,说明参数设定有误或安装距离有误,请分别检查。
主机的安装
●主机应远离干扰源,比如:变压器、高压线等。
●主机处的电源应与变频器隔离。
●主机的工作环境应符合技术指标和防护等级的要求。
●主机离传感器距离越短越好,最长最好不要超过200米。
●壁挂主机应尽量避免阳光直射,以防显示看不清,液晶寿命缩短。
●将设定的参数固化,以防参数丢失。
结束
1.常用参数的设定
显示窗口置于M02;选择合适的流量单位M30—M33;选择阻尼系数5-15秒M40;校准日期时间M60;固化参数M26。
2.为了减少干扰,主机和传感器之间的距离要尽可能的短,最好不要超过200m,布线应在线槽或线管内,尽量保证美观,规范。布线时信号线不能跟动力及高压电缆并行。
3.主机的工作环境应该在技术指标范围内,避免显示器受到阳光直射。安装高度为1.5米至1.8米之间,以便于观察。
4.安装完毕后将现场清扫完毕
各类超声波流量计说明书 超声波流量计种类有很多,有便携式,手持式,一体式,分体式等,以下是几种超声波流量计的具体技术参数说明。 便携式超声波流量计: 一、概述: TCS-600P型便携式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好,内置一体式智能打印机可实时、定时打印;具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数: ※测量精度:优于1% ※重复性:优于0.2% ※测量周期:500ms(每秒2次,每个周期采取128组数据) ※电池:内置镍镉充电电池可以连续工作24小时 ※安装方式:外敷安装,操作简单、方便 ※显示:2行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※信号输出:隔离RS485通信协议、MODBUS协议,兼容国内其它厂家同类产品通讯协议 ※打印输出:内置热敏一体式打印机,实现及时或定时打印 ※其它功能:自诊断,提示当前工作状态是否正常
※采用智能充电方式,直接接入AC 220V,充足后自动停止,显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 手持式超声波流量计: 一、概述: TcS-600B型手持式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好,具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数
※测量精度:优于1% ※重复性:优于0.2% ※测量周期:500ms(每秒2次,每个周期采取128组数据) ※电池:内置镍镉充电电池可以连续工作15小时 ※安装方式:外敷安装,操作简单、方便 ※显示:4行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※其它功能:内置数据记录器可记录时间、累计流量、信号状态、工作时间等 自诊断,提示当前工作状态是否正常 ※信号输出:标准数据口RS232用于联网检测或导出记录数据 ※采用智能充电方式,直接接入AC220V,充足后自动停止,显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 固定式超声波流量计,分体式超声波流量计: 一、概述: TCS-600F型固定分体式超声波流量计利用了低电压、多脉冲发射接收原理,采用双平衡信号差分发射、接收专利技术和硬件参数无关化设计方法;通过选用国际上最新、最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。
目录 1. 概述 (1) §1.1 引言 (1) §1.2 主要特点 (1) §1.3 工作原理 (1) §1.4 装箱单(标准配置) (2) §1.5 正面视图 (3) §1.6 典型用途 (3) §1.7 数据的完整性和内置时钟 (3) §1.8 产品的识别 (4) §1.9 基本技术参数 (4) 2.开始测量 (5) §2.1 内置电池 (5) §2.2 通电 (5) §2.3 键盘 (6) §2.4 窗口操作 (6) §2.5 快速输入管道参数步骤 (7) §2.6 传感器安装位置的选择 (9) §2.7 传感器的安装 (10) §2.7.1 传感器的安装距离 (10) §2.7.2 V方式安装传感器 (10) §2.8.3 Z方式安装传感器 (11) §2.8.4 W方式安装传感器 (11) §2.8.5 N方式安装传感器 (12) §2.8 检查安装 (12) §2.8.1 信号强度 (12) §2.8.2 信号质量(信号良度) (13) §2.8.3 总的传输时间和时差 (13) §2.8.4 传输时间比 (13) 3.菜单窗口详解 (14) §3.1 菜单窗口简介 (14) §3.2 菜单窗口详解 (15) 4.怎样使用 (20) §4.1 怎样判断流量计是否工作正常 (20) §4.2 怎样判断管道内的液体流动方向 (20) §4.3 怎样改变系统的测量单位制 (20) §4.4 怎样选择流量单位 (20) §4.5 怎样选择累积器倍乘因子 (20)
§4.6 怎样打开和关闭累积器 (21) §4.7 怎样实现流量累积器清零 (21) §4.8 怎样恢复出厂设置 (21) §4.9 怎样使用阻尼器稳定流量显示 (21) §4.10怎样使用零点切除避免无效累积 (21) §4.11怎样静态校准零点 (21) §4.12怎样修改仪表系数(标尺因子)标定校准 (22) §4.13怎样使用密码保护 (22) §4.14怎样使用内置数据记录器 (22) §4.15怎样使用频率输出功能 (22) §4.16怎样设置累积脉冲输出 (23) §4.17怎样产生输出报警信号 (23) §4.18怎样使用蜂鸣器 (24) §4.19怎样使用OCT输出 (24) §4.20怎样修改日期时间 (24) §4.21怎样调整LCD显示器的对比度 (25) §4.22怎样使用RS232串行口 (25) §4.23怎样查看每日、每月、每年流量 (25) §4.24怎样使用工作计时器 (25) §4.25怎样使用手动累积器 (25) §4.26怎样了解电池剩余电量的工作时间 (25) §4.27怎样给电池充电 (25) §4.28怎样查看电子序列号和其他细节 (26) 5.问题处理 (27) §5.1硬件上电自检信息及原因对策 (27) §5.2工作时错误代码(状态代码)原因及解决办法 (27) §5.3 其他常见问题问答 (28) 6. 联网使用及通信协议 (30) §6.1 概述 (30) §6.2 流量计串行口定义 (30) §6.3 通信协议 (30) §6.4 功能前缀和功能符号 (32) §6.5 键值编码 (33) 7. 质量保证及服务维修支持 (34) §7.1 质量保证 (34) §7.2 公司服务 (34) §7.3 软件升级服务 (34)
