时差超声波流量计使用说明
江苏华仪测控技术有限公司
众所周知，目前国内外市场上的超声波流量计主要分为时差法（包括频差法、相位法）和多普勒法两种，前者用于测量净水，后者用于测量污水和浆体。对测量介质的选择性，是目前超声波流量计的主要局限。
LDZ型流量计是基于微处理器技术，自身完备的流量测量仪表，与其它常规型流量计或其它超声波流量计相比具有下列更多的优点。
?全窗口化的软件操作，使用方便可靠，并且功能多。
?高可靠性、高适用性、强抗干扰性设计，可用于几乎全部工业环境中。
?优化的智能信号自适用处理，使用者无需任何电路调整，并加快了流量计的响应时
间，使安装更容易简单。
?串口RS232或485通信，有线（电话网）无线（中国移动GPRS或短信）方式进行远
程计算机联网。
?四行中文显示，在带背光液晶显示器上显示流量、流速、累积量等。
?时差二合一流量计可同时监测净水、污水两条管道，也可同时监测一条管道，同时
显示时差法和多普勒法测量结果。
?时差巡检可同时测量5条管道，5路可编程模拟4~20mA输出。
?便携式流量计带有自动充电的机内电源，可连续工作6小时以上，并备有市电和外
接直流电源输入插座。
?完备的输出信号包括继电器、集电极开路、频率信号输出、4~20mA电流环模拟输出
等，带倍乘因子（量程）的机内七位数长的正向、负向、净流量独立工作，并可通过继电器或集电极开路电路输出累计脉冲和频率输出信号。
?两路模拟输入可输入压力、温度、液位信号，配接温度变送器可实现热量测量。
在测量技术上，LDZ型流量计使用了可达0.2nS超高分辩率、超高线性、超高稳定的时间测量电路，加上机内使用的32位长数字处理程序，保证了LDZ型流量计比其它任何类型的流量计具有更高的分辩率和测量范围。
在设计上，采用了世界上最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，提高了产品可靠性，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。
工作原理
当超声波束在液体中传播时，流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，由此可求出液体的流速。
如图1所示：在待测流量管道外表面上，按一定相对位置安装一对超声探头。安装方式分为“Z”法和“V”法。一个探头受电脉冲激历产生的超声脉冲，经管壁—流体—管壁为第二探头所接收。从发至收超声管壁为第二探头所接收。从发至收超声脉冲传播时间，依其顺逆流向分别为：
MD/COSθ MD/COSθ
T UP= (1) T DOWN= (2)
C0＋VSINθ C0－VSINθ
其中：M——声束在液体中的传播次数
——管道内径
θ——超声波束入射角
0——静止时流体声速
——管内流体沿管轴向的平均流速
T
——声束在正方向上的传播时间
UP
T
——声束在逆方向上的传播时间
DOWN
△T——声束在正逆两个方向上的传
播时间差
图1
根据式(1)和式(2),可得出流体沿直径方向上的平均流速：
MD △T
V= ×（3）
SIN2θ T UP ×T DOWN
LDZ型流量计适用于净水、污水和浆体的测量。上述公式是在理想情况下得到的，实际上工业管路中液体流动情况是十分复杂的。结垢、管内粗糙等众多因素影响，使一般超声波流量计的测量精度大打折扣。超声波流量计由于采用了世界最先进的直接时间测量方法并考虑了温度及管内粗糙等影响，通过标准校正曲线或用户经验校正曲线的方法来克服液体流场分布的不均匀情况，可使测量精度大大提高，特别是使用静态设置零点的方法，可使测量线性度优于0.5%。
典型用途
?水，污水、海水、给水和排水
?发电厂（核电、火力和水力）
?热力、供热、供暖、冶金、矿山
?石油、化工、食品和医药、造纸和制浆
?节能监测、节水管理
?流量巡检、流量跟踪和采集
?自动化制造和检测
?热量测量、热量平衡
?泄漏检测
?流量、热量计算机化管理、监控网络系统等
?
可选备件
1、固定式流量计专用微型打印机及其消耗材料
2、大、小型传感器
3、双屏蔽专用电缆
4、LDZ系列专用UPS不间断电源（72小时）
5、RS485接口板、串行口数据记录器、超声波测厚仪（用于测量管道壁厚，提高流量计
的使用精度）
6、GSM短信息流量数据查询模块（可以用普通手机查阅流量计数据）
外形图和接线图
时差单一型LDZ-1
厚度65mm
时差巡检LDZ-1X（S）
俯视图
接线图
时差单一型（LDZ-1）:
时差巡检：LDZ-1X(S)
4～
20mA
RS232
接
口
模拟输入
N GND
L
电源输入
电源输入
外壳屏蔽
性能指标
二、开始安装测量
超声波流量计的安装在所有流量计的安装中是最简单便捷的，只要选择一个合适的测量点、把测量点处的管道参数输入到流量计中，然后按照安装距离把探头捆绑在管道上即可。
检查LDZ型流量计
第一次使用固定式或便携式LDZ型流量计，请检查运输中机壳是否受到了挤压等损坏，开壳检查是否有螺丝脱落，连线是否松动。
探头接线
连接线请参考第6页上的接线图连接，上游传感器的红色芯线接到UP+端子上，黑色芯线接到UP-端子上，下游传感器的红色芯线接到DN+端子上，黑色芯线接到DN-端子上。如果有屏蔽外皮，请接到GND端子上。
建议一般情形下，都要使用专用电缆。专用电缆损耗小，抗干扰性好，能保证仪表长期可靠工作。
选择测量点
选择测量点时要求选择流体流场分布均匀的部分，为了保证测量精度。一般应遵循下列原则：
?要选择充满流体的管段，如管路的垂直部分或充满流体的水平管段。
?测量点要选择距上游10倍直径，下游5倍直径均匀直管段，没有任何阀门等干扰
要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，
需把结垢作为衬里进行设置，以求较好的测量精度。
输入内容和步骤
LDZ型流量计常规测量时需输入下列参数：
1.管壁厚度
2.管道外径
3.管材
4.传感器安装方式：Z型（出厂已设定）
5.系数：1（出厂已设定）
6.电流：3000（出厂已设定）
7.传感器类型（因为主机可支持多种不同探头）
8.零点：0（出厂已设定）
9.巡检通道数量
上述参数条件的输入步骤一般遵循下列快速设置步骤顺序：（【】中表示对应按键）
1.键入【MENU】【1】【1】进入M11窗口输入管壁厚度【ENT】
2.键入【MENU】【1】【2】进入M12窗口输入管外径【ENT】
3.键入【MENU】【1】【3】进入M13窗口选择管材【ENT】
4.键入【MENU】【1】【4】进入M14窗口选择安装方式【ENT】
5.键入【MENU】【1】【5】进入M15窗口设定系数【ENT】
6.键入【MENU】【1】【6】进入M16窗口设定电流【ENT】
7.键入【MENU】【1】【7】进入M17窗口设定传感器类型【ENT】
8.键入【MENU】【1】【8】进入M18窗口设定零点【ENT】
9.键入【MENU】【1】【9】进入M19窗口设定巡检通道数【ENT】
10. 欲在主菜单中移动，键入【MENU】，按【▲】或【▼】
11. 欲在子菜单中移动，键入【MENU】，按【▲】或【▼】
LDZ型流量计采用了窗口化软件设计，各种不同的参数输入和设置使用了用“MENU”键和两位数字键区分表示的窗口，请仔细阅读本章后面的内容和下章对各个窗口的详细解释，熟悉LDZ型流量计的软件操作方法后，可发现其操作方法实际上既简单又方便。安装探头
在安装探头之前，须把管外欲安装探头的区域清理干净，除去一切锈迹油漆，选择出管材致密部分进行探头安装：在探头的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂，然后把探头紧贴在管壁上捆绑好。
时差法探头安装方式：
1、两个探头要安装在管道管轴的水平方向上
2、探头的安装方向要正确
安装探头过程中，千万注意在探头和管壁之间不能有空气泡及沙砾。在水平管段上，要把探头安装在管道截面的水平轴上，以防管内上部有气泡。
