超声波流速流量计

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清华大学2012届毕业设计说明书 第II页共II页 目 录 TOC\o"1-3"\h\z?PERLINK\l_Toc191001绪论 PAGEREF_Toc191001 HYPERLINK\l_Toc203611.1 超声波流量测量技术发展概述 PAGEREF_Toc203611 HYPERLINK\l_Toc139881.2 常用流量计类型和性能比较 PAGEREF_Toc139882 HYPERLINK\l_Toc308781.3 超声波流量计的特点和用途 PAGEREF_Toc308783 HYPERLINK\l_Toc5111.4 超声波流量计 PAGEREF_Toc5113 HYPERLINK\l_Toc62431.4.1 多普勒超生波流量计 PAGEREF_Toc62434 HYPERLINK\l_Toc72471.4.2 时差法超生波流量计 PAGEREF_Toc72474 HYPERLINK\l_Toc243702 超声波流量计原理 PAGEREF_Toc243705 HYPERLINK\l_Toc324512.1 超声波简介 PAGEREF_Toc324515 HYPERLINK\l_Toc109632.1.1 超声波的频率 PAGEREF_Toc109635 HYPERLINK\l_Toc317582.1.2 超声波的发生 PAGEREF_Toc317585 HYPERLINK\l_Toc263802.2 研究超声波流量计测水量需用：时差法 PAGEREF_Toc263805 HYPERLINK\l_Toc115723 时差法超声波流量计的总体设计 PAGEREF_Toc115727 HYPERLINK\l_Toc71083.1 流量计设计参数 PAGEREF_Toc71087 HYPERLINK\l_Toc188623.2 换能器的安装 PAGEREF_Toc188627 HYPERLINK\l_Toc238263.3 测量原理 PAGEREF_Toc238268 HYPERLINK\l_Toc280793.3.1 声学原理 PAGEREF_Toc280798 HYPERLINK\l_Toc135523.3.2 测时原理 PAGEREF_Toc135529 HYPERLINK\l_Toc101283.4 系统硬件框图 PAGEREF_Toc1012811 HYPERLINK\l_Toc70274 时差法超声波流量计的硬件设计 PAGEREF_Toc702713 HYPERLINK\l_Toc117004.1 超声波换能器的选择 PAGEREF_Toc1170013 HYPERLINK\l_Toc311424.2 超声波发射/接收电路 PAGEREF_Toc3114213 HYPERLINK\l_Toc267154.2.1 超声波发射电路 PAGEREF_Toc2671514 HYPERLINK\l_Toc216444.2.2 超声波接收电路 PAGEREF_Toc2164415 HYPERLINK\l_Toc59494.2.3 采样保持电路 PAGEREF_Toc594918 HYPERLINK\l_Toc268274.2.4 电压比较电路的设计 PAGEREF_Toc2682720 HYPERLINK\l_Toc227664.2.5 切换控制电路 PAGEREF_Toc2276621 HYPERLINK\l_Toc12934.3 信号采集及控制电路 PAGEREF_Toc129321 HYPERLINK\l_Toc190224.3.1 从单片机的选取 PAGEREF_Toc1902221 HYPERLINK\l_Toc82244.3.2 电路设计 PAGEREF_Toc822422 HYPERLINK\l_Toc262654.4 信号处理及人机接口电路 PAGEREF_Toc2626522 HYPERLINK\l_Toc208234.4.1 主单片机系统方案 PAGEREF_Toc2082322 HYPERLINK\l_Toc217104.4.2 数据存储电路
(超声波流速流量计)

三、应用注意事项
①、订货时要声明两个参数：探头到“水位=0”点的距离“L”；探头输出20mA电流时对应的“液位量程”。这两个参数需要出厂前设置。如不加声明，出厂按“L”=1.4米，“液位量程”=1米设置。
②、探头可以测量的范围在“盲区”到探头的非常大测距之间。从探头下端起0.3m～3m。
③、从探头到液面之间不能有遮挡物，以保证超声波的传播路途中没有其它反射面。
四、探头的接线（参见下图）
探头引线型号：RVVP4-0.3。出厂配5米，应用中可接长。要注意接头的防潮处理。
探头引线有四根芯线及屏蔽网。四根芯线用固定的颜色区分功能。
(超声波流速流量计)

