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丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书 丹尼尔测量与控制有限公司爱默生过程控制有限公司德克萨斯州休斯敦市文件号码 3-9000-752A 版本2005年12月 重要提示鉴于这些测量仪器为精密仪器，为了确保操作是在设备铭牌所示范围内，因此当你在安装、使用及维护时，必须遵守丹尼尔指南进行。当在进行安装、使用及维护丹尼尔产品时，应遵守下列提示并将其纳入你的安全工作计划中。l 在进行安装、操作及维修该产品前，应阅读所有说明。如该手册并非是正确的，请拨打1-713-467-6000（24小时全天侯销售及维修服务支持），尔后将为您提供所需要的手册。您可保存该手册以供将来参考之需。 l 如您对本手册有任何问题不清楚，请联系你的丹尼尔销售代表获得解释。l 请遵照产品所标示及所附的警告、注意事项及说明。l 应教导你的人员进行正确的安装、操作及维护该产品。l 进行安装设备时应按照正确的说明书所指示的要求及当地规范和国家规范。将所有产品连通适当电源及施加正确的压力。l 为了确保产品的良好性能，应雇用专业的人员进行安装、操作、更新、编排及维护该产品。 l 当某部件需要更换时，应确保进行更换工作的专业人员是使用生产商指定的部件。未经授权的部件及操作流程会对产品的性能产生影响，并会引发操作中的事故隐患。看起来很相似的替换部件可能会导致火灾、电路短路或不正常的操作。l 为了预防人员受伤，应确保所有设备的门已关闭、保护性的盖子已归位，除非专业人员正在对其进行维修。l 必须始终阅读及遵守丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书和所有产品警告及说明书l 如该产品使用于其它非指定用途，可能会导致财产损坏和/或严重人员伤亡。l 在易燃情况下打开产品防火外壳时，必须切断供电。 丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书 注意事项对电子元件造成的损害在拆卸、安装或处理产品内部电路板或设备期间，需按照正确的处理程序进行。如未正确操作该仪器，会导致电子元件损害，它们极易受静电影响。操作步骤：1. 应先断电。2. 在安装、拆卸及校正任何印制电路插件及内部设备前，操作人员必须通过防静电手环或其它适当途径接地。3. 印制电路插件必须迁移到导电袋或其它导电容器中。印刷电路板从防护罩中取出后，必须立即进行安装。拆卸下来的印制电路板必须立即置入防护容器中，以便转移、贮存或返回工厂。注意事项对电子元件造成的损害该仪器在敏感性元件静电放电方面并非是独一无二的。大多数现代电子设计都包含有利用金属氧化物技术的元件（NMOS, CMOS等等）。如未正确操作该仪器，会导致电子元件损害，它们极易受静电影响，哪怕是很小的静电。尽管看似运行正常，该元件会在早期便显示出错误。丹尼尔测量与控制有限公司丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书注 意丹尼尔测量与控制公司（简称丹尼尔公司）不对本说明书的技术或编辑错误及遗漏所负责。就本说明书而言，丹尼尔公司不作出无论明示或暗示，包含暗示的可为商品性及其适用的目的之保证；并且在任何情况下，丹尼尔公司不对任何特殊及间接损害，包括但不仅限于产品损失及得益损失等等负责。本说明书中所使用的产品名称仅供生产商及厂商识别之用，这些产品名称或许会是这些公司的商标/注册商标。该印刷品的内容只作提供资料之用，无论是以明示或暗示的方式，就本说明书所描述的产品商品性或服务及它们的使用或适用而言，尽管我们已经竭尽全力确保其准确性，但它们不应被视为保证或担保。我们保留随时更变或提高此类产品的设计或规格的权利。丹尼尔公司不承担选择，使用或维护任何产品的责任。正确选择、使用及维护任何丹尼尔产品的责任仅限于购买者及终端用户。丹尼尔及丹尼尔标志是丹尼尔工业有限公司的注册商标。爱默生标志是爱默生电器公司的商标及服务商标。丹尼尔超声波气体流量计包括MARK III 电子元件在内受美国专利 5,983,730 和 4,646,575保护版权 2005由丹尼尔测量与控制有限公司所有德克萨斯州休斯敦市版权所有。未经美国德克萨斯州休斯敦市丹尼尔测量与控制有限公司的书面许可，任何人不得以任何形式及任何方法复制该说明书包括图形、电子或机械之内的任何部分。保修1.有限保修：根据本说明书第二节的限制条件，除非本说明书有明确说明，丹尼尔测量与控制有限公司（以下简称丹尼尔公司）保证执行指定程序的固件将由丹尼尔公司提供，并且保证在保修期内，所提供的产品在正常使用情况下材料本身没有瑕疵或缺陷，以及提提供的服务在技术上没有瑕疵。