如果受安装地点空间的限制而不能水平对称安装探头，可在保证管内上部分无气泡的条件下，垂直或有倾角地安装探头。
常用时差探头安装方式有两种。分为V法、Z法。下面分别说明。
V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100mm：安装探头时，注意两探头水平对齐，其中心线与管道轴线水平。
V法──侧视图
传感器
V法──截面图
V法──顶视图
Z法
当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管壁结垢太甚及衬里太厚，而造成V法不能正常工作时，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50mm至大约6000mm。
Z法──侧视图
Z法──截面图
Z法──顶视图
探头安装距离
探头间距以两探头的中心点之间距离为准。在输入了所需的参数以后，自动显示安装距离。
1.将紧固件安装在管道上，用不锈钢带将其固定在管道上，不应松动。
2.铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。
3.多普勒传感器应安装在管道的同心圆周上，固定一只传感器，在圆周上找另一个测
量点，每个传感器换能器正面，涂上一厚层耦合剂后，将传感器换能器面与管壁接触，放置在紧固组件中，并用压紧盖板将传感器压紧，耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出，形成一道密封条。紧固螺铨钮紧，注意四个螺铨用力要均匀，不要使传感器偏移。
4、一般竖管安装点在一周任意选点安装，横管厂家建议传感器左右安装而不是上下安装，这样仪表信号接收更强。
插入式传感器的安装
LDZ-1型超声波流量计的插入式传感器为我公司的第二代产品，是集外夹式传感器与标准管段式传感器二者优点的产品，其特点为：
1. 解决了由于管道内壁结垢或腐蚀严重时，使用外缚式传感器信号弱测量不正常
的难题。
2. 使用的专用开孔工具可以使传感器在带压不停水的情况下安装，保证生产的正
常稳定运行，并使之达到日后维护。
3. 该传感器的超声波发射晶体与被测量液体直接接触，提高了测量精度和机器的
运行稳定性。
4. 相对电磁流量计，在大口径管道上既经济了许多，又可靠、准确。 要求
1、传感器排序：安装位置由下至上，编号为1~5，如果安装3声道按1、3、5位置安装，并按1~5顺序接入主机1~5声道；
安装场地
安装插入式传感器需要较大的空间，在仪表井中管壁到墙壁之间的距离至少540mm 以上。即宽度W >（D+540×2）mm 。(如图1) 图1
纵向管道长度L>（D+1000）mm 。（如图2） 图2
安装超声波流量计需要一定的直管段，一般上游大于10D ，下游大于5D （D 为直径），距泵出口或阀门处要大于30D 。详见技术说明书第二章。
该示意图插入三组超声波传感器（U型安装）
300mm
2、工具
安装插入式传感器需要专用开孔定位工具、专用球阀底座2个、2寸钢制球
阀两个、生料带等。
检查安装
检查安装是指检查探头安装是否合适、是否能够接收到正确的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号，以确保机器长时间可靠的运行。通过检查接收信号强度、总传输时间、时差以及传输时间比，可确定安装是否最佳。
安装的好坏直接关系到流量值的准确，流量计是否长时间可靠的运行。虽然大多数情形下，把探头简单地涂上偶合剂贴到管壁外，就能得到测量结果，这时还是要进行下列的检查，以确保得到最好的测量结果并使流量计长时间可靠的运行。
信号质量（针对时差法）
信号质量是指收信号的好坏程度。超声波流量计使用00~99的数字表示信号质量。00表示信号最差；99表示信号最好，一般要求在60以上。
信号质量差的原因可能是干扰大，或者是探头安装不好，或者使用了质量差、非专用的信号电缆。一般情形下应反复调整探头，检查耦合剂是否充分，直到信号质量尽可能大时为止
当信号强度太低时，应重新检查探头的安装位置、安装间距以及管道是否适合安装。设置仪器细节
LDZ型超声波流量计通电后，首先运行自诊断程序，如存在故障，则显示相应的错误信息（参见故障查找章节）。诊断程序后，既可进行各项设置。
设置通过访问显示窗口（菜单）输入各类参数（条件）进行，访问显示菜单窗口的方法参见本章“访问显示窗口”一节。
使用者所输入的任何参数，LDZ型流量计将永久记忆，直到使用者再次修改。并且下次上电后，机器将自动按使用者上次所输入的参数进行工作。
LDZ型流量计工作时总是处在某一个显示窗口上的同时完成所有的任务，不论在哪一个显示窗口上，包括测量、输出等任务是照常完成的。
窗口总体介绍
LDZ型流量计的特色是全部使用窗口操作。选好点并设置好机器以后，可通过众多的窗口显示，得到各种测量结果或使用诊断窗口确诊机器正常工作。
共有三种不同的窗口，如下；
?10号窗口是显示窗口，显示瞬时流量、累积流量、当前日期时间、模拟输入等。
?11-19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、管材、传感器类型、传感器安装方法等。
?20-21
访问显示窗口
移动访问
1、欲在主菜单中移动，键入【MENU】【窗口地址码＃】键入【▲】或【▼】
2、欲在主菜单下访问子菜单，键入【▲】或【▼】
直接访问
直接访问任一窗口，可键入【MENU】【窗口地址码＃】，例如：欲进入管外径输入窗口（地址码M12），键入【MENU】【1】【2】，即可。
所有地址码的安排基本遵循了下面的规律：
1、M10测量量值显示
2、M11－19基本参数设置
3、M20－29流量单位设置
因此，地址码并不需要一定记住，只需记住大体位置。使用时暂时进入大体相邻的窗口，然后使用【▲】或【▼】键找到欲访问窗口。
三、显示窗口详解
LDZ-1流量累积／主菜单显示
瞬时流量／瞬时流速/累积量
用于显示瞬时流量，流速和累积量 本窗口只用于选择显示测量数据 仪表通电后即可显示
本窗口用于选择检测方式，键入【MENU 】【1】【0】
·显示流量测量数据键入：【0】 ·显示信号检测键入：【1】
·当现场有外界信号干扰时检测键入：【2】
信号检测
选择“信号检测”，用于检测传感器是否安 装在最佳位置
·信号质量在60以上之间，传感器位置良 好
流量检测：0 信号检测：1 抗扰检测：2
流量00000.00m3h 流速＋00.0000m/s 累积000000.000m3 信号太弱
时差：00000.0nS 信号质量：60 A ：027816 027816 B ：027816 027816
LDZ-1X （S ）流量累积／主菜单显示
本窗口只用于选择显示状态，键入【MENU 】【1】【0】
·通道巡回检测键入：【0】 ·一通道定点检测键入：【1】
·二通道定点检测键入：【2】,键入1-8可 以进行8个通道定点检测抗扰检测键入： 【8】 ·信号检测键入：【9】
瞬时流量／瞬时流速/累积量
选择“1通道定点检测”，用于显示1通道瞬 时流量，流速和累积量 ·选择本窗口对1通道进行检测
瞬时流量／瞬时流速/累积量
选择“2通道定点检测”，用于显示2通道瞬 时流量，流速和累积量 ·选择本窗口对2通道进行检测
瞬时流量／瞬时流速/累积量
选择“抗扰检测”，用于显示瞬时流量，流速 和累积量
·选择本窗口自动进行抗干扰巡回检测
信号检测
选择“信号检测”，用于检测传感器是否安装 在最佳位置
·信号质量在80以上之间，传感器位置良好
通道1正在检测： 流量：00000.00m 3
/h 流速：1+00.0000m/s 累积：000000000
通道2正在检测： 流量：00000.00m 3/h 流速：1+00.0000m/s 累积：000000000
流量检测：0 定点检测：1-8 抗扰检测：8 信号检测：9
通道1正在检测： 流量：00000.00m 3/h 流速：1+00.0000m/s 累积：000000000
