时差式超声波流量计的产品说明书/中伟测控

一、仪表简介： 
时差式超声波流量计采用了先进的数字处理技术和声波时差探测法，具有的性能和广泛的适用性，该仪表主要针对干净液体设计的，由于采用时差式技术使其对高含量固体或气泡的液体仍具有可测性。非插入式卡夹传感器可直接安装在管外，而不影响管内液体的流动，保证无压损无泄漏测量。ZW-100F简单菜单式操，和同类产品相比，设置时间更短，使用更方便。
二、工作原理： 
时差式超声波流量计利用了低电压、多脉冲时差原理，采用高精度和超稳定的双平衡信号差分发射、差分接收数字检测技术来测量顺流和逆流方向的声波传输时间，根据时差计算出流速。当超声波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，其传播时间的变化正比于液体的流速，零流量时，两个传感器发射和接受声波所需的时间*相同（*可实际测量零流量的技术）；介质流动时，逆流方向的声波传输时间大于水流方向的声波传输时间。 

三、产品应用：

时差式超声波流量计广泛应用于工业现场中各 种液体的在线流量计量，该款产品主机分为标准壁挂型、标准盘装型、壁挂防爆型，传感器分为外缚式、插入式、管段式等，以满足用户不同现场的使用需要。

四、主要特点： 
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、强大的记忆功能 
自动记忆前512日、前128月、*年的累计流量，自动记忆前64次来电和断电时间和流量，自动记忆前32日流量计的工作状态是否正常； 
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、可靠性高 
采用低电压、多脉冲发射电路，测量精度、使用寿命及可靠性大幅提高； 
5、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； 
6、抗干扰能力强 
采用双平衡信号差分发射、接收电路，有效抵御变频器，电视塔、高压线等强干扰源。 
五、主机参数： 
1、测量精度：优于1％，重复性：优于0.2%； 
2、测量周期：500ms （每秒2次，每个周期采集128组数据）； 
3、工作电源：85~264VAC/隔离24VDC（F4型8~36VDC）； 
4、zui大流速：64m/s（流速分辨率0.001m/s）； 
5、显 示：2×10汉字背光液晶可显示瞬时流量及正、负、净累积流量、流速等； 
6、操 作：4×4轻触键盘 （F4主机磁性4按键） 操作； 
7、信号输入： 
3路4-20mA模拟输入,精度0.1%,可输入压力、液位、温度等信号； 
2路三线制PT100铂电阻； 
8、信号输出： 
1路隔离RS485输出； 
1路4-20mA或0-20mA输出； 
1路隔离OCT （脉冲宽度6~1000ms之间可编程，默认200ms）； 
1路继电器输出 （脉冲宽度200ms ）； 
9、通讯协议：◇MODBUS协议，M-BUS协议，索尼卡FUJI扩展协议，并兼容国内其它厂家同类产品的通讯协议； 
10、其它功能：◇自动记忆前512天、前128个月、*年正/负/净累积流量； 
自动记忆前30次上、断电时间和流量并可实现流量的自动或手动补加，可通过MODBUS协议读出； 
可编程批量（定量）控制器，故障自诊断功能； 
可通过传送来的代码文件实现软件升级； 
11、防护等级：传感器IP68，主机IP65，防爆主机IP68； 
12、防爆等级：EXdⅡBT4。 
六、测量介质： 
1、种类：自来水、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； 
2、温度：0℃~160℃； 
3、浊度：≤10000ppm，且气泡含量小； 
4、流速：0~±30m/s； 
5、流向：正、反向双向计量，并可计量净流量； 
七、工作环境： 
1、主机温度：-30℃~80℃； 
2、流量传感器温度：-40℃~160℃； 
3、温度传感器温度：根据用户需要选定； 
4、主机湿度：85%RH； 
