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超聲波流量計分析解疑

[ 2014-7-11 ]  [轉(zhuǎn)載請注明來源:就是要儀器網(wǎng) www.mrboha.com]

管段式超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理,測量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了先進(jìn)的多脈沖技術(shù)、信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù),使流量儀表更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境,計量更方便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確。產(chǎn)品達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平,可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。

定義

超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。

原理

根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計和超聲波流量計一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。
超聲波流量計采用時差式測量原理:一個探頭發(fā)射信號穿過管壁、介質(zhì)、另一側(cè)管壁后,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發(fā)射信號被第一個探頭接收到,由于受到介質(zhì)流速的影響,二者存在時間差Δt,根據(jù)推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關(guān)系V=(C2/2L)×Δt,進(jìn)而可以得到流量值Q

特點(diǎn)

◆獨(dú)特的信號數(shù)字化處理技術(shù),使儀表測量信號更穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、計量更準(zhǔn)確。
◆無機(jī)械傳動部件不容易損壞,免維護(hù),壽命長。
◆電路更優(yōu)化、集成度高、功耗低、可靠性高。
◆智能化標(biāo)準(zhǔn)信號輸出,人機(jī)界面友好、多種二次信號輸出,供您任意選擇。
◆管段式小管徑測量經(jīng)濟(jì)又方便,測量精度高。
 
注意事項
 
超聲波流量計正確選型才能保證超聲波流量計更好的使用。選用什么種類的超聲波流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定?使超聲波流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級,做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合,應(yīng)該選擇精度等級高些,如1.0級、0.5級,或者更高等級; 用于過程控制的場合,根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量,無需做精確控制和計量的場合,可以選擇精度等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用價格低廉的插入式超聲波流量計。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時,超聲波流量計的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用,范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同,應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定,即當(dāng)管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準(zhǔn) 確度不能保證時,需要縮小儀表口徑,從而提 高管內(nèi)流速,得到滿意測量結(jié)果。

FLEXIM FLUXUS F601超聲波流量計

F601的獨(dú)特技術(shù)特性介紹

  FLEXIM FLUXUS F601超聲波流量計

FLEXIM FLUXUS F601主機(jī)數(shù)字信號處理技術(shù)領(lǐng)先(采用獨(dú)特的雙uP技術(shù)-即雙核微處理器并行工作(全行業(yè)內(nèi)唯一采用雙核微處理器技術(shù)的制造商),第一處理器連續(xù)高速采樣測量(頻率1000 Hz),原始數(shù)據(jù)保存在傳感器的EPROM緩存中,由第二處理器設(shè)定測量過程及分析原始數(shù)據(jù),剔除無效的原始數(shù)據(jù)),高速采樣和自適應(yīng)信號處理技術(shù),即使是在苛刻的測量工況下,也能確保測量精確穩(wěn)定。

唯獨(dú)FLEXIM品牌的夾裝式超聲波流量計傳感器內(nèi)部內(nèi)置(Pt1000鉑電阻)溫度補(bǔ)償(專利技術(shù)),可以在工作環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度發(fā)生變化的場合(即變溫的應(yīng)用場合),確保測量精度不受介質(zhì)溫度變化的影響,其他品牌的夾裝式超聲波流量計無此項功能。

探頭設(shè)計獨(dú)特

傳感器為全不銹鋼結(jié)構(gòu),僅管道貼合面為工程塑料材質(zhì),傳感器與電纜線一體化不銹鋼鎧裝,不銹鋼鎧裝結(jié)構(gòu)更適用于現(xiàn)場惡劣的工業(yè)環(huán)境,整體使用壽命大大延長,傳感器成對提供(成對標(biāo)定),標(biāo)定后典型的零點(diǎn)誤差<0.005m/s(流速)。所有標(biāo)定數(shù)據(jù)、零偏及探頭參數(shù)全部儲存在探頭內(nèi)的SENSPROM永久內(nèi)存里,與主機(jī)連接后,探頭將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī),主機(jī)會自動識別并優(yōu)化工作。精確測量,避免誤輸入,縮短起動時間,數(shù)據(jù)溯源。

FLEXIM FLUXUS F601的突出性能指標(biāo):

(1) 流速范圍: ±0.01m/s~±25m/s(液體)

(2) 量程比: 2500:1

(3) 分辨率: 0.025cm/s(在低流速,小流量測量方面有特殊優(yōu)勢-在流速非常低的情況下(例如流速< 0.03m/s時),其它原理的流量計或其它品牌的超聲波流量計已無法正常工作).