时差：00000.0nS 信号质量：80 A ：027816 027816 B ：027816 027816
主初始设置菜单
该显示是主菜单初始设置的入口，它包含有管道壁 厚、管外径、管 材、管道安装方式等，键入【MENU 】【窗口地址码＃】键，输入参数值，按【ENT 】确认 每访问一次主菜单，按一次【MENU 】键
管道壁厚【MENU 】【1】【1】
本窗口输入管道壁厚。如：时差巡检输入第一通道管道壁厚，按【▼】键依次输入其它通道管道壁厚,按【ENT 】确认
管外径【MENU 】【1】【2】
本窗口输入管道外径，如：时差巡检输入第一通道管外径，按【▼】键依次输入其它通道管外径，按【ENT 】确认
管材【MENU 】【1【3】
本窗口选择管道材料。如：管材是碳钢按【0】
管材是不锈钢按【1】 管材是铸铁按【2】 管材是塑料按【3】 按【ENT 】确认
管道安装方式MENU 】【1】【4】
本窗口用来选择探头安装方式，有以下2种方
式供选择
“0” V 法安装 “1” Z 法安装
时差一般选用Z 型按【1】，按【ENT 】确认
管材：0碳钢 1不锈钢 2铸铁 3塑料 管外径：XXX mm
壁厚：X mm
请输入菜单编号 MENU ：
安装方式：
0－V 型
1－Z 型
流量系数【MENU 】【1】【5】
本窗口设定流量系数。
此流量系数设为：1 (出厂设定)，按【ENT 】确认
电流【MENU 】【1】【6】
本窗口设定电流值为：5000 (出厂设定) 根据用户最大流量值 1.5倍设定,此最大流量值单位是： m 3
/h,按【ENT 】确认
传感器类型【MENU 】【1】【7】
本窗口用来选择传感器类型有以下各项供选择：小号按【0】、中号按【1】，大号按【2】,一般时差主机选大号,按【2】，按【ENT 】确认
零点【MENU 】【1】【8】
本窗口用来设定零点,出厂值设为“0”按
【ENT 】确认
LDZ-1流量计门坎【MENU 】【1】【9】
本窗口用于设定比较电频参数，一般设定5， 按【ENT 】确认，出厂已设定。
LDZ-1X 巡检通道数量【MENU 】【1】【9】
本窗口用于设定测量管道数量，按【ENT 】确 认
系数1：1.00
电流： 传感器：0 小号 1中号 2大号
零点1：0.00
请输入：2-7 5
巡检通道数量：
累积量清除/修改菜单
累积量清除/修改【CLR 】
按住【CLR 】两秒钟后放开显示
LDZ 总累积量清除
本窗口用于清除总累积量
·总累积量清除键入【0】,此时累积量都为0
LDZ-1X 一通道累积量清除/修改
本窗口用于清除/更改一通道累积量
·一通道累积量清除/更改键入【1】 ·累积量清除键入9个“0”
·累积量修改时，如果累积量值小于9 位数时，前面要输人0,例如要输入12345,
操作时输入“000012345”,按【ENT 】确认
LDZ-1X 二通道累积量清除/修改
本窗口用于清除/更改二通道累积量
·二通道累积量清除/更改键入【1】 ·累积量清除键入9个“0”
·累积量修改时，如果累积量值小于9位 数时，前面要输入0,例如要输入12345,操作
输入“000012345”,按【ENT 】确认
其它通道累积量清除/修改同上
总清除：0 通道清除：
1-2
累积量2：000000456 请输入：
超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求
超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求 超声波流量传感器是通过波在介质中的传输速度在顺水流和逆水流方向的差异，而求出介质流速的方法来测量流量。按传感器水流通道方式，超声波流量传感器分单通道式和U 形管式。 超声波式热量表选用主要控制参数为：公称直径DN、常用流量、最大流量、最小流量、额定压力、最大压力损失、温度范围、温差范围等。超声波热量表的初期投资相对较高，仪表的流量传感器具有精度高、压损小、不易堵塞等特点，但流量传感器的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度。 超声波热量表施工安装要点 1. 当使用分体式热量表时，积分仪与流量传感器的距离不宜超过10M。 2. 气泡对准确测量干扰很大，不能安装在管道最高处。 3．安装时远离交流电和高频输射源，避开高温辐射源、阳光直射。 流量传感器的安装 1) 热量表的流量传感器必须安装在一次网的供水管道上。 2) 热量表的流量传感器应安装在直径等于其公称直径的管道上，并且在前、后端分别留有规定长度的直管段（以厂家产品技术说明书为准，一般表前为公称直径10倍的直管段，表后为公称直径5倍的直管段，直管段范围内无其它任何测温、测压、过滤器、阀门等元件）。 3) 在安装流量传感器时应考虑留出便于读数和维修的空间，强烈建议在表体下游满足直管段后安装管道伸缩器，便于热量表的安装及校验。 4) 安装时必须按照流量计管段上水流指示箭头方向安装，并建议在流量传感器前后安装阀门，便于检修。 5) 热量表可以水平、垂直安装，但水平安装时两换能器应在同一水平面上，防止供水沉淀后的淤泥沉积于低处换能器影响信号传输，垂直安装时水流方向必须为从下而上；流量传感器前端应安装过滤器（必须满足表体的前直管段要求）。 温度传感器的安装 1）温度传感器必须安装在流量传感器规定的直管段以外；安装温度传感器管道处的水温须均匀。在安装与流量传感器处于同一根管上（供水管或回水管）的温度传感器时，最好将它安装在流量传感器的后端（下游）。 2）温度传感器不宜安装在管道较高的位置上（可能不充满液体），安装时要与管道中心轴面相垂直。 3）确定温度传感器插入管道的长度，应以使其中热敏元件位于管道中心并偏下的位置为原则。 4）在不影响热计量精度的前提下，建议在同一管道上安装双金属玻璃温度计或其它现场温度计。 热量积分仪的安装 1）积分仪所处位置的环境温度不能超过生产厂家标明的使用环境温度范围。
超声波流量计说明书
各类超声波流量计说明书 超声波流量计种类有很多，有便携式，手持式，一体式，分体式等，以下是几种超声波流量计的具体技术参数说明。 便携式超声波流量计： 一、概述: TCS-600P型便携式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好，内置一体式智能打印机可实时、定时打印;具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数: ※测量精度：优于1% ※重复性：优于0.2% ※测量周期：500ms(每秒2次，每个周期采取128组数据) ※电池：内置镍镉充电电池可以连续工作24小时 ※安装方式:外敷安装，操作简单、方便 ※显示：2行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※信号输出：隔离RS485通信协议、MODBUS协议，兼容国内其它厂家同类产品通讯协议 ※打印输出：内置热敏一体式打印机，实现及时或定时打印 ※其它功能：自诊断，提示当前工作状态是否正常
※采用智能充电方式，直接接入AC 220V，充足后自动停止，显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 手持式超声波流量计： 一、概述: TcS-600B型手持式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好，具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数
