超声波流量计Word文档下载推荐.docx
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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
盘装式
一体式
防护等级
IP65
IP51
传感器
防护等级：
IP68
常温型
高温型
低温型
工作温度
0~50℃
0~150℃
-20~0℃
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：
-19999999.99~+19999999.99m3，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
AC220V±
15%，50Hz功率<
10W（DC5~36V、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
管段式传感器外型尺寸：
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
30
88.9
400
481
600
540.0
16×
102
450
516
635
578.0
33
114
500
552
700
635.0
20×
148
621
815
749.5
36
212
692
915
850
24×
336
1.0
800
759
1046
970
40
1000
894
1288
1200
28×
44
821
1030
1522
1434
32×
1303
1400
1164
1778
1670
48
1914
1600
1298
1982
1874
36×
2442
1800
1432
2236
2114
52
3411
2000
1566
2446
2324
40×
4262
ZR系列超声波流量计采用的是时差法测量原理。
它的高可靠性是积8年的制造经验加上博采众长，通过不断完善提高得到的；
是由于采用了最新的诸如Philips、Tl、美国国家半导体公司的新型高性能集成元器件加上先进的SMD贴装器件生产线大规模生产实现的。
40皮秒（40×
10秒）的时间分辨率，0.5%的线性度。
低电压多脉冲原理，保证可靠运行。
两路0.1%精度的模拟输入，接入温度传感器电流信号，即变成热量计！
实现中文显示，软件开放式设计，所有参数用户皆可设定；
硬件元件参数无关化设计，无需调整即能确保每一台流量计具有完全相同的性能。
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、高可靠高精度的标准管段式、超高精度的标准型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，将会影响测量精度，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。
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▽t=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▽t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▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中，w为超声波角频率。
当测得▽O时即可求出u,进而求得流量Q。
此法用测量相位差▽O代替了测量微小的时差▽t，有利于提高测量精度。
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▽f可用下式表示▽f＝[（c+u）/L]-[（c-u）/L]=2u/L
由此可知，只要测得▽f就可求得流量Q，并且此法与声速无关。
超声波技术及其应用一、没测量水位概况
目前水电站多采用浮子式液位计或投入式液位计来进行水位测量。
其缺点为：
测量精度低，不可靠，经常出现浮子卡死不动和传感器堵塞导致测不准；
维护工作量大，安装、调试不便，采集到的仅是模拟告警信号，不能直接进入电厂计算机监控系统。
对无人值班电厂不实用。
我们对拦污栅水位测量系统进行了反复对比，优化得出最后的方案设计，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，最终将采集量送到电厂计算机监控系统上位机。
该项目实施后不仅满足栏污栅栅前、栅后水位及压差的多点实时监测，及报警功能，而且结束了拦污栅测量系统独立工作，无法与电厂计算机监控系统通讯的局面。
实现与闸门系统的监视功能、控制功能以及故障时ON-CALL寻呼系统功能的集成。
满足了无人值班电站的需要。
该技术在云南省电力系统还是第一家。
二、超声波液位计测量水位的原理以及安装要求
超声波液位计工作时，高频脉冲声波由换能器（探头）发出，遇被测物体（水面）表面被反射，折回的反射回波被同一换能器（探头）接收，转换成电信号。
脉冲发送和接收之间的时间（声波的运动时间）与换能器到物体表面的距离成正比，声波传输的距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：
S= CⅹT/2
例如：
声速C=344m/s，传输时间为50ms，即可算出传输的距离为17.2m，测定距离为8.6m。
三．可编程超声波式拦污栅水位测量系统在田坝电站应用产生的效果
用超声波液位计测量大坝水位目前在国内尚不普遍，技术上尚无经验可以借鉴。
在这样的情况下，我们充分利用PLC与超声波液位计这一领域的先进技术，按照总体规划，长远考虑，一次到位，避免重复改造，重复投资的这一原则，对该项目进行自行设计，全面顺利地完成了这一课题。
在该领域取得了较有价值的经验。
为目前我国国内水电站实现对大坝水位监测系统提供了一个可以借鉴的范例。
超声波流量计原理
超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。
因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。
根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。
起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种
非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。
它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。
使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。
众所周知，目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。
因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加，造价大幅度增加，故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。
被认为是较好的大管径流量测量仪表，多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量，故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。
在发电厂中，用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量，比过去的皮脱管流速计方便得多。
超声被流量汁也可用于气体测量。
管径的适用范围从2cm到5m，从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。
另外，超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表，故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
另外，鉴于非接触测量特点，再配以合理的电子线路，一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。
超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。
超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、通用化发展，现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、湿式型仪表以适应不同介质，不同场合和不同管道条件的流量测量。
超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制，以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。
目前我国只能用于测量
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