(4) 重復(fù)性: 0.15%讀數(shù)±0.01m/s

(5) 精度: (流場充分發(fā)展且徑向?qū)ΨQ)

-體積流量: ±1%讀數(shù)±0.01m/s,視應(yīng)用而定 

±0.5%讀數(shù)±0.01m/s,經(jīng)過實流標(biāo)定 

-流速: ±0.5%讀數(shù)±0.01m/s,視應(yīng)用而定

(6) 測量響應(yīng)時間: 70ms可選(目前同行業(yè)內(nèi)響應(yīng)時間最快,可測瞬態(tài)流量)

(7) 測量原理:時差相關(guān)原理-噪音跟蹤原理(兩種不同原理集成在同一臺主機(jī)上)

時差相關(guān)原理:所有導(dǎo)聲流體,且氣泡或固體顆粒的體積含量<10%

噪音跟蹤原理: 適用于測量氣泡或固體顆粒的體積含量>10%的導(dǎo)聲流體

(8) 數(shù)據(jù)記錄容量: >100000條測量量(數(shù)據(jù)記錄容量最大)

(9) 電池使用時間:電池充滿電后,可在現(xiàn)場連續(xù)工作14小時(背景燈關(guān)閉情況下)

(10) 可測管徑范圍:DN6~DN6500及以上(可選配不同管徑范圍應(yīng)用的傳感器)

(目前全球用超聲波流量計可測的最小及最大管徑,實例應(yīng)用均為FLEXIM品牌)

(11) 最大可測溫度范圍:-200℃~+450℃(需加配FLEXIM專利的高溫導(dǎo)波板夾具)

(需加配FLEXIM專利的高溫導(dǎo)波板夾具(可選配置),其它品牌夾裝式傳感器無法 

應(yīng)用于超過300℃的高溫應(yīng)用)

常溫傳感器:-40℃~+130℃(短時間可到180℃)

高溫傳感器:-30℃~+200℃(短時間可到300℃)

(12) 雙通道(標(biāo)準(zhǔn)配置):可在同一條管線上同時安裝兩對傳感器進(jìn)行測量,提高測量精度(平均值測量),或同時在兩條不同管線上進(jìn)行流量測量及兩條不同管線的流量總和測量,差值測量

(13) 德國弗萊克森公司的便攜式超聲波流量計,主機(jī)集成了時差相關(guān)原理和噪音跟蹤原理,2種測量原理集成在一臺主機(jī)上,可進(jìn)行自動切換或手動切換,測量比較純凈的介質(zhì)時,自動選擇時差相關(guān)原理,當(dāng)測量介質(zhì)中氣泡或固體顆粒含量較高時,可自動切換到噪音跟蹤原理,所以可適用于純凈的,或氣泡或固體顆粒含量很高的液體,應(yīng)用廣泛。

(14) FLEXIM的便攜表,現(xiàn)場測量時,一般不需要進(jìn)行管道表面油漆層的打磨處理(除非油漆層剝落現(xiàn)象很嚴(yán)重,或油漆層表面坑洼現(xiàn)象很嚴(yán)重),管道表面防腐涂層一般也無需處理,管道內(nèi)襯對測量基本不影響(可以測帶水泥內(nèi)襯的碳鋼或鑄鐵等管道)。這是由于FLEXIM的便攜表,傳感器的超聲波信號穿透能力很強(qiáng),受油漆層或防腐涂層或管道內(nèi)襯的影響很小。

(15) 計算功能:平均值,差值,總和

(16) 測量量:體積流量(瞬時值/累積值)、質(zhì)量流量(瞬時值/累積值)、流速、聲速

 



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