※测量精度：优于1% ※重复性：优于0.2% ※测量周期：500ms(每秒2次，每个周期采取128组数据) ※电池：内置镍镉充电电池可以连续工作15小时 ※安装方式:外敷安装，操作简单、方便 ※显示：4行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※其它功能：内置数据记录器可记录时间、累计流量、信号状态、工作时间等 自诊断，提示当前工作状态是否正常 ※信号输出：标准数据口RS232用于联网检测或导出记录数据 ※采用智能充电方式，直接接入AC220V，充足后自动停止，显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 固定式超声波流量计，分体式超声波流量计： 一、概述： TCS-600F型固定分体式超声波流量计利用了低电压、多脉冲发射接收原理，采用双平衡信号差分发射、接收专利技术和硬件参数无关化设计方法;通过选用国际上最新、最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。
手持式超声波流量计说明书
目录 1. 概述 (1) §1.1 引言 (1) §1.2 主要特点 (1) §1.3 工作原理 (1) §1.4 装箱单（标准配置） (2) §1.5 正面视图 (3) §1.6 典型用途 (3) §1.7 数据的完整性和内置时钟 (3) §1.8 产品的识别 (4) §1.9 基本技术参数 (4) 2.开始测量 (5) §2.1 内置电池 (5) §2.2 通电 (5) §2.3 键盘 (6) §2.4 窗口操作 (6) §2.5 快速输入管道参数步骤 (7) §2.6 传感器安装位置的选择 (9) §2.7 传感器的安装 (10) §2.7.1 传感器的安装距离 (10) §2.7.2 V方式安装传感器 (10) §2.8.3 Z方式安装传感器 (11) §2.8.4 W方式安装传感器 (11) §2.8.5 N方式安装传感器 (12) §2.8 检查安装 (12) §2.8.1 信号强度 (12) §2.8.2 信号质量（信号良度） (13) §2.8.3 总的传输时间和时差 (13) §2.8.4 传输时间比 (13) 3.菜单窗口详解 (14) §3.1 菜单窗口简介 (14) §3.2 菜单窗口详解 (15) 4.怎样使用 (20) §4.1 怎样判断流量计是否工作正常 (20) §4.2 怎样判断管道内的液体流动方向 (20) §4.3 怎样改变系统的测量单位制 (20) §4.4 怎样选择流量单位 (20) §4.5 怎样选择累积器倍乘因子 (20)
§4.6 怎样打开和关闭累积器 (21) §4.7 怎样实现流量累积器清零 (21) §4.8 怎样恢复出厂设置 (21) §4.9 怎样使用阻尼器稳定流量显示 (21) §4.10怎样使用零点切除避免无效累积 (21) §4.11怎样静态校准零点 (21) §4.12怎样修改仪表系数（标尺因子）标定校准 (22) §4.13怎样使用密码保护 (22) §4.14怎样使用内置数据记录器 (22) §4.15怎样使用频率输出功能 (22) §4.16怎样设置累积脉冲输出 (23) §4.17怎样产生输出报警信号 (23) §4.18怎样使用蜂鸣器 (24) §4.19怎样使用OCT输出 (24) §4.20怎样修改日期时间 (24) §4.21怎样调整LCD显示器的对比度 (25) §4.22怎样使用RS232串行口 (25) §4.23怎样查看每日、每月、每年流量 (25) §4.24怎样使用工作计时器 (25) §4.25怎样使用手动累积器 (25) §4.26怎样了解电池剩余电量的工作时间 (25) §4.27怎样给电池充电 (25) §4.28怎样查看电子序列号和其他细节 (26) 5.问题处理 (27) §5.1硬件上电自检信息及原因对策 (27) §5.2工作时错误代码（状态代码）原因及解决办法 (27) §5.3 其他常见问题问答 (28) 6. 联网使用及通信协议 (30) §6.1 概述 (30) §6.2 流量计串行口定义 (30) §6.3 通信协议 (30) §6.4 功能前缀和功能符号 (32) §6.5 键值编码 (33) 7. 质量保证及服务维修支持 (34) §7.1 质量保证 (34) §7.2 公司服务 (34) §7.3 软件升级服务 (34)
天然气超声波流量计操作规程.docx
天然气超声波流量计 操作维护规程 中国石油西部管道兰州输气分公司年月 签字职务日期 编制人： 审核人： 批准人：
目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 操作内容 (2) 5 风险提示 (5) 6 应急处置 (5) 7 附件 (5)
1 范围 本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。 本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。 2 规范性引用文件 2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》 GB/T 18603一2001 2.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》 GB/T 18604-2001 3 术语和定义 3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter 安装在流动气体的管道上，并用超声原理测量气体流量的流量计。以下简称流量计。 3.2超声换能器ultrassonic transducer 把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。 3.3信号处理单元signal processing unit 是流量计的一部分，由电子元件和微处理器系统组成。 3.4零流量测试zero-flow measure 在无流动介质的情况下，检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。 3.5分界流量transition gas flow rate 低于该流量要采用扩展误差限的流量值。 3.6实流校准系数flow calibration factor 将流量计进行实流校准测试，并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。 3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures 在短时间内，计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。 3.8流量计算机flow computer 计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。 3.9转换装置conversion device 由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。 4运行操作内容 4.1超声波流量计运行前的准备 4.1.1流量计的安装应符合设计和说明书的要求;天然气的流量、压力、温度范围符合流量计铭牌的规定； 4.1.2流量计、温度变送器、压力变送器具有有效的检定/校准证书; 4.1.3流量计前后阀门，调压阀、放空阀应关严； 4.1.4流量计法兰连接处应无泄漏，各个探头应牢固连接，探头连接信号线路应无松脱；4.1.5流量计信号处理单元(SPU)单元供电应正常； 4.1.6流量计配套的温度变送器、压力变送器供电应正常，压力变送器阀门应全开； 4.1.7流量计算机工作应正常； 4.1.8在线分析仪上传数据应正常。 4.2超声波流量计运行操作与监护 4.2.1缓慢打开流量计入口阀(或管路平衡阀)，为超声波流量计管路充压，观察流量计、附属设备及连接管线有无渗漏； 4.2.2压力平衡后，缓慢打开流量计出口阀门，观察流量计显示单元，判断流量计是否正常运行，如无异常，调节流量计下游流量调节阀，使流量计在所需的流量范围内运行；
超声波时差法测量
题目：超声波传输时差法的测量 姓名： . 学号： . 班级： . 同组成员： . 指导教师： . 日期： .
