超声波流量计分解.pptx

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1、1、简介2、原理3、调试4、维护第1页/共18页1、简介 1.1介绍 超声波流量计（简称USF）是通过检测流体流动时对超声波束（或超声脉冲）的作用，以测量体积流量的仪表。本节主要讨论用于测量封闭管道液体流量的超声波流量计。利用超声波测量流体的流速、流量的技术，不仅仅用于工业计量，而且也广泛的应用在医疗、海洋观测、河流观测等各种计量测试中。超声波流量计的主要特点是：流体中不插入任何元件，对流束无影响，也没有压力损失；能用于任何流体，特别是具有高粘度、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；对于大口径的管道的流量测量，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

2、呈线性等优点。超声波流量计的缺点：当被测液第2页/共18页 体中还有气泡或有杂音时，将会影响声的传播，降低测量精度；超声波流量计实际测定的流体流速，当流速分布不同时，将会影响测量精度，故要求变送器前后分别应有10D和5D的直管段。GE工业集团传感与测量是研制和生产高精密传感元件、设备和系统的行业领导者，其产品可进行压力测量和校验、流量测量、水份及露点测量、湿度测量、气体浓度测量和温度测量，帮助客户监控、防护、控制以及确保关键工艺流程以及它的安全性。应用领域从石油天然气、石化行业、化工、航空到汽车、医药.几乎涵盖了工业的每一个领域。1.2性能特点 GE的XMT868i用于测量液体的流速。其独到之

3、处在于它集宽量程、易安装、低维护、高精度等各种优点于一身第3页/共18页 a：经济型、不阻碍流体的流量测量 b：危险区域防爆认证 c：安装简便，容易设置 d：适用于大范围管径与不同管材测量管线：25.4mm5m，或更大测量范围：-12.2m/s12.2m/s（双向）流速精度：一般为读数的1%（取决于管径和采用单程或双 程测量）标定精度可达0.5%重复性：读数的0.1%0.3%测量参数：体积流量、累计流量、流速第4页/共18页2、工作原理2.1工作原理 时差法测量技术：两个传感器既作为超声信号发射器和接收器。当传感器安装在管线上他们相互之间进行声信号通讯，工作时，每一个传感器作为发射器，发射一定

4、量的声脉冲，然后作为接收器接收相同数量的信号，然后作为接收器接收相同数量的信号，顺流与逆流方向上声信号发射与接收的时间间隔被测量，当管内流体静止时，顺流与逆流方向的声传播时间相等，当液体流动时，顺流方向的信号传播时间短于逆流方向。顺流与逆流方向传播的时间差与流速成正比，并指明流体的流动方向。第5页/共18页 时差法流量测量技术第6页/共18页2.2电气接线图：第7页/共18页3、仪表调试 直接通过表头操作组态：在表头外壳玻璃上通过红外触碰可以更改参数第8页/共18页 进入菜单：5秒内依次按ESC、ENTER、ESC进入主菜单，屏幕会显示program（编程），按enter进入编程菜单，会显示c

5、hannel（通道）或global（公共）可通过左右键选择需要进入的菜单 单位设置：通过以上操作进入channel（通道）菜单，通过左右键至画面显示system（系统），按enter进入，可选择需要的单位。管道参数设置：ESC、ENTER、ESC进入主菜单，用左右 键至显示program（编程），按enter进入，用左右键至显示channel菜单，按enter进入，左右键至画面显示pipe（管道），按enter进入，显示transducer number（探头型号），通过上下、左右键输入*，按enter，显示pipe OD（管道外径），输入管道外径*mm，按enter，显示pipe wall

6、thickness（管道壁厚），输入管道壁厚*mm，按enter，显示path length P(P值：即两个探头之间的直线距离)，输入*mm，按enter，显示Axial length L（L值：两探头在流体方向上的轴向距离），输入*mm，按第9页/共18页 enter，显示fluid type（流体类型），通过左右键选择流体，按enter，至显示reynolds correction，按左右键选择on，按enter，至显示calibration factor（校正因子），按enter返回channel菜单。以上设置好运行正常后一般不用更改。4-20mA输入设置：ESC、ENTER、ESC进

7、入主菜单，用左右键至显示program，按enter进入，用左右键至显示global菜单，按enter进入，左右键至显示I/O（输入/输出），按enter进入，用左右键至显示option，按enter进入，显示slot0，按enter进入，用左右键选择4-20mA，按enter，显示measurement parameter，用左右键选择volume（瞬时流量），按enter，输入4mA和20mA对应量程。屏幕显示设置：ESC、ENTER、ESC进入主菜单，用左右第10页/共18页 键至显示program，按enter进入，用左右键至显示global菜单，按enter进入，左右键至显示LCD,

