祥宇朝华ZH-超声波流量计
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产品品牌:
祥宇朝华
产品型号:
ZH-CSB
类型:
超声波流量计
测量范围:
0~43000 m3/h
等级:
±1%
公称通径:
DN15 ~ DN6000mm mm
适用介质:
充满被测管道的水、污水及其它均质液体
工作压力:
<1 MPa
工作温度:
-10~45 ℃

测量原理

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 为管道内径 Tup 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 ΔT=Tup –Tdown 设静止流体中的声速为c,流体流动的速度为u,传播距离为L,当声波与流体流动方向一致时(即顺流方向),其传播速度为c+u;反之,传播速度为c-u.在相距为L的两处分别放置两组超声波发生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。当T1顺方向,T2逆方向发射超声波时,超声波分别到达接收器R1和R2所需要的时间为t1和t2,则 t1=L/(c+u) t2=L/(c-u) 由于在工业管道中,流体的流速比声速小的多,即c>>u,因此两者的时间差为 Δt=t2-t1=2Lu/cc 由此可知,当声波在流体中的传播速度c已知时,只要测出时间差Δt即可求出流速u,进而可求出流量Q。利用这个原理进行流量测量的方法称为时差法。此外还可用相差法、频差法等。

相差法原理

如果超声波发射器发射连续超声脉冲或周期较长的脉冲列,则在顺流和逆流发射时所接收到的信号之间便要产生相位差ΔO,即ΔO=wΔt=2wLu/cc 式中,w为超声波角频率。当测得ΔO时即可求出u,进而求得流量Q。此法用测量相位差ΔO代替了测量微小的时差Δt,有利于提高测量。但存在者声速c对测量结果的影响。

频差法原理

为了消除声速c的影响,常采用频差法。由前可知,上、下游接收器接受到的超声波的频率之差为Δf可用下式表示 Δf=[(c+u)/L]-[(c-u)/L]=2u/L 由此可知,只要测得Δf就可求得流量Q,并且此法与声速无关。

 

超声波流量计类型 主机机型有:便携式、壁挂式、标准盘装式、手持式、一体式。 传感器具有:方便安装的外缚式、可靠工作的插入式、高可靠高的标准管段式、超高的标准型π管段式。 超声波流量计的主要特点是:流体中不插入任何元件,对流速无影响,也没有压力损失;能用于任何液体,特别是具有高黏度、强腐蚀,非导电性等性能的液体的流量测量,也能测量气体的流量;对于大口径管道的流量测量,不会因管径大而增加投资;量程比较宽,可达5:1;输出与流量之间呈线性等优点。缺点:当被测液体中含有气泡或有杂音时,将会影响测量,故要求变送器前后分别有10D和5D的直管段;此外,结构复杂,成本较高。 优点 (1)可做非接触式测量; (2)为无流动阻挠测量,无压力损失; (3)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。 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。 特点 ◆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。 ◆无机械传动部件不容易损坏,免维护,寿命长。 ◆电路更优化、集成度高、功耗低、可靠性高。 ◆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。 ◆管段式小管径测流经济又方便,测量高 超声波明渠流量计:与量水堰槽配合使用,测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事液单位的污水排放口、城市下水道的流量及灌渠等。 由于本公司仪表采用超声波穿过空气,以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体情况下,比其他形式的仪表具有更高的可靠性。   多普勒流量计:不需率定水位流量关系曲线,对水位法无法测量的缓流渠道特别适用;不需工程建设,无工程费用,安装迅速简便且不需断流。仪器探头部分直接安装于固定于渠道壁上的可拆卸简易支架底部,并通过通信电缆与置于管理房(或微型工作间)的控制终端(具有控制、显示、存储功能)连接。功耗低、无需外接电源可连续野外工作.   分体式超声波流量计:不同版本的流量计,可支持中文或英文菜单,方便快捷.采用低电压、多脉冲发射电路,测量、使用寿命及可靠性大幅提高.采用双平衡信号差分发射、接收电路,有效抵御变频器,电视塔、高压线等强干扰源.自动记忆前512日、前128月、前10年的累计流量,自动记忆前64次来电和断电时间和流量,自动记忆前32日流量计的工作状态是否正常。   便携式超声波流量计:线性度优于0.5%,重复性优于0.2%,测量优于±1%。选用不同型号的传感器 , 可实现口径 DN15 ~ DN6000mm管道流量的测量。不同版本的流量计 , 可支持中文或英文菜单 , 方便快捷。内置大容量镍氢充电电池 ,可支持流量计连续工作20小时以上。既可实现即时屏幕打印 , 还可以定时打印提前设定的多达20余项的测量结果。   手持式超声波流量计:将带磁性的超声波流量计传感器吸附在管道外壁,即可完成流量测量.选用不同型号的传感器 , 可实现口径 DN20 ~ DN6000 管道流量的测量.充电电源 内置大容量镍氢充电电池 ,可支持流量计连续工作 12 小时以上.可同时显示累积流量,瞬时流量,流速,工作状态等。内置数据记录器,空间为24K字节,可以存储2000行的测量数据。   固定一体超声波流量:SDCSBG,线性度优于0.5%,重复性优于0.2%,测量优于±1%.选用不同型号的传感器 , 可实现口径 DN15 ~ DN6000mm 管道流量的测量.采用全灌胶防水工艺表防护等级可达到IP68,可浸入水下2米工作.既可用磁性棒在表上浏览参数,还可通过二次表用中文进行参数再设定或显示.   模块型超声波流量计:1路4-20mA输出可作为流量/热量变送器;2路OCT输出可作为流量/热量开关;3路4-20mA输入可作为数据采集器;2路3线制PT-100电阻信号输入可作为热量表.表与二次表之间采用RS-485总线通讯,采用普通电缆即可,传输距离可达1000米以上,组网十分方便、快捷,这种传输方式抗干扰能力强。  
性 能 参 数
测量液体 充满被测管道的水、污水及其它均质液体,悬浮物含量小于10g/L,粒径小于1mm。
准确度 ±1.0%
流速范围 ±0.01m/s~±12.0m/s
管径范围 DN300mm~DN2000mm
传感器材质 钢或不锈钢
传感器承压能力 管径300~600mm,压力不超过2MPa;管径700~2000mm,压力不超过1MPa
转换器 环境温度:-10℃~+45℃;湿度≤85%(RH) (特殊环境订货时说明)
  壁挂式
防护等级 IP65
传感器 防护等级:IP68
工作温度 0~50℃
电 缆 采用双芯带屏蔽高频电缆,工作温度-40~+70℃
信号输出 模拟量:4~20mA或0~20mA或0~10mA软件可选;负载能力小于600Ω
开关量: 累计流量脉冲输出,闭合3ms,周期6ms,传输距离小于500m
串行口: RS-485,传输速率4800bit/s,传输距离小于1200m
键 盘 1×3按键
显示器 2×16位背光液晶字符显示器
显示内容