产品的保修期为在初次安装后的十二（12）个月之后，或由丹尼尔公司发货后的十八（18）个月之内，以先到期的保修期为准。耗材的保修期为发货后的90天之内，所提供服务的保修期为完成维修服务的90天之内。由丹尼尔从第三方公司为买主所购买的产品（转卖产品）的保修期限应为原生产商的保修期。买方应同意丹尼尔公司不需为转卖产品承担合理的采购及运输之外的责任。如果买方发现任何质量瑕疵或缺陷，可就此在所适用的保修期限内向丹尼尔公司提交书面通知。丹尼尔公司将有权选择立即校正由丹尼尔公司所发现在固件错误或维修上的错误；或修改或更新丹尼尔公司所认为有瑕疵或缺陷部分产品或固件的离岸价格；或以原价退回有瑕疵部分的产品或服务的货款。由缺乏维护、正常磨损和使用、不匹配的电源、不适当的使用环境、事故、错误使用、不正确的安装、更改、修理、存储或管理及其它并非由丹尼尔公司所造成的错误而产生的产品部件更换或修理并不在此有限保修范围之内，所有费用应由买方承担。在事先没有丹尼尔公司销售代表的书面许可的情况下，丹尼尔公司不承担由买方或第三方所产生的任何费用。在没有丹尼尔公司书面许可的条件下，由拆除、重新安装所产生的费用、运费、时间、及丹尼尔公司工作人员所产生的交通费用与诊断所产生的费用，按照本保修条款，应由买方承担。保修期内，修理后的产品或更新后的部件的保修期为原产品所剩的保修期或90天，以期限长的保修期为准。本有限保修条款是由丹尼尔公司制定的，只能在经过授权的丹尼尔销售代表书面签字后才能更改。除非在协议中有明示，丹尼尔公司不对产品的适销性和针对特定目的的适用性，或任何其它由于产品或服务所引起的问题做出任何明示或暗示的声明或担保。材料的腐蚀并不在我们的保修范围之内。2.赔偿的限制及责任：丹尼尔公司将不会为履行义务延迟而造成的损失承担责任。 此中，就本保证的违反事宜赔偿应只限于修理、改正、更换或以本说明书的第一节中的条款说明以原价退款。在任何情况下，无论何种索赔形式或诉讼原因（无论是基于合同、侵权、过失、严格责任、其它侵权诉讼或其它原因），丹尼尔公司对买方及/或其消费者的责任不应因索赔或诉讼原因而超过其所提供给买方特定产品或所提供服务的价格。买方应同意无论什么情况下，丹尼尔公司对买方和/或其消费者的责任扩大到相关损失赔偿、间接损害赔偿或惩罚性赔偿。“间接损害赔偿”包括但不仅限于预期收益的损失、使用损失、收益损失和成本资金。目 录1.简介11.1MARK III 流量计11.2丹尼尔 CUI21.3选件MARK III 的特性22.1.2最小推荐空间32.1.3流量调整器32.1.4控制阀隔音42.2MARK III 流量计62.3电源要求82.4配线因素102.4.1软性与硬性线管102.4.2线路规格102.4.3通讯规格112.5远程控制132.6100系列可选板132.6.1压力传感器132.6.2温度传感器132.6.3气相色谱仪143启动153.1频率、数字与模拟输出153.1.1频率和数字输出153.1.2模拟输出163.2线路及 MARK III 电子元件163.3启动MARK III 电子元件的电源183.4添加流量计到CUI流量计栏并接通193.4.1通过RS-232直接串行电缆与CUI连接进行初始串行通讯213.4.2通过以太电缆和DHCP协议进行初始通讯253.4.3将MARK III 流量计与广域网连通283.4.4远程控制MARK III 流量计293.5现场设置向导363.6丹尼尔CUI监视屏453.7编程键473.7.1通过.xml文件进行安装483.7.2以手工输入方式进行安装493.8设置过滤及堆栈功能513.9读取/写入计量器配置和保存533.9.1读取/保存流量计配置543.9.2将配置写入流量计563.10升级流量计程序(固件)574维护614.1定期维护614.2定期维护/诊断检查的频率614.3记录维护记录和报告624.4基准线流量计664.5使用AGA 10 SOS计算器664.6维护记录和报告的趋势判断694.7存档和审查记录714.8浏览信号波形和收集信号波形文件774.8.1xls ( Excel)格式文件794.8.2ETMD格式文件794.8.3strm格式文件804.9流量计基本诊断804.9.1速度分布图814.9.2信噪比( SNR)901.简介本节提供了MARK III 仪表特性的概览以及最新版本的丹尼尔CUI。 注意：本说明书及所有屏幕截图均由丹尼尔CUI4.00制作。我们强烈推荐用户将丹尼尔CUI升级到最新版本，以充分利用每次升级所增加的功能。最新版本的丹尼尔CUI可从丹尼尔公司的网站 /daniel 下载。为了使用嵌入丹尼尔CUI数据记录仪的制图功能，运行丹尼尔CUI的计算机上应安装有Excel 8 (Office 97) 或最新版本的Excel软件，以便与仪表通信。丹尼尔CUI不能识别其它任何形式的电子制表软件。