介绍

外夹式超声波流量计利用了低电压、多脉冲时差原理，采用高和超稳定的双平衡信号差分发射、差分接收数字检测技术来测量顺流和逆流方向的声波传输时间，根据时差计算出流速。具有稳定性好、零点漂移小、测量高，量程比宽抗干扰性强等特点当超声波波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，其传播时间的变化正比于液体的流速，零流量时，两个传感器发射和接受声波所需的时间完全相同（可实际测量零流量的技术）；介质流动时，逆流方向的声波传输时间大于水流方向的声波传输时间。 

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• 外夹式超声波流量计主机： 

• * 测量：优于1％，重复性：优于0.2%
  * 测量周期：500ms (每秒2次，每个周期采集128组数据)
  * 工作电源：85~264VAC/隔离24VDC（F4型8~36VDC）
  * 流速：64m/s(流速分辨率0.001m/s)
  * 显 示：2×10汉字背光液晶可显示瞬时流量及正、负、净累积流量、流速等
  * 操 作：4×4轻触键盘 (F4主机磁性4按键) 操作
  * 信号输入：
  ◇3路4-20mA模拟输入,0.1%,可输入压力、液位、温度等信号
  ◇2路三线制PT100铂电阻
  * 信号输出：
  ◇1路隔离RS485输出
  ◇1路4-20mA或0-20mA输出
  ◇1路隔离OCt (脉冲宽度6~1000ms之间可编程，默认200ms)
  ◇1路继电器输出 (脉冲宽度200ms )
  * 通讯协议：◇MODBUS协议，M-BUS协议，索尼卡FUJI扩展协议，并兼容国内其它厂家同类产品的通讯协议
  * 其它功能：◇自动记忆前512天、前128个月、前10年正/负/净累积流量
  ◇自动记忆前30次上、断电时间和流量并可实现流量的自动或手动补加，可通过MODBUS协议读出
  ◇可编程批量（定量）控制器，故障自诊断功能
  ◇可通过E-mail传送来的代码文件实现软件升级
  * 防护等级：传感器IP68，主机IP65，防爆主机IP68
  * 防爆等级：EXdⅡBT4 

• 外夹式超声波流量计性能： 

  适用液体介质： 水，酸碱液,油类等单一均匀稳定的流体，浊度小于10000ppm，粒径小于1mm
  适用介质温度： 温度:0℃～160℃

  功能：正反向双向计量，可计量正、负、净累积流量；压力：≤1.6MPa
  环境温/湿度： 主机-30℃～+80℃;传感器-40℃～+160℃，传感器可浸水工作，水深小于3m

  适用管径：DN10mm～DN1000mm
  直管段要求： 上游>10D，下游>5D 距泵出口>30D（D:管径） 流速范围： 0～±30m/s
  等级： 优于1% 重 复 性： 优于0.5% 

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• 技术参数： 项   目 性  能  参  数 主   机  2×20点阵式背光型液晶显示器，工作温度（-20～60℃）  打印机输出24列字符微型热敏打印机  4×4+2式轻触键盘   数据接RS-485, 可利用互联网到本公司网站新软件升级流量计程序 传 感 器 S型  适用于管径：DN15～DN100mm 流体温度≤130℃ M型  适用于管径：DN50～DN1000mm 流体温度≤130℃ L型  适用于管径：DN300～DN6000mm 流体温度≤130℃ 测量介质  水、海水、工业污水、酸碱液、各种油类等能传导声波的液体 流速范围  0～±30m/s 测量  优于±1% 电    源  镍氢电池可连续工作20小时以上或AC220V 功    耗  1.5W 充    电  采用智能充电方式，直接接入AV220V，充电后自动停止，显示绿灯 重    量  净重2.5Kg（主机） 备    注  配备一体式高强度防护箱，可以在野外恶劣环境中使用

• 外夹式超声波流量计传感器参数：

  外夹传感器	常温：FS1:10～100mm   FM1:50～1000mm   FL1:300～8000mm 高温：FS2:10～100mm   FM2:50～1000mm   FL2:300～8000mm
  插入传感器	标准：FC1:80~8000mm 水泥：FC2:80~8000mm
  插入传感器	≥80mm；铸铁，水泥，玻璃钢等不可焊接管道需定制管箍安装
  温度范围	外夹标准:-40～+70℃ ;外夹高温-40～+160℃	插入耐温：≤160C°
  安装方式	外夹式：不锈钢带；                     插入式：焊接底座碳钢或不锈钢
  适用区域	非防爆区
  传感器电缆	超声波专用屏蔽电缆