关键词：超声波流量计，时差法，换能器，脉冲 第一部分:摘要 1.中文摘要： 超声波用于气体和流体的流速有许多优点。和传统的机械式流量仪表，电磁式流量仪表相比它的计量精度高，对管径的适应性强，非接触流体，使用方便，易于数字化管理等。 近年来，由于电子计术的发展，电子元器件的成本大幅度下降，思潮申博流量仪表的制造成本大大降低，超声波流量计也开始普及起来。 根据其原理，研究了几种超声波流量计特别是时差法超声波流量计的测量原理，对超声波在流体中的传播特性及超声波换能器进行了一定的探讨和研究：根据流体力学及物理学的有关知识，对超声波流量计进行了相关了解。针对传统时差法超声波流量计测量精度易受温度影响的问题，采用了改进型算法，在很大程度上避免了温度变化对测量精度的影响。在多种测量原理及方法下，这里我们则采用的是多脉冲测量法的原理和应用。 当然，我们还要结合课题的实际情况，对时差法超声波流量计的硬件电路进行详细的分析和设计，讨论器件的选择、参数计算等技术问题，设计出了换能器发射和接收超声波的等效电路，当其换能器发射超声波时，相当于换能器给相应的计数环节给以上升沿脉冲使其开始计数，同理，当换能器接收超声波时也产生一个上升沿脉冲，来作用于相对应的计数器使其停止计数。 针对超声波流量计的工作环境，由于条件的限制，我们只能在普通环境下进行我们的课题设计。对造成超声波流量测量误差的各种因素我们也只能进行常规
的分析以及改进。 2.英文摘要： The FV ultrasonic flowmeter is designed to measure the fluid velocity of liquid within a closed conduit. The transducers are a non-contacting, clamp-on type, which will provide benefits of non-foulingoperation and easy installation. The FV transit-time flowmeter utilizes two transducers that function as both ultrasonic transmitters and receivers. The transducers are clamped on the outside of a closed pipe at a specific distance fromeach other. The transducers can be mounted in V-method where the sound transverses the pipe twice,or W-method where the sound transverses the pipe four times, or in Z-method where the transducersare mounted on opposite sides of the pipe and the sound crosses the pipe once. This selection of themounting method depends on pipe and liquid characteristics. The flow meter operates by
超声波流量计说明书
ZDL922 -x@7[~A>y V f} H V :9`.Sz g 官方网址https://www.wendangku.net/doc/af8563060.html, 超声波流量计安装操作规程 超声波流量计安装操作规程是怎样的呢？成都永浩机电工程技术有限公司做了以下说明，供大家参考： 一、参数设置 （1）测量管道外周长，计算外径。 外径测量 （2）给主机通电，供电范围10～36VDC，接表上的DC+和DC-端子。 （3）按“menu”键，输入11，按“Enter”键，再用键盘输入管道外径，输入完成按“Enter”键。 （4）按“∨”键，按“Enter”键再用键盘输入管道管壁厚度，输入完成按“Enter”键。 （5）按“∨”键，按“Enter”键通过按“∨”选择管道材质（0,1,2后面的单词分别代表碳钢、不锈钢、PVC材质），输入完成按“Enter”键。 （6）按“∨”键，按“Enter”键，通过按“∨”选择传感器类型，这里选“1”，插入式传感器，输入完成按“Enter”键。 （7）按“∨”键，按“Enter”键，通过按“∨”选择安装方式，一般选 官方网址https://www.wendangku.net/doc/af8563060.html, “V”或“Z”法安装，输入完成按“Enter”键。 （8）按“∨”键显示安装距离，安装距离可认为是两传感器之间那节管道的长度。 二、安装步骤（能焊接的管道） （1）根据仪表主机计算出来的安装距离确定两个探头的安装点，做好标记。 （2）把流量计配套焊接底座焊接到管道上。 （3）焊接底座冷却后，在底座螺纹上缠上足够生料带，把流量计配套球阀拧到焊接底座上。 （4）把专业开孔器通过螺纹拧到球阀上，打开球阀。 （5）把开孔器前端伸到管壁上，打开电钻开孔。 （6）开孔完成后，把开孔器前端退出球阀，关闭球阀。 （7）松开锁紧螺母，将传感器缩进连接螺母内。 （8）将连接螺母缠上生料带，拧紧在球阀上。 （9）打开球阀，将传感器前端推入管道。 （10）转动传感器，使上游传感器杆上的定向点对向上游（下游传感器杆上的定向点对向下游） （11）重复（2）-（10）步，安装另一个传感器。 （12）安装完成，将线接好，接线方式如下图。 超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N] 超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求超声波流量传感器是通过波在介质中的传输速度在顺水流和逆水流方向的差异，而求出介质流速的方法来测量流量。按传感器水流通道方式，超声波流量传感器分单通道式和U 形管式。 超声波式热量表选用主要控制参数为：公称直径DN、常用流量、最大流量、最小流量、额定压力、最大压力损失、温度范围、温差范围等。超声波热量表的初期投资相对较高，仪表的流量传感器具有精度高、压损小、不易堵塞等特点，但流量传感器的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度。 超声波热量表施工安装要点 1. 当使用分体式热量表时，积分仪与流量传感器的距离不宜超过10M。 2. 气泡对准确测量干扰很大，不能安装在管道最高处。 3．安装时远离交流电和高频输射源，避开高温辐射源、阳光直射。 流量传感器的安装 1) 热量表的流量传感器必须安装在一次网的供水管道上。 2) 热量表的流量传感器应安装在直径等于其公称直径的管道上，并且在前、后端分别留有规定长度的直管段（以厂家产品技术说明书为准，一般表前为公称直径10倍的直管段，表后为公称直径5倍的直管段，直管段范围内无其它任何测温、测压、过滤器、阀门等元件）。 3) 在安装流量传感器时应考虑留出便于读数和维修的空间，强烈建议在表体下游满足直管段后安装管道伸缩器，便于热量表的安装及校验。 4) 安装时必须按照流量计管段上水流指示箭头方向安装，并建议在流量传感器前后安装阀门，便于检修。 