1.1MARK III 流量计本说明书主要涉及MARK III电子元件的安装、操作及维护。MARK III电子元件的许多特性与MARK III 流量计相似。我们已经努力识别出不适用于MARK II的特性。下面列表列举出了MARK III的一些主要好处： 便于使用： 增强了基于Windows操作系统的用户超声波接口（丹尼尔CUI）软件功能 增加了审核记录中的日期范围信息内容 识别问题快速便捷 菜单驱动，数据访问 增加了LED指示灯，便于视觉反馈 快速断线 检查配置迅速方便速度 通过同级别最佳的审核跟踪，缩短了数据审核时间 精确警报，事件及配置变化只需一秒钟 100M32位快速处理器 一秒更新所有输出结果 拥有1秒及1/4秒的更新频率 高达115Kbps串行通信 传感器取样速度比MARK II 快八倍（ 30/秒）改良的精确度 通过异常低流量精确度及通过校正的流程线性减少损失及没有计算的气体。可靠性 单板设计（取代了MARK II中的多板设计） 改良了短暂保护功能 10.4-36伏直流电操作，并有逆极保护。通讯 Modbus RTU/ASCII和TCP/IP 串行端口RS-232/485（2个） 10兆以太网（可选软件控制）功能 审核记录100天需要1小时，1年需要1天，3000个警报记录及3000个审计记录（可选软件控制） 内部CPU板块温度及电压监视警报 错误检查及记忆更正 通过AGA 10计算SOS（可选软件控制）1.2丹尼尔 CUI丹尼尔公司提供两个版本的丹尼尔CUI（消费者用户界面）；标准版丹尼尔CUI和豪华版丹尼尔CUI。标准版的丹尼尔CUI随每一仪器附送，无需另外费用。豪华版的丹尼尔CUI是单独出售的，它包含了几个额外的工具，这些工具能够极大程度上使启动、监测及维护仪表简单化。 标准版本的丹尼尔 4.00包括： 增强的显示界面，新数据菜单及机动的显示 安装时广泛地应用向导功能，堆栈与传感器交换 Mark III端口设置的通讯配置界面 流量计固件升级文件(只限Mark III电子元件) 增强的维护记录文件收集机动性 数字波形观察 以太网连接性丹尼尔CUI4.00豪华版配备了以下更具竞争性的优势： 监视界面允许使用多个数据图表 流量校正向导（只用于流量校正） 模拟输入校正向导，支持Mark III100系列可选板 维护文件趋势 AGA10音速计算1.3选件MARK III 的特性除了本节所描述的功能性外，多项可选特性可以购买到，这些特性极大地增强了流量计的性能。 100系列可选板 气相频谱仪通讯用串行RS-232/RS-485(半工模式)端口或额外的串行端口(RS-232也可以配 置成全工模式和支持CUI) 当前压力和温度的4-20毫安模拟输入(16字节) 4-20毫安模拟输入(16字节) 丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书 除上述通用导则外，AGA文件同时也推荐：l 该流量计与所邻近的管道内径应相同，尤其是上端法兰，相差不应大于1%，并且必须小心排列以减小流量干扰。法兰内部焊接应平整、顺畅。上端法兰或垫圈的任何部分突出于气流部分不得多于内部管径的1%。l 流量计的内壁应保持干净，没有因冷凝物所产生的沉淀或油渍与铁鳞的混合物，沙子或污垢，这些因素会影响流量计的横截面积。l 对于单向流而言，热安装套管应安装于流量计的下游的2D与3D之间。对于双向流而言，热管安装套管应安装于流量计法兰的任意两面于3D和5D之间。l 虽说大部分超声波流量计并不需要安装过滤装置，但在如果流量计内会有杂质造成沉淀的情况下，应该安装过滤装置。l 就由控制阀、流量调整器和流量计定向所产生的噪音干扰问题，应向生产商咨询。遵循所有的AGA推荐（包括生产商基于最新的研究和测试结果的推荐）将导致现场安装，而这是在AGA文档中所陈述的容许误差范围之内。由于管道设施、所使用的流量调整器及制造公差对流量计所产生的影响，许多用户会将整个管道装置视为一个整体来校正，从而减少额外的不确定因素。通过这种方式，安装所对流量计精度的影响将被最小化。2.1.2最小推荐空间当设计流量计工作站时，应考虑到有足够的空间对流量计及相关管道进行操作，应增加空间。最低程度，流量计的两侧应至少有两英尺的空间空余。如果小于这个空间，那么进行流量计操作时将会异常困难，尤其是操作传感器时。如果需要在保持压力的情况下移除传感器时，那么需要保证有80英寸的空隙以便于安装及传感器移除工具的操作。2.1.3流量调整器为了减小不理想的管道安装所带来的影响，丹尼尔公司推荐安装超声波流量计时同时安装为该种型号的流量计配套的流量调整器。所使用的流量调整器应能确保通过流量计时的流型是连贯的；能够减少测量过程中所出现的不确定因素；并能使日常维护简单化。请与丹尼尔公司联系，以获得最新的流量调整器型号与安装标准。