  变送器	充电电源	100-220VAC
  	供电	内置充电电池，完全充电情况下可连续工作50小时以上
  	输出	4-20mA输出 OCT输出（瞬时流量频率输出或累积流量脉冲输出） 继电器输出（累积流量或报警输出） RS485（Modbus-RTU）输出 可选数据存储功能、无线手持机、GPRS
  	误差	±0.5% R（流速＞0.5 m/s)
  		±0.005 m/s （流速＜0.5 m/s）
  	灵敏度	可测量极低流量，至极限流速为0.01m/s
  	重复性	0.1%R
  	尺寸与重量	尺寸(mm)：358×250×150 重量(Kg)：＜6
  传感器	管径规格	（小管径）DN20～50 （标准）  DN40～1000 （大管径）DN1000～4500 （K型）  DN20～50
  	传感器温度	标准 -40℃～121℃； 高温 -40℃～250℃
  	传感器种类	大管径型、小管径型、标准管径型、高温型
  	管道材质	可满足不同材质
  	尺寸与重量	小型尺寸（mm）：  42×25×25   重量 (Kg /对)：＜0.2 标准型尺寸（mm）：60×43×43  重量 (Kg /对)：＜0.5 大型尺寸（mm）：  80×53×53   重量 (Kg /对)：＜1.0
  附件及 选配件	耦合剂	1支
  	弹性绑带	4根
  	充电器	1只

• 主要技术指标 
  

• 工作原理
  外夹式超声波流量计当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式。其中 
  θ为声束与液体流动方向的夹角M 为声束在液体的直线传播次数D 为管道管道 ΔT=Tup –TdownTup 为声束在正方向上的传播时间 Tdown为声束在逆方向上的传播时间 

外夹式超声波流量计优点:
(1)可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充；
(2)除带测量管段式外,一般不需要作实流校验；
(3)可做非接触式测量；
(4)为无流动阻挠测量,无压力损失；
(5)原理上不受管径限制,其造价基本与管径无关。
外夹式超声波流量计缺点:
(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法测量不高。 

• 外夹式超声波流量计注意事项：
  正确选型才能保证超声波流量计更好的使用。选用什么种类的超声波流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使超声波流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等?都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。
  1、精密功能检查
  等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级;用于过程控制的场合，根据控制要求选择不同等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做控制和计量的场合，可以选择等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式超声波流量计。
  2、可测量的介质
  测量介质流速、仪表量程与口径测量一般的介质时，超声波流量计的满度流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提高管内流速，得到满意测量结果。  

外夹式超声波流量计安装时注意的问题
1）输入管道参数必须正确、与实际相符，否则流量计不可能正常工作。
2）安装时要使用足够多的耦合剂把探头粘贴在管道壁上，一边察看主机显示的信号强度和信号质量值，一边在安装点附近慢慢移动探头直到收到强的信号和的信号质量值。管道直径越大，探头移动范围越大。然后确认安装距离是否与M25所给探头安装距离相吻合、探头是否安装在管道轴线的同一直线上。特别注意钢板卷成的管道，因为此类管道不规则。如果信号强度总是0.00字样说明流量计没有收到超声波信号，检查参数（报包括所有与管道有关参数）是否输入正确、探头安装方法选择是否正确、管道是否太陈旧、是否其衬里太厚、管道有没有流体、是否离阀门弯头太近、是否流体中气泡太多等。如果不是这些原因，还是接受不到信号，只好换另一测量点试试，或者选用插入式传感器。
3）确认流量计是否正常可靠的工作：信号强度越大、信号质量Q值越高，流量计越能长时间可靠工作，其显示的流量值可信度越高。如果环境电磁干扰太大或是接受信号太低，则显示的流量值可信度就差，长时间可靠工作的可能性就小。
4）安装结束时，要将仪器重新上电，并检查结果是否正确。

外夹式超声波流量计常见问题

1、超声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期的报警。尤其是输送介质杂质较多时，这种问题会较常见。解决办法：定期清理探头(建议一年清理)。

2、超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时，流量计引压管容易产生积液，气温较低时会出现引压管冻堵现象，尤其在北方地区冬季较常见。解决办法：对引压管进行吹扫或加电伴热

3、超声波流量计对管道的要求非常严格 不能有异响 否则会影响测量误差很大

超声波在传播过程中，由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收，其强度会产生衰减。不论是超声波流量计还是超声波物位计，对所接受的声波强度都有一定要求，所以都要对各种衰减进行抑制。

4、瞬时流量波动大?

