超声波流量计的应用与故障处理 流量计技术指标

第第页超声波流量计的应用与故障处理流量计技术指标一、超声波流量计的测量原理超声波流量计是一种非接触式流量计。工作原理是：超声波在流体中传播时其传播速度要受到流体流速的影响，通过测量超声波在流体中传播速度可以检测出流体的流速而换算出流量来。以使用广泛的时差法超声波流量计为例，当超声波在流体中传播时顺流方向超声波的传播速度会增大、逆流方向则减小，即同一传播距离就有不同的传播时间，再利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速而换算出流量。即当超声波束在管道内水介质流动方向上的“上游传感器”与“下流传感器”之间传播时，水的流动会使超声波束的传播时间相对于静态传播产生一个微小变化，并且这个传播时间的变化与水的流速成正比，这就是时差式超声波流量计的测量原理。其关系的理论表达式如下式：V=MD/sin2θ×△T/TupTdown式中，M—为超声波束在水中的直线传播次数θ—为超声波束与水流动方向的夹角Tup—为超声波束在正方向上的传播时间（由上游传感器到下游传感器间的传播时间）Tdown—为超声波束在逆方向上的传播时间（由下游传感器到上游传感器间的传播时间）△T=Tup—Tdown二、超声波流量计的特点超声波流量计基于微处理技术，大多接受集成电路及低电压宽脉冲发射技术而设计的。在测量技术上，为取得更高的辨别率和更大的测量范围，多使用0.1ns超高辨别率时间测量线路。它专门用于液体介质测量特别是水的测量。其显著特点是：精度等级为±1.0%，可在不停产状态下带压安装，主机既可安装于值控室还可输出电流、脉冲等标准信号并可利用RS232或RS485接口通讯进行计量数据远程传送。该流量计具有高牢靠性、低功耗、抗干扰、安装维护便利等优点。三、超声波流量计的基本构造与紧要安装方式1、超声波流量计的构造超声波流量计一般可分现场传感器（即探头），传输电缆，显示主机三大部分。其传感器有外夹式、插入式、法蓝式（即管段式），显示主机分固定式、便携式，而便携式主机可配备外夹式传感器对固定在线运行的超声波流量计进行比对（现场校准）且安装特别简便。2、超声波流量计测量点的确定超声波流量计需先选取一个适合的测量点，然后把测量点的水管参数输入流量计中，最后将传感器（即探头）安装在水管上。⑴测量点的一般要求超声波流量计的测量点要求需在确定长度的直管段上，即选择水流分布均匀的管段，以削减测量误差。⑵测量点的选取原则⑴测量点宜选择距上游（水流来方向）10倍管径长度、距下游（水流去方向）5倍管径长度的均匀直管段（即上、下游阀门在该长度以外，或水管的拐点在该长度之外）。⑵该直管段的材质要均匀无疤、裂痕以利于超声波传输。⑶该直管段的内壁应无水垢（若略有水垢有条件时可用蒸汽或高压水吹扫）。⑷该直管段要充分水（无论垂直或水平管段）。3、超声波流量计传感器的分类及紧要安装方式超声波流量计传感器的安装质量直接关乎水流量测量的精准性、可信度和运行牢靠性。⑴超声波流量计传感器（探头）的分类常用的超声波流量计传感器按安装方式有如下三种：外夹式传感器—安装时需将管外壁的拟安装位置打磨光滑后用耦合剂将传感器（探头）贴于管外壁再用专用夹紧装置固定。该方式能便利地在管外进行水流量测量，也适合便携式。缺点是易因耦合剂的处置不当引起信号接收状态恶变而影响测量的稳定性。插入式传感器—安装时用钻孔工具在不停产状态下将传感器（探头）插入管路中。优点是能在水管内壁结垢或水中带气情况下实现稳定牢靠的测量。管段式传感器—安装时需要切开选定的直管段，接受法蓝联接。产品已经过专门出厂标定，好处是传感器可以不停产进行维护和修理，特点是测量精准度高。⑵超声波流量计传感器（探头）的安装超声波流量计传感器（探头）的安装位置一般选择两个传感器（探头）管轴在输水管道的管轴水平方向上或与管轴水平面成45度夹角。超声波流量计传感器（探头）的安装方式有Z、V、N、W方式。其中N、W方式适用于管径为50mm以下的输水管道，因使用难度和性价比较高而很少应用。常用方式有两种：a、“V”方式安装“V”式安装是标准的安装方法，可测管径范围为25mm—400mm。安装传感器（探头）时须注意上下游两传感器（探头）水平对齐，使其中心连线与输水管道轴线水平一致。b、“Z”方式安装“Z”式安装一般适用于输水管道粗或水介质不很干净或管道内壁有水垢而使“V”式安装信号失真情形。一般说来，300mm以上管径的输水管道选用“Z”式安装较适合，“Z”式安装的可测管径范围通常在100mm—600mm。安装传感器（探头）时须注意上下游两传感器（探头）与输水管道轴线在同一平面内，且上游传感器（探头）在低位、上游传感器（探头）在高位。（示意图见说明书）⑶超声波流量计传感器探头的安装检查a、紧要检查传感器（即探头）的安装位置是否适合。b、与水管外壁的结合是否光滑紧密。c、通过主机检查信号强度和信号质量，察看传感器是否能够接收到使主机正常工作的超声波信号。4、超声波流量计的调试⑴按流量计要求输入管道参数，并记录。⑵对上下游传感器（即探头）的安装位置、间距、管道接合度进行调整，将上下游两个方向上接收的信号强度调整至较强（信号强度越大则测量值越稳定、可信度越大，越能长时牢靠运行）。四、超声波流量计计量数据的远传与共享技术人员通常通过PC机或其他通信设备实现超声波流量计的通信，用适当的串行口电缆将超声波流量计的标准串行口与上位机串口联接起来，用软件在上位机上发出预先设置的命令，就可使流量计发出相关的应答信号。技术人员使用超声波流量计的标识码作为网络地址码，使用相应命令集作为通信协议，使用流量计的电流环及其OCT输出来掌控步进式（或模拟式）电磁阀的开度，继电器输出可掌控其他设备的上下电，既可实现数据采集又可实现远程掌控（数据的传送硬件在较近距离时使用RS232或RS485接口通讯，在较长距离时接受电流环或无线传输），通过以太网将流量计数据传入企业网实现公司内相关二级单位的数据共享。并实现了水计量的实时监控状态。五、超声波流量计使用中的常见故障与处理1、故障现象：瞬时流量计波动大。⑴故障原因：信号强度波动大；本身测量流体波动大。⑵处理对策：调整好探头位置，提高信号强度（保持在3%以上）保证信号强度稳定，如本身流体波动大，则位置不好，重新选点，确保前10D后5D的工况要求。2、故障现象：外夹式流量计信号低。⑴故障原因：管径过大或管道结垢严重或安装方式不对。⑵处理对策：对管径过大、结垢严重者接受插入式探头；重新选择安装方式。3、故障现象：插入式探头使用一段时间后信号降低。⑴故障原因：可能探头发生偏移或探头表面水垢厚。⑵处理对策：重新调整探头位置，清冼探头发射面。4、故障现象：开机无显示。⑴故障原因：电源属性与仪表额定值不对应或保险丝烧断。⑵处理对策：检查电源属性是否与仪表的额定值相对应，保险丝是否烧断。如以上问题无则通知厂家专业人员处理。5、故障现象：开机后仪表仅有背光而无任何字符显示。⑴故障原因：一般为程序芯片失。⑵处理对策：通知厂家专业人员处理。6、故障现象：仪表在现场强干扰下无法使用。⑴故障原因：供电电源波动范围较大或四周有变频器或强磁场干扰或接地线不正确。⑵处理对策：给仪表供应稳定的供电电源；或将仪表安装阔别变频器和强磁场干扰；或规范设置接地线。威力巴流量计的安装要求：