2.1.4控制阀隔音在传感器间传播的声音频率超过了125千兆赫。遗憾的是一些型号的控制阀所产生的噪音也在这个频率范围之内。此类超声波噪音量级取决于包括阀的型号、流量以及阀门差在内的几个因素。这些噪音会使流量计的信号模糊，并产生小流量信噪比，这使得流量计的电子元件难以区别、有时甚至无法区别这两种信号。图21显示了当控制阀有轻微噪音时的流量计的波形图22显示了当流量计受到来自控制阀微噪音时的波形。3.8节论述了如何对Mark II和Mark III电子元件进行配置，以便控制来自控制阀的噪音。图21 正常波形图22 有噪音时的波形 丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书 数字信号处理有助于减小外来噪音的影响，另一个妥善的解决方法便是将流量计与噪音源隔离开来。由于多数噪音会顺流而下而不是逆流而上，因此控制阀应尽可能地安装在远离流量计的下游位置。由于流量计工作站的空间所限，控制阀与流量计之间的距离有限；因此，需要采取其它手段来减弱噪音。T型弯曲在减弱噪音方面比一般弯曲要强大约两倍。这是因为T型弯曲会使噪音反射回噪音源。下图说明了安装T型弯曲减弱噪音的方法。图23显示了典型的用一个T型弯曲来隔离控制阀噪音与流量计的单线图。图24显示了典型的用一个T型弯曲来隔离控制阀噪音与流量计的双线图。图23 使用一个T型弯曲及距离来减弱控制阀的噪音图24 典型的用一个T型弯曲与下游连接2.2MARK III 流量计Mark III 流量计包括以下三个组装部件：1. 顶部防爆套2. 底部本质安全基础单位组装部件3. 流量计主体图25显示了包括套及电路板在内的Mark III电子元件的主要部件采集板顶部防爆套Mark III组装部件图25 Mark III顶部套及底部单元警告如上方套两端安全地关闭时，它有防爆作用。如果流量计需要在两端打开的情况下接通电源时，必须确保流量计的使用环境为非危险区域丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维护及诊断说明书。 流量计的主体有两种设计方式：1. 3400型（英国燃气公司设计）：该设计中，共有四条通道，两条离中线有0.309R，另两条为0.809R。此设计用于8英寸及更大的流量计上。 图2-6 底部图-3400型 图2-7 顶部图-3400型2. 3422型流量计主体（Dual X 设计）：该流量计是四通道设计，所有通道均与流量计的中线相距0.5R。该设计用在4英寸与6英寸的流量计上( 2004年6月前，也使用在8英寸的流量计上)。图2-8 底部图-3422型 图2-9 顶部图-3422型丹尼尔高级超声波流量计的容量、尺寸和重量提供在下表。表2-1在所推荐的最大流量速度的高级超声波容量流量计尺寸(英寸)最大值(英尺/秒)流量计尺寸(毫米)公制最大值(米/秒)容量实际流量*容量实际流量*41001003032,00090061001503072,0002,050810020030125,0003,5501010025030197,0005,6001210030030280,0007,9001610040030450,00012,5002010050030700,00019,60024100600301,000,00028,50030100750301,600,00045,90036100900302,300,00066,100* 容量是指Schedule 40管并四舍五入了。表2-2高级超声波流量计尺寸和重量(600 ANSI)流量计尺寸(英寸)两端总长(英寸)法兰直径(英寸)大致重量(磅)两端总长(毫米)法兰直径(毫米)大致重量(公斤)429.0010.75370737273168629.5014.00460749356209821.5016.505505464192491024.5020.008006225083631226.0022.009506605594311630.0027.001,7507626867942035.5032.002,6509028131,2022439.0037.004,0009919401,8143048.3044.505,5001,2271,1302,4953655.0051.758,3001,3971,3143,7652.3电源要求Mark II和Mark III的电源要求列举在表2-3中。表2-3 电源要求流量计电压电源Mark II24伏直流电10%15瓦(最大值)Mark III12/24伏直流电；10.4-36伏直流电6瓦(最大值)带100系列可选板的Mark III12/24伏直流电；10.4-36伏直流电9瓦(最大值)2.4配线因素本节论述了Mark III电子元件的配线因素。