同屏显示瞬时流量:-99999.99~+99999.99m3/h 
累计流量: .99~+.99m3,键控显示累计运行时间

数据存储 累计流量、累计运行时间及各项设置参数,掉电后数据可保存100年
工作电源 AC 220V ±15%,50Hz 功率<10W (DC 5~36V、1A,定货时提出)
电缆长度 传感器到转换器的布线距离,10m、20m、30m……300m可选
内径(mm)
DN
安装长度(mm)
L
法兰尺寸(mm) 重 量
(Kg)
额定压力
(MPa)
 
D Do N×A      
300 412 485 432.0 12×26 79.1 1.6
350 447 535 476.0 12×30 88.9  
400 481 600 540.0 16×30 102  
450 516 635 578.0 16×33 114  
500 552 700 635.0 20×33 148  
600 621 815 749.5 20×36 212  
700 692 915 850 24×36 336 1.0
800 759 1046 970 24×40 500  
1000 894 1288 1200 28×44 821  
1200 1030 1522 1434 32×44 1303  
1400 1164 1778 1670 32×48 1914  
1600 1298 1982 1874 36×48 2442  
1800 1432 2236 2114 36×52 3411  
2000 1566 2446 2324 40×52 4262  

超声波流量计使用中常见问题

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 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。   选择安装管段对测试影响很大,所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量影响较大的情况,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;   详细了解现场情况 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。   ● 插入式超声流量计:可不停产安装和维护。采用陶瓷传感器,使用我公司专用钻孔装置进行不停产安装。一般为单声道测量,为了提高测量准确度,可选择三声道。 ● 管段式超声流量计:需切开管路安装,但以后的维护可不停产。可选择单声道或三声道传感器。 ● 外夹式超声流量计:能够完成固定和移动测量。采用专用耦合剂(室温固化的硅橡胶或高温长链聚合油脂)安装,安装时不损坏管路。 ● 便携式超声流量计:便携使用,内置可充电锂电池,适合移动测量,配接磁性传感器 ● 手持式超声流量计:体积小,重量轻,内置可充电锂电池,手持使用,配接磁性传感器。 ● 防爆型超声流量计:用于爆炸性环境液体流量测量,为防爆兼本安型。即转换器为防爆型,传感器为本质安全型。 我们对拦污栅水位测量系统进行了反复对比,优化得出后的方案设计,采用超声波液位计对栅前、栅后水位进行实时准确监测,超声波液位计用PLC对采集量进行处理。并且把实时水位和压差数据送到中控室,超声波液位计显示和越限报警。超声波液位计同时采用RS422/RS232接口,又把实时数据送到大坝集中控制室工控机,处理成计算机通信报文,终将采集量送到电厂计算机监控系统上位机。