便携式超声波流量计说明书Word文档格式.docx

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3.11设置零点提高测量精度23

3.12修改仪表系数（标尺因子）进行标定校正23

3.13密码保护（加锁与开锁）24

3.14怎样使用打印机24

3.15怎样修改日期时间24

3.16怎样调整LCD显示器25

3.17怎样使用RS-485通信接口25

3.18怎样查看每日、每月、每年流量25

3.19怎样实现断电时间段内流量的自动补加26

3.20怎样使用工作计时器26

3.21怎样使用手动累积器26

3.22查看电子序列号和其他细节26

四.菜单窗口详解27

五.故障解析27

表1.硬件上电自检信息及原因对策27

表2.工作时错误代码原因及解决办法27

其它常见问题问答27

六.质量保证及服务维修支持27

6.1质量保证27

6.2公司服务27

6.3产品升级27

6.4技术咨询27

七.附录27

7.1常用液体声速和粘度27

7.2常用材料声速27

7.3水中声速表（1标准大气压下）27

一.概述

1.1引言

欢迎您选择使用性能更优异、功能更强大、采用了专利技术制造的TDS-100系列新版超声波流量计。

第十三版TDS-100P型便携式超声波流量计是在第十版超声波流量计的基础上，采用低电压多脉冲、平衡发射接收专利技术设计的一种全新通用时差型多功能超声波流量计，适用于工业环境下连续测量不含大浓度悬浮粒子或气体的大多数清洁均匀液体的流量和热量。

同前一版流量计相比，新版流量计具有以下优点：

测量线性度优于1%，重复性优于0.2%；

使用了隔离型供电电源，提高了抗干扰能力；

采用隔离型RS-485接口，MODBUS协议、M-BUS协议，FUJI扩展协议等多种流量计协议。

具有依靠流体声速判断流体种类的功能，可以对流体类型做出识别。

TDS-100系列超声波流量计选用了国际上著名半导体厂商最新生产的元器件，例如：

美国国家半导体公司、TI、Maxim、Philips、Winbond、Xilinx等，并采用优化的智能信号自适应处理技术及最新的集成电路，使整机的可靠性增强，功耗低，可靠性高，抗干扰能力强，适用性好。

先进的硬件电路设计、方便灵活的软件、最新器件的选用，再加上中文用户的友好界面设计，使新版的TDS-100系列超声波流量计成为国内目前最先进的、名副其实的第一品牌，并很快进入国际市场赢得认可。

本手册将在以下内容中针对第十三版TDS-100P型便携式超声波流量计的功能、安装及操作进行详细的介绍。

1.2特点

TDS-100P型便携式流量计是基于微处理器技术，自身完备的流量测量仪表，在设计上，它采用了先进的集成电路及微处理器智能控制，实现了生产过程中元器件参数无调整化，生产工艺既简单又可靠，产品一致性好，保证每一台出厂的机器都达到最佳性能、最好工作状

态。

除具有高可靠性、高性能、低价格的显著特点外，TDS-100P型便携式流量计还具有下列更多的优点：

1.高精度测量

线性度优于0.5%，重复性精度优于0.2%，测量精度优于±

1%

2.非接触式测量

将带有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

3.测量范围大

选用不同型号的传感器，可实现口径DN15-DN6000mm管道流量的测量

4.支持中英文菜单

不同版本的流量计，可支持中文或英文菜单，方便快捷

5.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20小时以上

6.内置打印机

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

7.内置数据记录器

可将提前设定的多达20余项的测量结果上传至计算机或联网通讯

1.3外形图

左侧视图：

1.4工作原理

TDS-100P便携式超声波流量计是用来测量封闭管路液体流量的，它的传感器是采用非接触、附着式的，这样就使安装简单易于操作。

TDS-100P便携式超声波流量计的两个传感器具有收、发两用的特点。

使用者将两个传感器按照一定距离附着在管道外侧即可，可以使用两次声程的V法，四次声程的W法，

或者采用声波直接穿过被测管路的相对安装的Z法。

流量计控制两个传感器轮流接收和发射超声波并测量其间的传播时间，计算时间差值，得到的时差与流体的流速成正比，其关系符合下面的表达式：

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

1.5典型用途

1.