5) 热量表可以水平、垂直安装，但水平安装时两换能器应在同一水平面上，防止供水沉淀后的淤泥沉积于低处换能器影响信号传输，垂直安装时水流方向必须为从下而上；流量传感器前端应安装过滤器（必须满足表体的前直管段要求）。 温度传感器的安装 1）温度传感器必须安装在流量传感器规定的直管段以外；安装温度传感器管道处的水温须均匀。在安装与流量传感器处于同一根管上（供水管或回水管）的温度传感器时，最好将它安装在流量传感器的后端（下游）。 2）温度传感器不宜安装在管道较高的位置上（可能不充满液体），安装时要与管道中心轴面相垂直。 3）确定温度传感器插入管道的长度，应以使其中热敏元件位于管道中心并偏下的位置为原则。 4）在不影响热计量精度的前提下，建议在同一管道上安装双金属玻璃温度计或其它现场温度计。 热量积分仪的安装 1）积分仪所处位置的环境温度不能超过生产厂家标明的使用环境温度范围。 超声波流量计安装 注意事项 1 2020年4月19日 超声波流量计安装注意事项 1.探头安装在管道两侧； 2.安装距离：90MM; 3.管道打磨； 4.涂上耦合剂 2 2020年4月19日 （一）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；碳钢，壁厚：6管径：dn250(内) 3、管道年限；开始 4、流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管； 3 2020年4月19日 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。 4 2020年4月19日 （二）选择安装位置 选择安装管段对测试精度影响很大，所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况，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； 5 2020年4月19日 4、安装点上游距水泵应有30D距离； 5、流体应充满管道； 6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作，地下管道需做测试井，测试井如下： （三）确定探头安装方式 超声波流量计一般有两种探头安装方式，即Z法和V法。 可是，当D《200MM而现场情况为下列条件之一者，也可采用Z法安装： 6 2020年4月19日 [超声波衍射时差法（TOFD）检测中参数设定的研究]超声波 衍射时差法 摘?要在TOFD检测过程中，相关参数的设置非常为重要，关系到采集图谱质量的好坏。下面，就结合现场情况，把TOFD检测实践中的一些见解归纳分析一下，主要以ISONIC系列仪器进行研究。 关键词 TOFD检测；ISONIC；参数设定；研究 TN914 A 1673-9671-(xx)071-0198-01 1 TOFD检测中的参数设置的重要性 TOFD检测扫描前主要注意的参数有：探头真实频率，脉冲宽度，重复频率，阻抗，感抗，滤波频率，信号平均值，时间窗口，增益等参数。 脉冲宽度是非常重要的，它有助于优化接受信号的形状。改变脉冲宽度可以导致不同周期部分减弱或加强。如果想使两个超声脉冲组成单一频率的信号，则应将脉冲宽度设置为所用探头频率周期的一半（例：5 MHz时使用100 ns）；为了使信号持续最低周期数，应将脉冲宽度设置为所用探头频率的一个周期（例：5 MHz时使用200 ns）。 其中探头频率必须是探头实际频率，而不是探头的标称频率。在实际工作中必须通过试验来获得最优脉冲宽度。 如果使用手动采集数据，则需要注意脉冲重复频率PRF与探头移动速度必须相匹配，由于手动扫查时计算机不能判断和控制探头移动，只能由操作者正确选择PRF来保证能正常采集A扫数据。若采用编码器或者电机驱动，则PRF相对不重要，因计算机可以计算出探头位置，在规定的A扫采样率间隔采集数据。若PRF设置不当时将采集到空白A扫。 阻抗Tuning项匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。 感抗damping项的单位是欧。知道了交流电的频率f（Hz）和线圈的电感L（H），就可以把感抗计算出来。在实际调节射频波波幅时，需要不断地改变感抗值来选择最优波幅，使图谱效果达到最佳。 在选择高低通滤波器频率时，推荐滤波器带通宽度的最小范围是0.5到2倍的探头中心频率。选择信号平均值至最低要求，以获得一个合理的信噪比，设置时间窗口覆盖A扫的有用部分，以便数字化。 时差法超声波流量计 1 引言 超声波流量计是利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的计量仪表。凭借其非接触测流、仪表造价基本上与被测管道口径大小无关、精度高、测量范围大、安装方便、测试操作简单等自身的优势被认为是较好的大管径流量测量仪表，在电力、石油、化工特别是供水系统中被广泛应用。随着超声波流量计的技术的不断成熟和用户对它的逐渐认可，超声波流量计市场正以前所未有的发展速度向前发展。 2 超声波流量计分类 根据对信号检测的原理，超声波流量计可分为多普勒法、波束偏移法、噪声发、相关法等。 2.1 多普勒法 多普勒法是应用声学中多普勒原理，检测反射声波与发射声波之间的频率偏移量即可以测定流体的流动速度，进而测出流体流量。其工作原理如图1所示。 图1 多普勒法工作原理图 Fig.1 Theory of Doppler approach 管壁两侧分别装有发射和接收两个超声波换能器，发射器向含有固体颗粒的流体中发射频率为0f 的连续超声波。根据多普勒效应，在中间相交区的频率为1f ，接收器收到的经固体颗粒反射后的超声波频率为 2f ，当粒子流速均为u 时，其关系为： )sin 21()sin 1()sin 1(02012C u f C u f C u f f β ββ-≈-=- = (1) β sin 2)(020f C f f u -= (2) 多普勒法只能用来测量含有固体颗粒的流体，比如血液、污水、蒸汽等。 2.2 波束偏移法 波束偏移法是根据测量由于流体流动而引起的超声波束偏移角来确定流体流速的。其测量原理如图2所示。 图2 波束偏移法原理图 Fig.2 Theory of beam-excursion approach 流速越大，偏移角越大，而两接收器收到的信号强度差值也越大，因此测出两接收器的信号强度差值可确定流体的流速。波束偏移法用于测量准确度要求不高的高速流体流量测量。 3 时差法原理 3.1 时差法 时差法超声波流量计就是利用声波在流体中顺流、逆流传播相同距离时存在时间差，而传播时间的差异与被测流体的流动速度有关系，因此测出时间的差异就可以得出流体的流速。基本原理如图3所示。 图3 时差法工作原理图 Fig.3 Theory of transit-time method 超声波换能器A 、B 是一对可轮流发射或接收超声波脉冲的换能器。设超声波信号在被测流体中的速度为C ，顺流从A 到B 时间为1t ，逆流从B 到A 时间为2t ，外界传输延迟总时间为0t 。则由几何关系可知 01sin cos /t v C d t ++= θ θ (3) 02sin cos /t v C d t +-= θ θ (4) 由于2 C >> θ2 2 sin v ,则 用超声波流量计测量超声声速 姓名：田田班级：网络（2）班学号：090602231 摘要：在大学物理实验里，我们学习了用共振干涉法和相位比较法测量超声声速，但在工程中运用的是更为精确的时差法测量超声声速。