（一）直管段要求：

威力巴流量计安装在下面两种管道上，方管或是圆管。前后直管段的要求（方管:“D”表示当量直径圆管:“D”表示管道内径）

（二）威力巴流量计安装的位置及方向（依据介质的特性要求来安装）依据工艺管道现场的实在情况，参考zui小直管段要求来选择威力巴流量计安装位置。确定威力巴流量计安装方向，建议测量介质为气体时安装在管道的顶部；测量液体和蒸汽时安装在管道底部，带冷凝器的威力巴传感器安装在管道的侧面。

（三）威力巴流量计安装说明

1.威力巴流量计整体焊接型安装说明

（1）依据直管段要求及测量介质选择工艺管道上的安装位置并确定威力巴流量计安装方向

在确定好威力巴流量计的安装位置和方向后，在管道上钻孔a.单面支撑型:

依据确定的安装位置及方向依据威力巴探头实际尺寸，用在管道上开一个孔。

b.双面支撑:选用1张和管道外围相等的厚纸，将厚纸对折，然后围在管道上，用记号笔在重合处和对折处做好记号确定上、下开孔位置。依据威力巴探头和支撑座的实际尺寸，用在管道上开二个孔。

（3）将威力巴探头插入管道中用点焊的方法将威力巴传感器固定正确的位置要求探头部分在整个管道内径中且与中心线在同一条线上。

（4）将整个焊口全部焊接好，用探伤仪器检测整个焊接部位的焊接是否合格，然后对焊接部位进行防锈处理。

威力巴流量计的简易的安装步骤：对于刚刚开始安装流量计，确定是要注意安装步骤，在管道烟气和低压煤气的管道上安装威力巴流量计，有时可以在线安装。实在方法是：*、先将在线型号的探头截止阀安装好。再装上在线开孔工具。

第二、打开阀门，用在线工具打通管道，钻孔过程中不会有任何漏洞。

第三、开完孔后。将工具缩回，关闭探头截止阀门。

第四、取下在线开孔工具。

第五、装上在线式的威力巴。

第六、打开阀门，将探头插入管道

涡街流量计避开显现脉动流现象及解决方法

涡街流量计避开显现脉动流现象及解决方法：

管道中气体流速和压力发生蓦地变化引起脉动流现象，会让涡街流量计在测量上会显现较大的误差。如何避开脉动流现象的显现呢？技术专员指出三种方法，希望你有所了解。

1、涡街流量计的堵塞是由于，气体分别不彻底含有较大颗粒造成的，从而会使流量计的精度下降。分别不彻底的天然气中含有液体，会腐蚀涡街流量计的各个连接部位和传感器，连