水、工业污水、海水

10.

船体操作和维护

2.

酸碱液

11.

节能监测、节水管理

3.

各种油类

12.

造纸和制浆

4.

给水和排水

13.

泄漏检测

5.

水资源检测

14.

热力、供暖、供热

6.

石油、化工

15.

水泵、锅炉、冷却塔制造

7.

食品和医药

16.

流量、热量管理、监控网络系统

8.

发电厂（核电、火力和水力）

17.

流量巡检、流量跟踪和采集

9.

冶金、矿山

18.

热量测量、热量平衡

TDS-100P便携式超声波流量计已成功的应用于各行业的计量工作，测量范围20-6000mm，如此广泛的测量是因为它采用了非接触式测量，没有活动部件，不受系统的压力和恶劣环境的影响。

标准传感器的上限温度是110℃，超过此温度请与厂家联系。

1.6装箱单（标准配置）

标准配置

数量

描述

主机

1个

工作温度:

-20-60℃

测量精度±

1%

中型传感器

2只

带磁性

体积:

64×

35×

32mm

-40-110℃

测量范围:

DN50-DN1000mm

超声波专用信号电缆

2根

长度:

5m,用于连接超声波流

量计主机和传感器

电源线

1根

3m,用于给超声波流量

计主机充电或使用交流供电，

长时间进行测量

超声波专用耦合剂

1瓶

重量:

110g,用于超声波传感器

和管壁间超声波信号传播

拉紧器

3m,最大拉力:

