矿用本安型超声波流量计RS485通讯时差法测量

来源：济宁华瑞自动化技术有限公司 时间：2024-11-04 02:14:22 [举报]

超声波液位计的优缺点
优点
超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
缺点
现今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200℃以下的流体。另外，超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为，一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米，而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右，被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量也是10－3数量级．若要求测量流速的准确度为1%，则对声速的测量准确度需为10-5～10-6数量级，因此有完善的测量线路才能实现，这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。
超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。
超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应，采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上，使其产生超声波振劝。超声波以某一角度射入流体中传播，然后由接收换能器接收，并经压电元件变为电能，以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应，而接收换能器则是利用压电效应。
超声波流量计换能器的压电元件常做成圆形薄片，沿厚度振动。薄片直径超过厚度的10倍，以***振动的方向性。压电元件材料多采用锆钛酸铅。为固定压电元件，使超声波以合适的角度射入到流体中，需把元件故人声楔中，构成换能器整体(又称探头)。声楔的材料不仅要求强度高、耐老化，而且要求超声波经声楔后能量损失小即透射系数接近1。常用的声楔材料是有机玻璃，因为它透明，可以观察到声楔中压电元件的组装情况。另外，某些橡胶、塑料及胶木也可作声楔材料。

时差法流量计的优点
时差法流量计的主要优点是非接触式安装，在测量流量的同时保持流体的完整性。
除此之外，时差法流量计还具有以下优势：
1、安装方便-外夹式安装在管道上。
2、无活动部件磨损
3、零压降。
4、适用于清洁和超纯流体。
5、不存在泄漏现象
6、不受液体温度、粘度、密度或压力等因素的影响

超声波流量计应用越来越广泛，尤其是以下行业：
一、水行业
1、自来水厂
在测量常见的管道尺寸时，由于超声波流量计比磁感应式流量计性价比更高，在持续运作的同时进行翻新，不必额外的管道和工程工作，既能且无磨损的流量测量数据，还能实现稳定的流量控制，并且可以从外部进行测量，无需直接接触饮用水，更加洁净卫生。
2、污水处理厂
用超声波流量计处理污水时，选择用外夹式测量能与介质无接触无磨损，所以几乎不需要进行维护。安装时整个测量系统无需破开管道，无需停工，也无需重型设备和大量人员，单人便能完成安装，十分方便。
二、油气行业
油气行业十分注重安全性，超声波流量计能在几乎不影响管道和完全不影响管道内油类的同时，对流量、流速和累积量进行地测量，并且还附带开关阀门次数、监测流动和报警功能。
三、能源行业
区域供暖时为了更加有效地利用已使用过的一次性能源，就会用到超声波流量计，测量简单，安装容易，数据准确，安全可靠，并且安装简单成本低。
四、建筑行业
超声波流量计在建筑能量优化中能够通过控制建筑物内的暖气和冷气流量帮助有效减少总体能耗、提高暖通空调系统的性能、减少运营成本、提高建筑质量和认证评级、提高能源效率，并且安装十分简单，对安装环境几乎无限制，能够实现无运动部件，测量数据稳定，日常维护简单。
五、化工行业
超声波流量计可以在化工行业中拥有不受限的设备利用率和过程控制，并且能十分、安全的多功能流量测量。为了降低腐蚀和磨损，仅需安装在塑料管的外部，不会造成与内部物质的接触和摩擦，所以不会侵蚀介质，也不会对管道系统造成任何影响，过程中无需中断任何操作。
六、制药行业
在制药行业中，需要实时监测各种高纯水系统中的流速，重要的就是清洁度。超声波传感器能够安装在管道外部，并且支持各种材质甚至时软管，所以不会污染流动介质，卫生，并且安装十分简单，成本低廉，无需停工，就能提供的测量数据。
七、食品行业
在食品行业会需要测量液体的流量，同样的卫生要求是重中之重。外夹式的超声波流量计从原理到安装都能满足卫生要求，同时捕捉到低流量并对生产过程的热能使用情况测量统计。
八、清洗行业
在清洗行业，需要用到大量的超纯水、纯水和清洗剂，因此就需要用超声波流量计进行监测和计量。不仅有数字显示、的电信号输出，还能简单方便地连接PLC中控电脑，检测生产全过程。
九、电力行业
在电力行业中，需要用超声波流量计对冷却循环水和化学水车间的用水进行测量。由于配备了耐高温的传感器，因此能够非常地流量测量，进行热量统计，并且安装简单，可以说是简单安全的测量方式！