在此，我们可以使用超声波流量计进行测量。超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。 关键字：时差法，超声声速，超声波流量计 Use ultrasound flowmeter measurement ultrasonic velocity Name:TianTian class: network (2) class student id: 090602231 Abstract:in university physics experiment, we studied the use is also called the resonant interfering method and phase comparison ultrasonic velocity measurement, but in engineering is the use of more precise time difference method for measuring the ultrasonic velocity. Here, we can use the ultrasonic flowmeter measurements. Ultrasonic flowmeter is through testing the fluid flow of ultrasonic beam (or ultrasonic pulse) role to measure flow meter. According to the principle of signal detection ultrasound flowmeter can be divided into velocity differential method (direct time difference method, the method of time difference, the method of phase difference and frequency offset method), beam migration method, doppler method, cross-correlation method, space filter method and noise method, etc. Ultrasonic flowmeter and electromagnetic flowmeter is same, because instrument circulation channel not set any block up pieces, belong to the unimpeded flowmeter is suitable for solving the flow measurement 重庆大学硕士学位论文中文摘要 摘要 超声波流量计由于具有非接触式测量、测量范围宽、安装简便、以及特别适合大管径及危险性流体流量测量等优点，被供水、石油、化工、电力等部门广泛应用。然而，由于超声波流量计只是在近几十年才出现的一种新型仪表，还有很多不完善的地方，比如成本较高、精度不够等，有必要对其加以改进和提高。 本论文通过充分调研及查阅大量的文献资料，选择时差法超声波流量计为研究对象，对如何提高系统的精度及系统稳定性和可靠性问题进行了深入的理论研究，并设计了具体的硬件电路，主要工作及创新有： 1.研究了几种超声波流量计特别是时差法超声波流量计的测量原理，对超声波在流体中的传播特性及超声波换能器进行了较深入的研究；根据流体力学及物理学的有关知识，对超声波流量计进行了修正，并给出了不同情况下流量修正系数的计算公式； 2.针对传统时差法超声波流量计测量精度易受温度影响的问题，采用了改进型算法，在很大程度上避免了温度变化对测量精度的影响；介绍了几种常用提高超声波测时精度方法的同时，讨论并采用了超声波时差测量的新方法——多脉冲测量法的原理和应用； 3.结合课题的实际情况，对时差法超声波流量计的硬件电路进行了详细的分析和设计，讨论了器件的选择、参数计算等技术问题，设计出了匹配性能良好的发射、接收电路；在信号调理上，除了常规的滤波电路外，还采用了自动增益放大电路来提高信号的可靠性；而且，采用主从单片机协同工作的方式，提高了系统的稳定性；在软件方面，给出了系统的软件流程图并较详细地叙述了算法的实现； 4.针对流量计的工作环境，对流量计系统的抗干扰性进行了研究，并采取了相应的软、硬件措施； 5.对造成超声波流量测量误差的各种因素进行了详细的分析、研究，并应用误差理论，对时差法超声波流量计的各种可能的误差进行了误差分配和合成；对硬件电路和软件进行了试验性的验证，给出了实验结果。 关键词：超声波流量计，时差法，传播时间 CDP 油气储运项目设计规定 CDP-S-OD-IS-016-2009/B 输油管道工程 超声波流量计技术规格书 2009-12-18发布 2009-12-21实施 中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司发布 前言 为了加强设备、材料的采购过程管理，统一油气储运项目设备材料技术规格书的编制格式、主要订货技术要求和技术评分标准，按照中国石油天然气与管道分公司“标准化模块化信息化”设计工作的要求，特编制本技术规格书。 本文件适用于输油管道工程超声波流量计设备的采购。 本文件包括技术条件、数据单和技术评分表三部分内容： ——技术条件部分为各工程项目通用并统一的技术要求；未经发布单位批准，任何单位或个人不得对该部分进行修改； ——数据单是为了统一各工程项目实际使用，在工程项目使用中填入用于订货的参数；工程项目中的数据单应按照建设项目管理程序，经审批后用于订货； ——技术评分表是为了统一招标投标过程中通用技术组评分标准，在工程项目使用中，可根据工程项目特点进行调整、修改，修改后用于工程项目的技术评分表应按照建设项目管理程序，经审批后方可使用。 本文件与《外夹式超声波流量计技术规格书》CDP-S-PC-IS-023-2009/A相比主要变化如下： ——技术规格书分成了技术条件、数据单和技术评分表三个部分。 本文件由中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司提出并归口管理。 本文件起草单位：中国石油天然气管道工程有限公司 本文件主要起草人：高原、邓东花、梅斌 本文件评审专家组：孙艳国宋进舟徐毅钟小木候旭张火箭蔡浩辉郭绪明 李晓云李红李国海唐仁烈吕秀杰 本文件由中国石油天然气管道工程有限公司负责具体技术内容的解释。 联系人：高原 联系电话： 本文件在执行过程中，如有任何意见和建议，请反馈至： 中国石油天然气管道工程有限公司北京石油咨询中心 地址：北京市宣武区广安门内大街甲311号院中国石油管道大厦9层邮政编码100053 联系人：陈怡静 联系电话： 。 超声波流量计正确使用规范 1、零流量的检查 当管道液体静止，而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下，表头显示为零，此时自动设置零点，消除零点飘移，运行时须做小信号切除，通常可流量小于满程流量的5%，自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整。 