100kg

用于非磁性管道捆绑传感器

卷尺

3m

用于测量管道周长或两个传感

器间的安装距离

热敏打印纸

2卷

30m

说明书

1本

高强度防护箱

456×

355×

133mm

适用于野外、井下等恶劣环境

1.7可选配的传感器

可选配的传感器

型号

测量范围

温度范围

小型传感器

S-1

DN15-100mm

-40～110℃

M-1

DN50-7000mm

大型传感器

L-1

DN300-6000mm

高温小型传感器

HS-1

-40～160℃

高温中型传感器

HM-1

DN50-1000mm

1.8可选配的其他配件

可选配的其它配件

测量精度

超声波测厚仪

TT100

精确测量管道壁厚提高流量测量精度

1.2～225.0mm

±

1%H±

0.1mm（H为被测物厚度）

加长信号电缆

长度10m×

2

适用于测量管道距离主机较远的场合

加长拉紧器

长度6m×

适用管道直径超过1000mm的传感器固定

长度30m

1.9基本技术参数

项目

性能、参数

测

量

主

机

精度

优于±

重复性

0.2%

流速范围

0~±

30m/s

测量原理

时差型，采用低电压多脉冲发射电路，双平衡信号差分接收电路

采样频率

256次/秒

显示

2×

20点阵式背光型液晶显示器可同时显示瞬时流量及累积流量、流速、时间等数据

操作

4×

4＋2式轻触键盘

输出

数据接口：

RS-485

打印输出

选用24列字符微型热敏打印机

其它功能

自动记忆前64日、前64月、前5年的流量数据

自动记忆前64次来电和断电时间及流量

可进行人工或自动补量，减少用户流量损失

自动记忆前64日流量计的工作状态是否正常

故障自诊断功能、网络工作方式等

传感器

标准TS-1型，适用于管径DN15～DN100mm,流体温度≤110℃

标准TM-1型，适用于管径DN50～DN1000mm,流体温度≤110℃

标准TL-1型，适用于管径DN300～DN6000mm,流体温度≤110℃

定制双绞线，一般情况下限于20米，特定场合单根可加长至500米，不推荐；

选用RS-485通信接口，传输距离可达1000米以上

管道

管材

钢、不锈钢、铸铁、水泥管、铜、PVC、铝、玻璃钢等一切质密的管道，允许有衬里

内径

15～6000mm

直管段

传感器安装点最好满足：

上游≥10D，下游≥5D，距泵出口处≥30D（D是指管径）

流

体

种类

水、海水、工业污水、酸碱液、酒精、啤酒、各种油类等能传导超声波的单一均匀的液体

浊度

≤10000ppm且气泡含量小

温度

标准传感器：

-30~90℃，高温传感器：

-30~160℃

流向

正反向双向计量，并可以计量净流量

流速

工作环境

主机：

-20～60℃

传感器：

-40℃～110℃（大于此温度范围要求请与厂家联系）

湿度

主机：

85%RH

可浸水工作，水深≤3m

电源

镍氢电池可连续工作20小时以上或AC220V

功耗

2W

充电

采用智能充电方式，直接接入AC220V,充足后自动停止，显示绿灯

体积

225×

180×

67mm

重量

净重2.0kg（主机）

备注

配备高强度防护箱，可在野外、井下等恶劣环境中使用

二.安装测量

2.1开箱检查

请检查备件是否与装箱单内容相符？

运输中机壳是否受损？

是否有螺丝脱落？

连线是否松动？

如有问题，请尽快与厂家联系。

2.2供电电源及后备电池

TDS-100P型便携式超声波流量计采用内置式镍氢电池工作，充满电后一般可工作20小时左右。

充电方式采用智能充电方式，操作者可将配备的电源线一端插入机器右侧AC220V端口，另一端插入电源插座（AC220V）即可完成充电操作。

连接完成后，机器键盘处有一处“CHARGE”红色指示灯闪烁，表示充电正在进行。

电池充足电后，红色指示灯变为绿色。

后备电池使用CR2032纽扣电池。

它的作用是：

保持单片机内部数据不丢失

保持实时时钟的运行。

如果没有后备电池，那么外部供电电源断电后，实时时钟将不会运行，年月日累计等数据将会丢失。

所以如果没有后备电池，那么每次上电时，用户都需要重新设置新的日期时间，否则定时打印及年月日累积等功能就不会正常工作。

在外部供电电源断电的条件下，后备电池可保持数据及时钟运行10万小时。

后备电池的标称电压为3V。

电池耗尽后，用户可自行更换。

2.3传感器接线

便携式传感器使用不同的颜色区分上下游传感器，请注意。

上游：

红色，下游：

蓝色。

第十三版便携式超声波流量计的传感器连线主要采用定制双绞线，这是因为收发电路采用了双平衡信号差分所决定的，定制双绞线的好处是能使抗干扰性能大大提高。

如果使用单屏蔽的常规高频电缆，或者像第五版流量计那样的双屏蔽电缆，会使机器性能下降，外界干扰信号大的时候，不能正常测量。

建议一般情形下，都要使用专用电缆。

专用电缆信号损耗小，抗干扰性好，能保证仪表长期可靠工作。

2.4安装传感器

为了保证测量精度，选择测量点时要求选择流体流畅分布均匀的部分，应遵循下列原则：

1.要选择充满流体的管段，如管段的垂直部分或充满流体的水平管段。

2.要保证测量点处的温度在可工作范围以内。

3.充分考虑管内壁结垢状况，尽量选择无结垢的管段进行测量。

实在不能满足时，需把结垢考虑为衬里以求较好的测量精度。

4.选择管材均匀密致，易于超声波传输的管段。

首先选择管材致密部分进行传感器安装，将管外欲安装传感器的区域清理干净，除去一切锈迹油漆，如有防锈层也应去掉，最好用角磨机打光，再用干净抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰尘，然后在传感器的中心部分和管壁涂上足够的超声波专用耦合剂，最后把传感器紧贴在管壁上捆绑好。