8、按ENTER,显示#of LCD parameter（显示参数数量），一般选择4个参数，按enter，通过左右键来分别选择4个想显示在住界面的参数，一般都选择瞬时流量volume、累积流量total+、声速soundspeed、信号强度signal strength up或signal strength down（两个值基本相同）。第11页/共18页4、维护及故障检查处理4.1维护 GE XMT868I维护量非常低，常规维护为6-12月一次：检查探头端面，添加耦合剂，具体时间间隔根据现场情况定。故障代码：E0：无故障 E1：信号太低（检查参数设置，检查连接电缆，检查探头是否清洁）E2：声速错误

9、（检查安装情况，检查参数设置）E3:流量超出范围（检查参数设置，流体流量）E4：信号质量太差（检查参数设置，安装位置）E5:流速变化太大（检查流体情况是否有气泡、颗粒物）第12页/共18页4.2故障 故障现象：该流量计尽管有很多优点，如测量精度高、免维护、不易损坏等，但由于使用不当，也会出现一些问题，归纳如下：a、指示不准；b、始终无指示；c、声波的接收信号弱；d、指示流量过大或过小；e、指示流量为负值；f、流量指示波动大。故障分析及解决方法：引起这些问题的主要原因，涉及到以下几个方面。（1）在测量点的选择方面 有些测量点位置选择在压力不足的垂直管段或水平管段未充满状态，这样使得信号丢失、接收

10、信号变弱，这主要与问题a、有关；第13页/共18页 有些测量点位置选择在有泵、控制阀或套管弯曲段处，上下游直管段的长度没有达到要求，导致流动状态不稳定，信号不稳定。这主要与问题a、f有关；有些测量点选择在管道内部有腐蚀或锈斑的管段，使得信号失真。这主要与问题a有关；以上的、条如果是由人为因素造成的，完全可以避免，必须严格按照要求选择测量点。如果是工艺或者环境为满足条件，就必须同工艺协商解决。第条要尽量避开这些管段或测量人员熟悉管道内部结构，把把握减到最小。（2）探头的安装方面第14页/共18页 在探头与管道的接触面上，由于管道上的锈斑和油漆，影响信号接收；2或者探头与接触面耦合剂涂不均匀，有气

11、泡存在不能充分接触。同问题的b、c有关。这是人为因素造成的，完全可以避免。要求发射器安装位置清洁干净，去掉锈斑或油漆，耦合剂涂均匀；在水平管段上，发射器的安装偏离了管侧面的正侧线，这样容易受管道底部沉淀物和管道上部气泡、气穴影响，引起信号失真。同问题a、c有关。解决的办法只有将发射器严格安装在正侧线上。（3）发射器的电缆连接方面 发射器有上游发射器和下游发射器，有两根电缆相连，如果安装颠倒了，那么测量的将是相反的流量。同问题e第15页/共18页 有关。上游发射器电缆接收器为红色，下游发射器电缆接收器为蓝色，连接二次表的BNC接收器时，上面接上游发射器电缆，下面接下游发射器电缆。(4)回路线路连

12、接问题 有时候，连接线路表面上看似很好，仔细检查接头实际已松动造成回路中断；有时看似连接但是虚假连接也使回路中断。这主要同问题b、c有关。解决了相应的线路连接问题，存在的问题也相应解决了。(5)数据设置方面的错误 有时由于管子的一些参数提供不正确，例如管壁厚度或管子内径必须用千分卡尺才能测出准确数据，但介质 输送中不允许中断，更不允许隔断管子获取数据，只能根据资料提供的查找某一范围的参考数，导致仪表计算的发第16页/共18页 射器间距产生误差，声波传播速率产生误差，也就是说1的管内径会产生2%的体积误差。这方面的原因同问题a、c、d有关。这样必须要求设置常数准确无误。（6）发射器安装方法的选择方面 由于该超声波流量计可测的管径范围很广，在25mm5m，因此选择合适的发射器安装方法至关重要，否则导致信号减弱或无法接受。同问题b、c、d有关。管径大小适中时通常采用V法；在管径很小发射器间距很短时要用W法安装；当介质的单一性较差时，要用Z法安装。第17页/共18页谢谢您的观看！第18页/共18页