1、精度等级：0.5级(差压流量变送器精度应高于0.2级，含0.2级),(β：0.45～0.85，当β<0.55，量程比4∶1时，精度等级：≤0.30)
2、重复性：0.11%，工作压力：0～40MPa(有多个压力等级可供选择)，工作温度：-40～851°C·环境温度：-42～65°C、
3、安装直管段要求：前0-3D直管道，后0-1D直管段·量程比宽：通常为10∶1，选择合适的参数可达到50∶1，压损小：同样的β值，压损是孔板1/3～1/5
流量计是测量流量的差压发生装置，配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量,节流装置包括环室孔板,法兰取压标准孔板,钻孔,喷嘴等,流量计节流装置与差压变送器配套使用，可测量液体、蒸汽、气体的流量，标准孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。
(超声波流速流量计)

插入式超声波流量计参数：
1、显示：主机12*16LCD背光显示，可显示瞬时流量、流速、累计流量计等。
2、测量精度：1.5级（生产实际标定大于1.0级）
3、键盘类型：4*5触摸式键盘。
4、输出：双路4-20mA，0-5V任选，负载小于600W。
5、累计脉冲信号输出：光隔离、集电极、发射集电极开路输出。
6、串行通讯：RS485或RS232任选
7、安装指示：S、P、T三组信号数据显示
8、电源：220V±10%AC50Hz
9、环境温度：-10℃-45℃
10、环境湿度：相对湿度≤85%
公司介绍：
金湖横川仪器仪表成套厂座落在美丽富饶的高邮湖畔，有“天下荷花"美称的鱼米之乡——金湖境内，交通方便，东临京沪高速、西靠宁连高速、盐金线贯穿境内。我公司拥有从事自动化控制专业技术，为各行业提供了满意的成套系统。荟萃实力雄厚的专业队伍，积淀丰富的技术，管理经验，涵盖全国的营销网络和分支机构，能够快速，便捷的为用户提供技术服务。在互联网商务的时代浪潮中，公司专门成立了电子商务部，依靠专业的网络技术力量和电子商务贸易手段，实施对传统经济和资源的整合以及大范围快速的拓展市场。
(超声波流速流量计)

Q:流量（㎡/h）D:管道内径V：流速（m/h）
DN800电磁流量计的量程Q应大于预计的大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。
(超声波流速流量计)

西门子FUS380/FUE380/FUE950超声波流量计
双声道超声波流量计SITRANSFUS380有电池或交流电源供电，可在区域供热设备、局域网、热原厂应用中测量水流。
FUS380和FUE380在工艺技术上完全相同，FUE380与能量积算仪FUE950和一对温度传感器结合,可以测量能量。
1、电池供电可用6年
2、在交流电失败的情况下可选电池备份
3、单键操作，直接显示
4、双声道原理可获***佳测量精度
5、一体化或分体式安装
6、可测量任何水质和无电导率要求
7、无压损、长期稳定
8、数字输出光电隔离、方便连接积算仪
9、2个累积量脉冲输出
10、MODBUSRTU/RS232.RS485
(超声波流速流量计)

超声波流量计探头的安装方法：
具体采用“坐标法安装”，即先将管道外表面处理干净，涂上专用偶合剂，首先固定其中一个探头的位置，用纸带绕管道一周，量出周长作好对折标记，在周长1/2处确定另一探头轨道的位置，同样该轨道应与管道轴心平行，再根据仪表显示的安装距离，确定两探头在轨道上的相对距离，保证超声波有足够的信号强度，通常使得面板上显示的信号强度大于2%，待读数显示稳定，说明安装调试结束，仪表可正常工作。
超声波流量计的使用：
（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。
(超声波流速流量计)

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