注意：

在传感器和管壁之间不能有空气泡及沙砾。

在水平管段上，要把传感器安装在管道截面的水平轴上以防管内上部可能存在气泡。

安装传感器一般要求上游大于10D，下游大于5D，距泵出口或阀门处要大于30D（D为直径）（参见下页图）

2.4.1传感器安装距离

传感器间距以两个传感器的最内距离边缘为准（参见传感器安装方式顶视图）输入了所需的参数以后，查看显示窗口25所显示的数字，并使传感器的间距符合25号窗口数据。

2.4.2传感器安装方式

传感器安装方式共有四种。

这四种方式分别是V法、Z法、N法和W法。

下面分别说明。

一般在小管径时（DN100~300mm）可先选用V法；

V法测不到信号或信号质量差时则选用Z法，管径在DN300mm以上或测量铸铁管时应优先选用Z法。

W法和N法是较少使用的方法，适合DN50mm以下细管道。

2.4.2.1V法

V法一般情况下是标准的安装方法，使用方便，测量准确。

可测管径范围为25mm至大

约400mm，推荐在20~300mm的管道上使用。

安装传感器时，注意两个传感器水平对齐，其中心线与管道轴线水平。

V法──侧视图

V法──截面图

2.4.2.2Z法

当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管内壁结垢太厚或衬里太厚，造成V法安装信号弱，机器不能正常工作时，要选用Z法安装。

原因是；

使用Z法时，超声波在管道中直接传输，没有折射（称为单声程），信号衰耗小。

Z法可测管径范围为100mm至大约6000mm。

实际安装流量计时,建议300mm以上的管道都要选用Z法。

Z法──侧视图

Z法──截面图

2.4.2.3W法

W法通过延长超声波传输距离的办法来提高小管测量精度。

适用于测量50mm以下的小管。

使用W法时，超声波束在管内折射三次，穿过流体四次（四个声程）。

W法──侧视图

W法──截面图

2.4.2.4N法

极少用的安装方式。

2.5通电

按ON键打开流量计的电源，按OFF键关闭流量计的电源。

TDS-100P型便携式超声波流量计通电后，首先运行自我诊断程序，对软硬件进行检测，

如果存在故障，将显示相应的错误信息（参见第五章故障解析）。

诊断后，机器将按使用者固化的参数进行工作。

如果机器已经安装好，每次通电后总是进入01号显示窗口。

从M01窗口可以看到机器正在调整放大器增益，通过这一步流量计就会找到最佳的收波工作状态。

显示器左上角显示1、2、3的过程提示后，机器自动进入正常的测量状态，显示器左上角显示“*R”字样。

键盘操作并不影响测量的进行，因为TDS-100P型便携式超声波流量计内部采用了分时技术进行并行处理。

测量、运算、键入、显示、打印、串行口操作、输入输出等都称为“事件”，各事件之间是相互独立的。

例如：

使用者修改日期时间将丝毫不影响与日期时间无关的

其他任务。

流量计的测量工作程序总是在使用界面的后台进行的，因此流量测量不会因为窗口浏览而停止，不论在哪一个显示窗口上，测量、输出等任务是照常进行的。

如果是第一次使用或是在新的安装点安装，需要输入新安装点的参数。

使用者所输入的任何参数，都记录在机器内的NVRAM中，将永久记忆，直到使用者再次修改。

当使用者改变了参数或移动传感器后，机器将自动重新计算调整，按使用者新输入的参数进行工作。

2.6键盘

TDS-100P型便携式超声波流量计键盘如右图所示，说明如下：

0~9和.键用于输入数字或菜单号；

◄键用于左退格或删除左面字符；

上下键▲/+和▼/-用于进入上一菜单或下一菜单，在输入数字时，相当于正、负号键；

MENU键（以后文字描述时，简称为M键）用于访问菜单，先键入此键后再键入两位数字键，即可进入数字对应的菜单窗口，例如：

欲输入管外径，键入MENU11即可，其中“11”是管外径参数窗口地址码；

回车键ENT，也可称为确认键，用于“确认”已输入数字或所选择内容。

另一个功能是在输入参数前按此键用于进入“修改”状态。

蜂鸣器发出的按键提示“吡吡”音，可使用77号窗口选择第19项关闭。

2.7怎样操作

TDS-100P型便携式超声波流量计采用了窗口化软件设计，所有输入参数、仪器设置和显示测量结果统一细分为100多个独立的窗口表示，使用者通过“访问”特定的窗口即可达到输入参数、修改设置或显示测量结果的目的，窗口采用两位数字（包括+号）编号，从00~99，然后是+0、+1等。