关于Mark III流量的信息，请参阅丹尼尔超声波气体流量计参考、安装和操作说明书(P/N 3-9000-740)的第3节。2.4.1软性与硬性线管尽管软件性与硬性管都能用于与流量计连接，但我们强烈推荐使用软性管连接电源，信号线连接流量计，因为进入基座单位的配线和采集板需要移除附在上方管套的基座盖子。 进入基座内部是需要：l 排除故障或更换采集板l 排除线路连接和接口故障l 更换传感器或排除传感器故障软性管道有助于卸掉盖子，以及打开或翘起上部的管套，因此得以进入内部元件和配线。使用硬性管道需要移除管道和断开上方管套的连接，因此才能移开上部管套。软性管应该足够松驰，这样上部管套才能够重新定位，以便进入基座的内部。一般说来，18英寸长的软性管道足以服务于下部管套的电子元件。2.4.2线路规格下列表格列举了所推荐的连接Mark III电子元件与所有附属设备及通讯设备的线缆。表2-4 配线推荐线缆号导体号线规线缆型号/厂商备注应用：基本串口通讯25 + shield22Belden 99411频率输出23 + shield22Belden 99302数字输出23 + shield22Belden 99302数字输入12 + shield22Belden 9920以太网1824Cat 5e电源1218Belden 8760 or 97403应用：选择板压力和温度22 + shield18Belden 87604模拟输出12 + shield18Belden 8760GC主机/3号从机13 + shield22Belden 99305备注:1. 5-导体线缆允许RS-485全工模式。如果只需要RS-232，那么可 使用9930(3导体)。必须注意到RS-485通讯，丹尼尔CUI需要全工模式。2. 特定组(1组和2组)的频率与数字输出线缆可以与线缆1合在一起(如6-conductor + shield (Belden 9960)可成一组)。3. Belden 8760是铠装的，而9740不是。4. 为了减少费用，可使用两对线缆。只有在传送器通过流量计电子元件传送给流量计算机的信号呈回路时才需要。如果使用了分开的压力和温度，那么将流量计与传送器直接相连。5. 气相频谱仪与流量计之间的通讯是通过 RS-232或RS-485半工串口模式，因此4-导体线缆是不必要的。2.4.3通讯规格Mark III流量计提供了两个标准的和一个可选择的RS-232/RS-485串行通讯端口和一个可选择的以太端口。丹尼尔CUI与Mark III流量计进行串口通讯时，需要全工通讯模式-三线RS-232或五线RS-485。通过Modbus与流量计进行串口通讯的设备并不需要全工模式。这典型包括流量计算机和RTU。表2-5 通讯规格端口/通讯说明A、B、C端口的共同特征A端口(标准) RS-232RS-485半工模式RS-485全工模式- 主要用于与流量计算机、RTU(Modbus从机)和无线电的普通通讯。- 支持 RTS/CTS与软件-配置的RTS开/关延时同步交换出厂默认是RS-485半工模式，地址为32波特率为9600- 使用RS-232或RS-485全工模式通过丹尼尔CUI进行通讯- 可软件配置Modbus地址(1-247)- TCP/IP自动探测和ASCII或RTU Modbus协议ASCII协议：开始比特=1*，数据比特=7*，配类位元=奇数或偶数*，停止比特=1* 波特率：1200, 2400, 9600, 19200, 38400, 57600, 115000 比特/秒RTU协议：开始比特=1*，数据比特=8*，配类位元=无*，停止比特=1* 波特率： 1200, 2400, 9600,19200, 38400比特/秒*这不需要在Mark III电子元件中进行配置。它们是自动探测的。B端口(标准)RS-232RS-485半工模式RS-485全工模式- 主要用于丹尼尔CUI，但也可使用于与流量计算机或RTU(Modbus 从机)普通通讯- 与固定端口设置特殊超越模式可以开启出厂默认是RS-232全工模式，地址为32波特率为19200C端口(可选)RS-232RS-485半工模式- 需要100系列可选板- 主要用于与丹尼尔气相频谱仪通讯(Modbus主机)- 以 RS-232与丹尼尔CUI进行通讯与流量计算机或RTU(Modbus从机)进行普通通讯以太网- 最佳的通过丹尼尔CUI进行诊断通讯的端口10 Mbps不适用当使用了或相当于它的线缆时，RS-232通讯线缆波特率为9600比特/秒的线缆最大长度为250英尺(88.3米)，RS-485通讯线缆波特率为38400比特/秒的线缆最大长度为1970英尺(600英尺)。对于RS-232而言，线缆越长，一般需要减少波特率。长度越短(小于50英尺)可以使用19，200波特或更高。附录A.2包括了开关设置和线缆接口图。3.4节中说明了如何设置通讯参数。