信号强度大,本身测量流体波动大.

解决方法:调整好探头位置,提高信号强度,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.

5、外夹式超声波流量计信号低?

这个取决于仪表本身的技术含量,经过现场大量的测试实例证明,像管道时间长,结垢严重,管径大的问题,TUF-2000系列较其他外夹式超声波流量计,出信号非常快,而且信号很稳定。.

解决方法:对于管径大、结垢严重、建议选用品质好的外夹式超声波流量计，探头安装处管道要打磨干净,用耦合剂或耦合片排除探头与工件表面之间的空气，使超声波能有效地传入管道内，保证探测面上有足够的声强透射率.

6、测量介质中偶尔有气泡产生,用时差法的超声波流量计是否有影响？

TUF-2000系列外夹式超声波流量计有双模式,当有气泡时,可以自动转入多普勒模式去测量,当气泡消失时,会自动转入时差法测量.

7、仪表在现场强干扰下无法使用？

现场有变频器或高电压电缆场强电磁干扰

建议：远离变频器或高电压电缆场强电磁干扰

8、目前市场上外夹式的超声波流量计管径小能测到多少?温度多少？

解答：现在全世界只有TUF-2000系列小管径能测到6mm,温度能测到550℃，像测熔盐和导热油这类工况，这是其他品牌流量计无法做到的。

9、怎样选择一款合适的超声波流量计？

解答： 管道材质、管壁厚度及管径；流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管；流体温度，流量计类型，是便携的还是固定在线的。

• 外夹式超声波流量计常规测量时需要输入下列参数：

• 1. 管道外径
  2. 管壁厚度
  3. 管材
  4. 衬材参数（如有的话,可包括衬里厚度和衬材声速）
  5. 流体类型
  6. 探头类型 （因为主机可支持多种不同探头）
  7. 探头安装方式
  上述参数条件的输入步骤一般遵循下列设置步骤:
  1. 键入MENU 1 1 进入11号窗口输入管外径后键入ENT键；
  2. 键入▼/- 进入12号窗口输入管壁厚度后键入ENT 键；
  3. 键入▼/- 进入14号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择管材后键入ENT 键；
  4. 键入▼/- 进入16号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择衬材后键入ENT 键；
  5. 键入▼/- 进入20号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择流体类型后键入ENT 键；
  6. 键入▼/- 进入23号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择探头类型后键入ENT 键；
  7. 键入▼/- 进入24号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择安装方式后键入ENT 键；
  8. 键入▼/- 进入25号窗口，按所显示的安装距离及上步所选择的安装方式安装好探头(见本章安装部分)；
  9. 键入MENU 0 1 进入01号窗口显示测量结果。 

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• 外夹式超声波流量计特点

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• 1、0.5%线性度，0.2%重复性 非导电/特殊介质测量

  2、中英文双语窗口化操作 正向/负向/净累积器

  3、抗干扰设计，变频器环境正常工作  RS-232接口，完善的通讯/联网协议

  4、内置热量测量/热量计  内置批量/定量控制器

  4、2路12位模拟4-20mA输入  1路可编程模拟4-20mA输出

  5、2路可编程开关量输出  可作为完善的流量/热量RTU远程终端

  6、内置流量日月年累计器  内置上电断电记录器

  7、内置数据记录  可选直流/交流/220交流供电

  8、可选择中外常用通用流量单位  频率信号输出 

• 超声波流量计可以分为外贴式、管段式、插入式三种　
  (1）外贴式
  外贴式超声波流量计是生产早，用户熟悉且应用广泛的超声波流量计，安装换能器无需管道断流，即贴即用，它充分体现了超声波流量计安装简单、使用方便的特点。
  (2)管段式
  某些管道因材质疏、导声不良，超声波流量计或者锈蚀严重，衬里和管道内空间有间隙等原因，导致超声波信号衰减严重，用外贴超声波流量计无法正常测量，所以产生了管段式超声波流量计。
  超声波流量计把换能器和测量管组成一体，解决了外贴式流量计在测量中的一个难题。而且测量也比其它超声波流量计要高，但同时也牺牲了外贴式超声波流量计不断流安装这一优点，要求切开管道安装换能器。
  (3)插入式
  插入式于上述二者中间超声波流量计。在安装上可以不断流，利用专门工具在有水的管道上打孔，把换能器插入管道内，完成安装。由于换能器在管道内，其信号的发射、接受只经过被测介质，而不经过管壁和衬里，所以其测量不受管质和管衬材料限制。