窗口号码或称窗口地址码，表示特定的含义，例如11号窗口表示输入管道外径参数，25号窗口显示传感器安装距离等，见第4章窗口详解说明。

访问窗口的快捷方法是在任何状态下，键入MENU键，再接着键入两位数的窗口地址

码。

例如欲输入或查看管道外径参数，窗口地址为11，键入MENU11即可。

访问窗口的另一种方法是移动访问，使用按键▲/+和▼/-及ENT键，例如当前窗口为66，键入▲/+即进入窗口65，再键入▲/+进入窗口64；

键入▼/-后，又回到窗口65，再键入▼/-又进入窗口66。

窗口地址码的安排是有一定规律的（请见下一节说明和“窗口详解”章），使用者并不需要一一记住，只需记住常用窗口的地址码以及不常用窗口的大体位置即可。

使用时暂时进入

大体相邻的窗口，然后使用▲/+和▼/-键找到想要访问的窗口。

总之，有机的结合使用快捷方法和移动方法，可以发现访问窗口的操作方法实际上既简单又方便。

输入管道外直径M11

110mm

窗口本身主要分为三种类型：

（1）数据型,例如M11，M12；

（2）选择项型，例如M14；

（3）纯显示型，例如M00，M01。

访问数据型窗口，可以查看对应的参数。

如果想修改数值，可直接键入数值键然后按回

车ENT，也可键入回车键ENT后，再键入数字键，然后再回车键ENT确认。

例如，欲输入管道外径参数为219.2345，按键如下：

MENU11进入11号窗口，所显示的数值是上次输入的值，这时可键入ENT键，在屏幕第二行左端显示“>

”和闪动的光标，输入数值参数；

也可以不键入ENT键，直接键入数字键如下:

输入管道材质类型M14

>

1.不锈钢

219.2345ENT

访问选择型窗口，可以查看对应所选择的选择项。

如果欲进行修改，必须先键入回车键ENT，这时屏幕左边将出现“>

”和闪动的光标，表示进入可修改选择状态。

使用者可使用▲/+和▼/-键移出所要的选择项后，再键入ENT键确认；

也可以直接输入数字对应的选择项，键入ENT键确认。

例如管道的材质是不锈钢，键入MENU14，进入14号窗口，键入ENT，进入修改状态。

这时可使用▲/+和▼/-键移出“1.不锈钢”选项，键入ENT键确认；

也可在修改状态下直接键入数字键1，屏幕第二行将显示“1.不锈钢”键入ENT键确认。

一般情形下，如果想进行“修改”操作，必须先键入ENT键（数字型窗口可以省掉），

如果出现键入ENT键后，不能进入修改状态的情况，说明参数已被固定。

固化参数功能

位于26号窗口，对于频繁更改管道参数的应用场合，用户应该选择“0.依靠电池保存参数”选项。

如果按键后机器没有反应，说明键盘已经“锁定”。

键盘锁定功能位于47号窗口，解除键盘锁定的唯一途径是键入锁定操作输入的密码，用户必须在此窗口中输入原密码后，方能进行修改操作。

2.8窗口简介

窗口按下列规律安排：

00~09号窗口是显示窗口，能显示瞬时流量、正累积流量、负累积流量、净累积流量、瞬时流速、日期时间、模拟输入当前量、当前工作状态、今日流量。

10~29号窗口是初始参数操作窗口，在这些窗口中输入诸如管道外径、管壁厚度、流体种类、传感器类型、传感器安装方法等参数，显示安装距离等。

30~38号窗口是流量单位选择和累积器选项操作窗口，在这些窗口中，可以选择工作单位系，可选择流量计工作单位诸如立方米、公升等、可以打开或关闭各累积器或是对其进行“清零”操作。

40~49号窗口包括流量修正操作窗口和网络标识地址码（46号）、密码保护（47号）等。

50~89号窗口包括打印机输出、RS-485输出、继电器输出、电流环输出、批量控制器、日期时间、频率信号输出、报警输出、模拟输入、日月年累积器等功能的设置和操作。

90~94号窗口为流量计检查窗口。

90号窗口显示信号强度和信号质量Q值；

91号窗口显示信号传输时间比；

92号窗口显示通过测量估计的流体声速；

93号窗口显示测量的信号传输总的时间和时差；

94号窗口显示雷诺数