2.5远程控制丹尼尔公司的CUI软件（所有版本）均能通过拨号调制解调器或无线电对Mark II and Mark III 流量计进行远程控制。在3.4.4节中，我们将会详细论述。通过使用以太端口，Mark III 电子元件也能通过广域网进行远程控制。我们将在3.4.3节中详细论述实现远程控制的方法。远程控制的主要优势是缩短了维护时间，这能大大削减操作费用，并能加快诊断任何潜在的问题的速度。尽管并不需要高速连接来传输可能收集到的数据，但我们还是推荐使用带宽至少为28.8 Kbps 的拨号调制解调器。频展无线电将与Mark II和Mark III电子元件共同工作，但是数据传输速度或许有所限制，因此并不是那些最需要的通讯技术。2.6100系列可选板100系列可选板为Mark III流量计增加了下列性能：l 模拟 (4 - 20 mA) 温度取样及压力信号l 模拟输出（4 - 20 mA）是可通过软件进行配置的，它描绘了容积流量、气体速度、声音速度、能量率或质量比。l RS-232/RS-485（半双工）串行口既可使用于GC通讯（作为Modbus 主机）也可使用于普通用途的串行通讯（作为Modbus从机）。如果是与丹尼尔CUI同时使用，因为丹尼尔CUI需要进行全工模式通讯，必须使用RS-232。应注意到模拟输入为16位，完整差异，这使得存在于传感器的闭合电路能通过100系列可选择板，而不需要I到I（电流到电流）的绝缘体。2.6.1压力传感器压力传感器输入是用来将流量校正为基本状况，并且通过AGA10计算声音的速度。该压力传感器是通过磁场连接板上的J12接通电源。关于电线接口的详细信息，请参考附录A.5开关设置取决于输入方法是“源”模式（通过流量计供电）还是接收模式（内部供电）。2.6.2温度传感器温度传感器输入是用来将流量校正为基本状况，并且通过AGA10计算声音的速度。该温度传感器是通过磁场连接板上的J12接通电源。关于电线接口的详细信息，请参考附录A.5开关设置取决于输入方法是源摂模式（通过流量计供电）还是接收模式（内部供电）。关于开关设置，请参阅附录A.5中有关模拟输入与输出的信息。2.6.3气相色谱仪通过100系列可选择板与GC键（关于键的信息，请参阅3.7节），使得流量计能够通过丹尼尔气相色谱仪（GC）（使用SIM 2251模式）读取气体属性的数据（成分与热值）。流量计能够通过使用气体分析数据：（1）计算AGA8的可压缩性，以便于将容积流量和容积转化为标准状态；（2）计算AGA8的密度，以便计算质量比和总质量；（3）计算能量率和体积能量，及；（4）可选择性的对AGA10的速度进行计算。为了能让流量计根据运转的数据（温度、压力和气体成分）计算AGA10的音速，AGA10键是必需的。这里所说的温度、压力和气体成分，可以是用户规定的固定值或来自传感器或GC的常通（取样）输入值。流量计通过C端口与丹尼尔气相色谱仪通讯（RS-232 或 RS-485 半工模式）。关于电线接口与开关设置，请参阅附录A.5。3启动本说明书是在假定丹尼尔CUI已经安装在用于与流量计通讯的电脑上，并且操作人员已经熟悉它的操作的基础上编写的。关于安装丹尼尔CUI，请遵循丹尼尔CUI所适用版本的快速开始说明书中的流程进行。该说明书（PDF格式）可从丹尼尔网站/daniel/下载。丹尼尔CUI标准版说明书（P/N 3-9000-741）提供了所有的设置及维护USM的基本要求。丹尼尔CUI豪华版说明书（P/N 3-9000-742）提供了包括丹尼尔CUI标准版的所有内容，并增加了以下几个特色：l 维护文件趋势l AGA 10 SOS计算机l 监视屏的多种画面l 模拟输入校正向导l 流量校正向导（只用于流量校正）已经安装于计算机中的老版本丹尼尔CUI软件可通过丹尼尔公司网站下载升级文件进行升级。我们始终推荐使用最新版本的软件。同一版本升级到最新版本时，不收取任何费用。请与你的丹尼尔销售代表联系订购快速开始说明书及丹尼尔CUI的CD。3.1频率、数字与模拟输出接下章节说明了与流量计有关的输出信号的测量及如何设置。3.1.1频率和数字输出Mark III 流量计有两组可配置的频率输出（FO)和四组可配置的数字输出(DO)。这些输出方式组成下面两组方式：第一组： FO1A, FO1B, DO1A, DO1B 第二组： FO2A, FO2B, DO2A, DO2B每组输出都使用同一根地线。每组都有各自的地线，并且两组间绝缘高达50伏，以便各组与不同的流量计算机或RTU相连接。如果两组输出需要与同一设备相连接时，两组输出的地线必须连接在一起，要么连接在Mark III 磁场连接板上，要么连接在流量计算机或RU上。所有输出均与CPU板隔离。无论是内部供电（TTL)还是外部供电（OC），所有输出均可独自进行配置。输出信号按TTL来源于内部隔离的5伏直流电总线配置，电压与电流强度见表3.1。