外夹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；通过选用国际上新的、非常的大规模集成电路和的SMD贴装焊接工艺生产而成。灵活多变的中文显示主机满足各种不同的工业现场。简单方便的传感器易于现场人员安装维护。
外夹式探头安装注意事项
a) 安装时把预安装传感器的管道区域清理干净，使之露出金属的原有光泽；
b) 超声波信号电缆的屏蔽线可悬空不接，不要与正负极短路；
c)外夹探头与管道的接触部分及其四周要涂满足够的耦合剂，以利于超声波信
号的传输；
d)捆绑传感器时应将夹具固定在传感器的中心部分，使之受力均匀，不易滑动；
注意事项
1．维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的电器参数、规格和型号。
2．本产品不得随意与其它未经联检的设备连接。
3．物位仪测量盲区为 1 米，从天线末端为基准。
4．RS485 通讯符合 modbus-RTU 协议。

超声波流量计测量原理
超声波流量计采用时差式测量原理:一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后，被另一个探头接收到，同时，二个探头同样发射信号被个探头接收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而可以得到流量值Q。
超声波流量计可作非接触测量，无需停流截管安装，这是超声波流量计所具有的特优点，因此可作移动性测量即便携式，适用于管网流动状况评估测定。安装方便费用低且不影响正常生产。超声波流量计为无流动阻扰测量，无额外压力损失，可测量非导电性液体，是水厂和污水处理计量仪表，是对电磁流量计的一种补充。超声波流量计的仪表系数可从实际测量管道及声道几何尺寸计算求得的，可采用干法标定。

矿用外夹式流量计井下污水6米8米量程流量传感器 煤安防爆固定磁吸式
外夹式超声波流量计是由壁挂式主机和外夹式传感器两部分组成。只需将外夹式传感器粘贴在管道表面即可完成各种液体的流量测量，与传统流量计相比，它无需断管断流，安装方便快捷，真正实现了无损安装。
流量计采用外夹安装方式，不破坏原有管路，可适应大多数安装场合，非人员经指导也可安装，应用范围广，可计量大部分液体介质，数据可实现远程传输，利用抄表平台可远程抄表，配合PT100热量传感器还可计量温度和热量。
超声波流量计的分类
管段式
某些管道因材质疏、导声不良，或者锈蚀严重，衬里和管道内空间有间隙等原因，导致超声波信号衰减严重，用外贴式超声波流量计无法正常测量，所以产生了管段式超声波流量计。
管段式超声波流量计 把换能器和测量管组成一体，解决了外贴式流量计在测量中的一个难题。而且测量精度也比其它超声波流量计要高，但同时也牺牲了外贴式超声波流量计不断流安装这一优点，要求切开管道安装换能器。
插入式
插入式超声波流量计 介于上述二者中间。在安装上可以不断流，利用工具在有水的管道上打孔，把换能器插入管道内，完成安装。由于换能器在管道内，其信号的发射、接受只经过被测介质，而不经过管壁和衬里，所以其测量不受管质和管衬材料限制。
外贴式
外贴式超声波流量计是生产早，用户熟悉且应用广泛的超声波流量计，安装换能器无需管道断流，即贴即用，它充分体现了超声波流量计安装简单、使用方便的特点。

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