2、仪表面板键盘操作 启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、小速度、大速度等。只有所有参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值 3、流量计的定期校验 为了保证流量计的准确度，要进行定期的校验，通常采用更高精度的便携式超声波流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值，利用计算的相对误差，修正系数，使得测量误差满足±2%的误差，即可满足计量要求。该操作简单方便，可有效提高计量的准确度。 使用过程中需注意事项： 1、当管道内流体方向是由下向上的时候，可以使用超声波流量计测量。如果液体流向是自上向下的，这个管道是不适合用超声波流量计测量流量数。 2、如测量的管径低于DN15，选择进口超声波流量计，目前国产 超声波流量计对于小管径测量，测量精度很难达到技术要求。当测量的介质为常温时，可选择国产超声波流量计，温度在120 ℃到200 ℃时，应选择进口超声波流量计。 3、测量管道比较老旧的工况，尽量使用单声层(Z法)方法安装探头，不要使用双声道和多声道(V、W法)。单声道更容易接收信号，不容易产生错误信号，能够保证高精度测量。 4、超声波流量计的传感器安装处和管壁反射处必须避开接口和焊缝。同时也要避免在水泵、大功率变频等即有强磁场和震动干扰处安装传感器，安装点上游距水泵应有30D以上的距离，保证流体充满管道。要有足够长的直管段，安装点上游直管段必须要大于等于10D(注：D=管段直径)，下游要大于5D。 5、超声波流量计的传感器安装处的管道衬里或污垢层不能太厚，否则会影响声音传播速度，进而影响测量精度。衬里、锈层与管壁间不能有间隙。对于锈蚀严重的管道，可先处理掉表面的锈层，保证声波正常传播。传感器工作面与管壁之间保持有足够的耦合剂，不能有空气和固体颗粒，以保证耦合良好。 6、测量前，要对管道的外周长(用卷尺)、壁厚(用测厚仪)、管道外壁的温度(表面温度测量仪)等进行测量，能够更利于超声波流量计的参数设定，使测量数据更加准确。当遇到管道有油漆或涂层的管道时候，可以先用角磨机或打磨机等设备处理管道表面图层，然后再用砂纸磨平，这样保证超声波流量计的流量传感器安装点光滑、平整，有利于探头与管道良性接触。 时差法超声波流量计的原理和设计 王润田 1 引言 超声波用于气体和流体的流速测量有许多优点。和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比它的计量精度高、对管径的适应性强、非接触流体、使用方便、易于数字化管理等等。近年来，由于电子技术的发展，电子元气件的成本大幅度下降，使得超声波流量仪表的制造成本大大降低，超声波流量计也开始普及起来。经常有读者回询问有关超声波流量测量方面的问题。作为普及，我们将陆续撰写一些专题文章，来介绍一些相关知识，以便推广和普及超声波流量技术的普及和提高。本文主要介绍目前最为常用的测量方法：时差法超声波流量计的原理和设计。 2 时差法超声波流量计的原理 时差法超声波流量计（Transit Time Ultrasonic Flowmeter）其工作原理如图1所示。他是利用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺溜和逆流传播时间差来间接测量流体的流速，在通过流速来计算流量的一种间接测量方法。 图1 时差法超声波流量测量原理示意图 图1中有两个超声波换能器：顺流换能器和逆流换能器，两只换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定距离，管线的内直径为D，超声波行走的路径长度为L,超声波顺流速度为tu,逆流速度为td,超声波的传播方向与流体的流动方向加角为θ。由于流体流动的原因，是超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，其时间差可用下式表示： 式中X是两个换能器在管线方向上的间距。 为了简化，我们假设，流体的流速和超声波在介质中的速度相比是个小量。即： 图2 超声波流量计的电原理框图 4 结语 时差法超声波流量计的换能器安装方式可以有多种。常见的有外加式和管段式，也有介入式，比如家用煤气表一般可采用介入式。无论何种安装方式其原理大同小异。比如介入式就是取上面公式中的θ=0。 超声波波用于流体的测量还有其他几种基于不同原理的测量方法：多卜勒频移法、相位差法和相关法等等，各有优缺点，可根据不同的使用条件和计量精度等因素加以选取。 随着电子技术的迅速发展、超声波技术的普及以及产品成本的降低和可靠性的提高，我们相信，超声波流量仪表将成为流体计量中最为普遍采用的手段。 参考文献： 超声波流量计的测量原理 超声波流量计 超声波流量计是一种非接触式流量测量仪表，近20多年发展迅速，已成为流量测量仪表中一种不可缺少的仪表。尤其在大管径管道流量测量，含有固体颗粒的两相流的流量测量，对腐蚀性介质和易燃易爆介质的流量侧量，河流和水渠等敞开渠道的流量及非充满水管的流量测量等方面，与其他测量方法相比，具有明显的优点。 超声波流量计的测量原理 超声波流量计是利用超声波在流体中的传播特性实现流量测量的。电磁流量计超声波在流体中传播时，将载上流体流速的信息。因此，通过接收到的超声波，就可以检测出被测流体的流速，再换算成流量，从而实现测量流量的目的。 利用超声波测量流且的方法很多。根据对信号检测的方式，大致可分为传播速度法、多普勒法、相关法、波束偏移法等。在工业生产测量中应用传播速度法最为普遍。 1.传播速度法 根据在流动流体中超声波顺流与逆流传播速度的视差与被测流体流速有关的原理，检测出流体流速的方法，称为传播速度法。很据具体测最参数的不同，又可分为时差法、相差法和频差法。 传播速度法的基本原理如图2.59所示。远传式水表从两个作为发射器的超声换能器T, , T,发出两束超声波脉冲。各自达到下、上游两个作为接收器的超声换能器R，和RZ。设流体静止时超声波声速为C，发射器与接收器的间距为L。则当流体速度为时，顺流的传播时间为式中，L, C均为常量，所以只要能测得时差At，就可得到流体流速。，进而求得流最p。这就是时差法。 时差法存在两方面间题:一是计算公式中包括有声速C，可拆卸螺翼式水表它受流体成分、沮度影响较大，从而给测量带来误差;另一是顺、逆传播时差At的数量级很小(约为10-’一10"9s),测量Lt，过去需用复杂的电子线路才能实现。 相差法是通过测量上述两超声波信号的相位差△lp来代替测量时间差6r的方法。如图2.61，设顺流方向声波信号的相位为9).二“:;逆流方向声波信号的相位为T2 =则结合式(2.56)可得逆、顺流信号的相位差为式中。—声波信号的角频率。 此方法可通过提高。来取得较大的相位差乙甲，滴水计数水表从而可提高测量精度。但此方法仍然没有解决计算公式中包含声速C的影响。 频差法是通过测量顺流和逆流时超声波脉冲的重复频率差来测量流量的方法。该方法是将发射器发射的超声波脉冲信号，经接受器接受并放大后，再次切换到发射器重新发射，形成“回鸣”，并如此重复进行。由于超声波脉冲信号是在发射器一流体一接收器一放大电路一发射器系统内循环的，故此法又称为声还法。脉冲在生还系统中一个来回所需时间的倒数称为声还频率(即重复频率)，它的周超声波流量计安装操作规程
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