表31 各个逻辑电平（TTL)的电压电平/电流强度逻辑值电压电平电流强度03.5 V最大提供电流强度 10 mA输出信号按OC（外部供电）配置不得超过60伏直流电，而且必须允许吸收大于50毫安的电流强度。关于磁场连接板连接接口和CPU板上的开关设置的详细情况，请参阅附录A.3。每对输出频率（如：FO1A-FO1B 和 FO2A-FO2B）可以进行单独配置，以显示流量、气体速度、音速、能量率或质量比（请参阅3.5节）。不考虑全范围的频率的话，输出频率的解决方法在1Hz。所推荐的线缆最大长度是输出信号配置的一个功能。请参阅附录A.3包括22 AWG电路在内的特性。表32 输出频率最大电缆长度信号类型频率最大电流最大长度TTL0-1000 or 0-5000赫兹50毫安2000英尺（610米）OC与1千欧姆提升电阻0-1000 赫兹50毫安1000英尺（305米）OC与1千欧姆提升电阻0-5000 赫兹50毫安400英尺（122米）3.1.2模拟输出如果100系列可选板已安装，420毫安的模拟输出也可使用。此类输出可用软件来进行配置，以便显示流量、气体速度、音速、能量率及质量比（请参阅3.5节）。3.2线路及 MARK III 电子元件当给Mark III 电子元件配线时，必须考虑日后增加额外的连通性。设计者必须注明使用输出频率提供容量数据给流量计算机或RTU。如果流量计算机没有与Mark III通讯端口串联时，所有无效数据必须由流量计算机监视并报告每一警报。最大程度上，至少应安装一个Mark III串口通讯端口以便与流量计算机所在区域（非危险区域）的CUI进行通讯。表24 提供了一个各种I/0和所推荐的各自线缆的清单。由于考虑到同时支持几个同步使用者所需要的速度与能力，我们强烈推荐使用以太端口与CUI通讯。这在当一个技工在进行维护操作而另一个需要监测流量计的实时数据时尤为有利。设计者可以分配一个串行端口给流量计算机，另外一个给第二台流量计算机。在这种情况下，最佳的解决方案是使用以太网与CUI进行通讯，便于流量计算机使用串行端口。如附录A.1中图A-1所示的磁场连接板配备了 Phoenix快速断路器便于配线。每个断路器都在其附近的连接器上标有其功能。塑料卡片显示了位于CPU一侧电子元件外壳内部的所有接口。它提供了所有I/O接口信息，并论述了各种开关及它们的设置。图A.1同时也列举了包括100系列可选板所需要的连接器在内的所有连接器。一般说来，最好将屏蔽铠装的一端接地。这可以是在流量计的一端或流量计算机的一端。接通屏蔽铠装两端会造成接地环路，这可能会造成会对保护有短暂的干扰作用。Mark III电子元件与流量计主体是绝缘的。采集板外壳及流量计下面的小垫圈起着绝缘的作用。外壳与流量计主体绝缘可使防瞬变电压措施的接地电子元件在没有任何对用来保护管道的阴极保护没有任何影响（假定流量计没有与管道绝缘）。为了达到这个目的，在上部电子元件外壳中提供了接地片。为了为电子元件提供防瞬变电压措施我们强烈推荐使Mark III电子元件外壳接地。外壳不接地本质上会导致防瞬变电压措施不能起作用。如果为了日后扩充安装了额外的线路，我们建议在两端贴好标记以便日后方便区分。在上封前的架设期间安装空闲的线缆将更为经济与容易。安装100系列可选择板是增加I/O设备的例子。在购买时可能并未规定，但如果用户希望有多余的流量计算、压力和温度和丹尼尔气相色谱仪的气体成分时，便有需要。在安装流量计时加入所需要的线缆会使之更为容易，并能大大减少旧项目改造的成本。如果流量计日后为了服务或校正等等原因需要移除，我们建议在流量计与浇铸的封口间安装导管接头。这会使从电子元件外壳移除导管和相关的配线的操作更为容易。3.3启动MARK III 电子元件的电源警告如上方套两端安全地关闭时，它有防爆作用。如果流量计需要在两端打开的情况下接通电源时，必须确保流量计的使用环境为非危险区域。在所有配线都与流量计连接后，以及接通电源前，我们建议再次检查流量计的供应电压与极性。尽管Mark III电子元件有通过改变极性的方法来保护其不受损害的功能，但对极性进行观察仍不失为一良策。尽管Mark III电子元件有通过改变极性的方法来保护其不受损害的功能，但对极性进行观察仍不失为一良策。尽管流量计能够在低至10.6伏直流电的情况下工作，但我们仍然建议在流量计通电时，应至少保持连接器有12伏的直流电压供应。一旦接通电源，CPU的状态指示灯便会点亮。附录A.4列举一些指示灯的位置及功能。在初始状态下，常态指示灯是红色的。大约在15秒后，常态指示灯6-10会被点亮（指示灯1是绿色，2是红色，3是黄色，4和5都是绿色），而此时流量计也被启动了。整个过程大约需要60秒。在流量计启动后，指示灯1应该是绿色的，而指示灯5应该一直在闪烁。如果以太端口是与计算机相连接的，那么标有Link的指示灯应该是绿色的。 