5、流量传感器湿度：可浸水工作，水深≤3m； 
6、超声波流量电源：AC220V或DC8~36V或AC7~30V。 
八、含气量对测量准确度的影响：
含气量对测量数据也有很大影响。不溶气体具有非常低的声阻抗，可能造成声束分散。含气量大时，将减小声波信号的强度。Vaer是该流量计表征含气量的参数，通常状态下Vaer<50，我厂用于测量化纤循环水的两台流量计的换能器安装位置不好，一台泵前有一个大晾水池，泵距换能器间直管段小于10D，测量数据不稳定；另一台泵距换能器间直管段距满足了10D的要求，测量数据比较稳定。由于工艺操作的需要，每半个月循环水中要加入一次剥离剂，管道中含气量大量增加。泵至换能器前直管段太短，气泡严重影响测量，流量计停止工作，其间大概持续两天时间。工况恢复正常时，流量计自动恢复工作(为了证实这一状况，同一时间，我们曾用多普勒式超声波流量计测量，可以正常工作，而且指示含量大)。
因此，要消除含气量，必须保证换能器前后直管段的长度。
九、耦合剂对测量准确度的影响：
为了保证换能器和管道充分接触，安装换能器时需要往管道表面均匀地涂一层耦合剂，一般厚度为(2～3)mm。应将耦合剂内的气泡和颗粒挤出去，换能器的发射面应紧密的贴在管壁上。测量循环水的流量计大多安装在水井中，安装环境潮湿，有时会被水淹，如果选用一般的耦合剂，在很短时间内便会失效，影响测量准确度。因此，必须选用特制的防水耦合剂。
耦合剂有使用有效期，据生产商介绍，一般耦合剂可以使用18个月，因此，为了保证测量准确度，每18个月应该重新安装换能器，更换耦合剂。
十、传感器的安装步骤：
1、选择有足够直管段长度位置，是新管道、无锈蚀、易于操作的地方。
2、清除管道上的杂物和锈蚀，使用角磨砂轮机打掉锈蚀。
3、在传感器的发射面上涂上足够多的耦合剂（如：黄油、凡士林等），涂耦4、合剂的目的是排除传感器发射面与管道外表面之间的空气。
5、特别提醒：应避免沙粒和杂物进入这中间。
6、水平方向的管道内壁上部有可能残存着一些气泡，在这样的管道上安装时应选择在与管道的侧面垂直相切的面上。
十一、信号强度：
信号强度是指接收到的经过放大的超声波信号的幅度，用3位数表示：[000] 是指未检测到任何的信号；[999] 是指接收到的信号zui大。
尽管信号在500-999之间流量计都能工作，但是较强的信号强度就能得到好的测量结果，所以使用者应当将传感器接收到的信号调整到zui大。
建议按下列方式操作来得到较大的信号强度：
1、如果测得流量数值不稳定、信号强度低于700时，重新选择较好的测量位置。
2、仔细地打磨管道的外表面，稍微多加一些耦合剂。
3、轻微调整传感器的相对位置同时观察流量计的接收信号强度，停在信号zui大的位置，同时也要检查传感器之间的距离是否满足M25窗口的显示要求。
信号质量（信号良度）：
流量计的信号质量是用Q值来表示的。Q值大意味着较高的信噪比（缩写SNR），当然测量的数据也比较准确，Q值应该在600-900范围之间，越高越好。

十二、可选配外缚传感器：

外缚式传感器是将传感器直接捆绑在被测管道的外表面从而实现流量测量的一种安装方式，具有与管径无关、安装简单、无需停产、无压力损失等特点。

十三、可选配插入传感器：   

插入式传感器是指在被测管道上利用开孔工具在不停产的情况下在线打孔，使传感器和被测介质直接接触从而实现流量测量的一种安装方式，该款传感器解决了外缚式传感器在测量结垢较厚的管道时不易接收到信号及长时间测量信号衰减的问题，具有不停产安装、免维护、与管径无关、无压力损失等特点。
管道材质为碳钢或不锈钢时可直接焊接安装，对于不可直接焊接的管道，如铸铁、玻璃钢、PVC、水泥管等需配备厂家制作的管箍方可安装，为防止漏水，用户订货时请提供被测管道的准确外径或周长。

十四、可选配固定管段式传感器： 
管段式传感器是采用法兰将管段传感器与被测管路直接连接的一种测量方式，该款传感器解决了外缚式和插入式传感器在安装过程中由于人为或被测管道参数不准确引起的误差而造成测量精度下降的问题，具有测量精度高，稳定性好、免维护等特点，是未来超声波流量计的发展方向。 

固定管段式传感器技术参数：