. 超声波流量计检修规程GE 进入主菜单,屏幕会显示ESC、ENTER、:进入菜单5秒内依次按ESCglobal(通道)或enter进入编程菜单,会显示channel program(编程),按(公共)可通过左右键选择需要进入的菜单菜单,通过左右键至画面显示channel单位设置:通过以上操作进入进入,可选择需要的单位。system,按enter进入主菜单,用左右键至显示、、ENTERESC管道参数设置:ESC进入,左右channel菜单,按enterprogram,按enter进入,用左右键至显示(探头型号),enter进入,显 示transducer number键至画面显示pipe,按(管道外径),输入管道外enter,显示pipe OD通过上下、左右键输入**,按,按pipe wall thickness,输入管道壁厚***mm径***mm,按enter,显示,)*内径,显示path length P(P值:即两个探头之间的直线距离,P=√2enter***mm,按enter,显示输入Axial length L(L值:两探头在流体方向上的轴向离,L=内径),输入***mm,按enter,显示fluid type(流体类型),通过左右键选择流体,按enter,至显示reynolds correction,按左右键选择active,按enter,至显示calibration factor(校正因子),按enter返回channel菜单。以上设置好运行正常后一般不用更改。 4-20mA输入设置:ESC、ENTER、ESC进入主菜单,用左右键至显示program, 按enter进入,用左右键至显示global菜单,按enter进入,左右键至显示I/O(输入/输出),按enter进入,用左右键至显示option,按enter进入,显示slot0,按enter进入,用左右键选择4-20mA,按enter,显示measurement parameter,用左右键选择volume(瞬时流量),按enter,输入4mA和20mA对应量程。 屏幕显示设置:ESC、ENTER、ESC进入主菜单,用左右键至显示program,按enter进入,用左右键至显示global菜单,按enter进入,左右键至显示LCD,按enter进入,显示#of LCD parameter(显示参数数量),一般选择4个参数,按enter,通过左右键来分别选择4个想显示在住界面的参数,一般都选择瞬时流量volume、累积流量total+、声速soundspeed、信号强度signal strength up或signal strength down(两个值基本相同)。 6、维护及故障处理 GE XMT868I维护量非常低,常规维护为6-12月一次:检查探头端面,添加耦 合剂,具体时间间隔根据现场情况定。 故障代码:E0:无故障 E1:信号太低(检查参数设置,检查连接电缆,检查探头是否清洁) E2:声速错误(检查安装情况,检查参数设置) .
天然气超声波流量计 操作维护规程 中国石油西部管道兰州输气分公司年月 签字职务日期 编制人: 审核人: 批准人:
目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 操作内容 (2) 5 风险提示 (5) 6 应急处置 (5) 7 附件 (5)
1 范围 本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。 本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。 2 规范性引用文件 2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》 GB/T 18603一2001 2.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》 GB/T 18604-2001 3 术语和定义 3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter 安装在流动气体的管道上,并用超声原理测量气体流量的流量计。以下简称流量计。 3.2超声换能器ultrassonic transducer 把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。 3.3信号处理单元signal processing unit 是流量计的一部分,由电子元件和微处理器系统组成。 3.4零流量测试zero-flow measure 在无流动介质的情况下,检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。 3.5分界流量transition gas flow rate 低于该流量要采用扩展误差限的流量值。 3.6实流校准系数flow calibration factor 将流量计进行实流校准测试,并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。 3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures 在短时间内,计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。 3.8流量计算机flow computer 计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。 3.9转换装置conversion device 由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。 4运行操作内容 4.1超声波流量计运行前的准备 4.1.1流量计的安装应符合设计和说明书的要求;天然气的流量、压力、温度范围符合流量计铭牌的规定; 4.1.2流量计、温度变送器、压力变送器具有有效的检定/校准证书; 4.1.3流量计前后阀门,调压阀、放空阀应关严; 4.1.4流量计法兰连接处应无泄漏,各个探头应牢固连接,探头连接信号线路应无松脱;4.1.5流量计信号处理单元(SPU)单元供电应正常; 4.1.6流量计配套的温度变送器、压力变送器供电应正常,压力变送器阀门应全开; 4.1.7流量计算机工作应正常; 4.1.8在线分析仪上传数据应正常。 4.2超声波流量计运行操作与监护 4.2.1缓慢打开流量计入口阀(或管路平衡阀),为超声波流量计管路充压,观察流量计、附属设备及连接管线有无渗漏; 4.2.2压力平衡后,缓慢打开流量计出口阀门,观察流量计显示单元,判断流量计是否正常运行,如无异常,调节流量计下游流量调节阀,使流量计在所需的流量范围内运行;
超声波流量计原理分类及详细说明 一、超声波流量计工作原理: 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。 根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。 由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,传播速度差拨又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。 波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的,低流速时,灵敏度很低适用性不大。 多普勒法是利用声学多普勒原理,通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。 相关法是利用相关技术测量流量,原理上,此法的测量准确度与流体中的声速无关,因而与流体温度,浓度等无关,因而测量准确度高,适用范围广。但相关器价格贵,线路比较复杂。在微处理机普及应用后,这个缺点可以克服。 噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的 原理,通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单,设备价格便宜,但准确度低。 以上几种方法各有特点,应根据被测流体性质.流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定,故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是:当流体沿管轴平行流动时,选用Z 法;当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时,也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流,可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病,因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展,煤油混合(COM)、