如果在启动后，指示灯1是红色的，这就表明CPU并没有采集到任何波形。这可能是由于流量计缺少压力而引起的，因为传感器需要一定压力进行操作（取决于型号）。一旦接通电源，并且电子元件已经启动后，我们建议使用CUI与流量计进行通讯。为了与流量计算机或RTU相连，可能需要对一些配置进行更正。请参阅3.5到3.9节，如何使用磁场安装向导并检查流量计的运行。3.4添加流量计到CUI流量计栏并接通在流量计安装完成并通电后，第一步应该进行丹尼尔CUI和流量计之间的通讯设置。正常情况下，这些操作可在现场完成，因为这可能牵涉到一些CPU板和/或磁场连接板的开关设置变更问题。接下来的步骤非常详细。然而，当屏幕打开时，可通过按F1键获取更多的帮助信息。该操作将会打开一个与之有关的帮助文件。l 第一步应该在丹尼尔CUI流量计栏中为流量计创建一个入口，在该栏里，包含了所有所必需的流量计通讯设置。从菜单中选择File Meter Directory。图31 通过丹尼尔CUI菜单进入流量计栏界面l 这将会打开Meter Directory界面。在Meter Directory菜单的中选择File点击Add。 该操作将会创建一个名为New Meter at the bottom of the directory的新入口。 图32 流量计栏界面l 在Meter Name栏下，双击New Meter “为其创建一个入口并为新流量计创建一个独特的名字。字符/:* ? 或 | 不能出现在名字中。因为每个丹尼尔CUI需要使用这个名字创建一个文件夹来储存各种流量计的文件和为记录、报告及配置创建文件名，因此每个流量计需要有自己专有的名字。这名字也使用于界面中。l 立即双击流量计名字右边栏，输入一个简短的说明，如果需要的话。l 在Meter Type栏中，双击下拉框，显示所有的流量计类型。选择Mark III。如果该流量计是Mark II型，请选择Mark II。l 连接RS-232串行线缆 (P/N 3-2500-401)或以太线缆(P/N 3-3400-079)到流量计磁场连接板或计算机。对于长距离或更高的波特率，应使用RS-485全工模式。在这种情况下，RS-232电缆应在RS-485-到-RS-232转换器与计算机间连接。如果工厂不能提供此类线缆，我们在附录A.7中提供了制作此类线缆的线路图。丹尼尔CUI需要流量计端口设置为全工模式通讯（RS-232或RS-485 全工模式)。如果该端口设置为RS-485半工模式，CUI将不能操作。因此，当使用RS-485标准时，丹尼尔CUI只能通过A端口和B端口进行通讯。C端口（位于100系列可选择板上）不支持RS-485全工模式。下列表格为丹尼尔CUI的通讯提供了几个可能设置的基本信息。每种设置的电线接口和开关设置，请参阅附录A.2和A.5。最佳通讯设置是通过以太网（高速）进行的。第二佳方案应是通过B端口的RS-232。表33 串口与以太网连接信息通讯流量计端口磁场连接板线缆类型计算机端口备注以太网N/AJ8以太网以太网1RS-232BJ7RS-232串口2RS-232AJ6RS-232串口2RS-232CJ16RS-232串口2, 3RS-485全工模式BJ7转换器和RS-232串口2, 4RS-485全工模式AJ6转换器和RS-232串口2, 4备注1. 丹尼尔以太网线缆P/N 3-3400-0792. 丹尼尔以太网线缆P/N 3-2500-4013. 需要100系列可选择板并假定C端口没有被使用于与色相频谱仪连接。4. 所推荐的RS-422/RS-485到RS-232转换器是Telebyte Model 285或365l 遵循正确的串口或以太网连接性步骤，初始化与流量计的通讯值，并把通讯设置修改为所需要的数值。丹下列步骤用于建立点对点通讯的初始化通讯设置。更多的通讯配置，请参阅丹尼尔超声波气体流量计Mark III电子元件参考、安装及操作说明书(P/N 3-9000-743)。3.4.1通过RS-232直接串行电缆与CUI连接进行初始串行通讯下列步骤描述了进行RS-232串口与流量计通讯的初始化设置的过程。如需要更多的帮助与丹尼尔CUI的信息，请在界面打开时按F1键打开帮助文件获取更多帮助信息。l 在 Meter Directory界面的Direct栏下，点击灰色对话框，便会出现一个检查标记。这会激活在Meter Directory 按键附近的Current Meter Operations界面的Direct按键。点击Direct按键打开Direct Communications Properties的流量计名称界面，如图33所示。图33 直接连接属性界面及端口列表l Comms Address应设置为32（出厂默认的所有端口设定值）。如果不是该数值，请双击该栏并输入32，将其数值改为32。l 双击该栏，