dn150超声波流量计

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1.引言 研究利用超声波测量流体流量已经有数十年的历史了。1928年，法国人0.Rutten研制成功了世界上第一台超声流量计。但为了使超声波流量计有一定的精度，时差法超声波流量计要求对时间的测量至少有10mS，这在当时是很难做到的。1955年，应用声循环法的MAXSON流量计在美国研制成功，用于航空燃料油流量的测量。50年代末期，超声波流量计由理论研究阶段进入工业应用时期。但由于电子线路太复杂而未占有牢固的地位[1]。 进入20世纪的70年代以后，由于集成电路技术的飞速发展，高精度的时间测量成为一件轻而易举的事，再加上高性能、工作非常稳定的锁相技术(PLL)的出现与应用，使得超声波流量计的可靠性得到了初步的保证，同时为了消除声速变化对测量精度的影响，出现了频差法超声流量计。锁相频差法测量周期短，响应速度快，而且几乎完全消除了声速对测量精度的影响，因而这种方法成为测量大管径大流量超声流量计的主要方案，缺点是测量小管径小流量时精度得不到保证。同一时期，前苏联科技工作者对管道内流体的流速分布规律作了大量深入细致的研究，指出管道内流体流动存在两种状态：层流状态和紊流状态，并给出了层流状态下的理论计算公式，为超声波流量计进一步提高测量精度打下了坚实的理论基础。至此，超声波流量计的研究和应用才蓬勃发展起来，超声流量计的种类也越来越多，相继出现了波束偏移法、多普勒法、相关法及噪声法等。其中波束偏移法是利用超声波在流体中传播时因流体流动产生的波束的偏移量的大小来测量流量，这种方法灵敏度低，只能用来测量大管径大流量;多普勒法利用不纯净流体中散射体的多普勒频移来测量流量，特别适用于不纯净流体的流量测量；相关法利用相关技术来测量流量，测量精度高，适用范围广，但相关流量计线路复杂，价格昂贵，一般只在要求较高的场合使用；噪声法则通过检测流体中的噪声来测量流量，这种方法线路简单，价格便宜，但精度低，只能在要求不高的场合使用。 到了80年代中后期，单片机技术的应用使超声流量计向高性能、智能化的方向发展。由于使用了单片机作中央处理单元，系统不仅可以进行复杂的数学运算和数据处理、进一步提高了超声波流量计的测量精度，而且还能设计出友好的人机界面，使系统具有参数设置、自动检错排错功能以及其他一些辅助功能，大大方便了用户的操作和使用。单片机在超声流量计中的应用，是超声流量计开始真正进入工业测量领域。 2课题研究背景 2.1超声波流量计的现状 近10年来，基于高速数字信号的处理技术与微处理器技术的进步，基于新型探头材料与工艺的研究，基于声道配置及流动力学的研究，超声流量测量技术取得了长足的进步，显示了它强劲的技术优势，形成了迅猛发展的势头，其潜在的巨大的生命力是显而易见的。 超声流量测量技术的基本原理是利用超声波在流.体中传播时所载流体的流速信息来测量流体流量的。超声波流量计一般.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。超声波换能器将电能转换为超声波能量，将其发射并穿过被测流体，接收换能器接收到超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号，供显示和积算，这样就实现了流量的检测显示。 在国外，以美国Controlotron公司和Ploysonics公司为代表的产品较多的采用数字信号处理技术，如“同步调制”和FFT技术，他们广泛的采用以DSP为核心的数字处理电路，从而能够更快实时的处理超声信号，同时能够实现一些复杂的算法，如Ploysonics公司的DDF3088型是该公司的新一代全数字化便携式多普勒流量计，它采用了数字滤波和数字频谱分析技术，能自动识别多普勒信号与噪声信号，抗干扰能力强，采用了高分别率的液晶显示，可以现场对信号进行多普勒分析。在测量方法方面有的利用改进的时差法，用以消除速度受温度的影响，还有将时差法与多普勒法的组合，如Controlotron公司研制的480型超声流量计，这样使得产品的实用范围更广。但由于国外的产品的价格比较高（每台约为5～10万元左右），所以限制了在国内的大量使用[2]。 目前国内的厂家生产的超声波流量计虽然价格比较便宜，但总体性能差，主要用于测量比较容易的大管径管道中流体的测量。他们多采用的方法是时差法，以单片机为系统核心进行信号处理。但由于受单片机速度的限制，所以只能进行一些比较简单的算法，如通过计数来实现流速的计算。同时由于一般的时差法受温度的影响比较大，所以在精度上面就不会很高。如南京亚楠公司生产的ZLC系列流量计是国内率先采用多脉冲发射和接收宽带技术，并带有微机控制的新型超声波时差式流量计。近几年来由于DSP和超大规模集成电路技术的发展，以及以基于DSP为核心的数字信号处理电路技术日益成熟和广泛使用，使得可以采用以DSP为处理核心的超声波流量计来广泛取代国内的以单片机为核心的超声波流量计，从而可
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1.3.1电源模块(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1.交流电源控制单元
三相四线38（略）交流电源经空气开关后给装置供电，***电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制、同时具有漏电告警指示及告警复位。
提供单相22（略）电源一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。
※2.实验室综合监控模块（整个实验室配置1套、投标时须提供满足下述（略）。）
集实验室电磁辐射、空气质量、声、光等环境参数监测、***参数及实验过程监控、实验室电源智能语音控制和实验室电源远程无线监控于一体，综合呈现实验室工作、学习环境的舒适性和安全性，对影响师生健康的主要环境参数进行预警，确保师生的健康与安全；对实验室各种电源进行智能语音和无线远程监控，为师生工作、学习提供智能化、便利体验；电磁辐射、空气质量、声、光等环境参数监测可在断电情况下通过可锂电池和智能语音对话控制供电。监控模块的主要参数与性能要求如下：
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流速平均时间：可选0.50，1.0，2.5，5.0(默认值)，10.0秒 信号输出 模拟信号：隔离4-20mA输出，可配置，可逆
脉冲信号：0-1000Hz脉冲输出，可配置，可逆 控制/报警输出 3个可独立配置，10安培，FormC、NO/NC（常开/常闭）继电器输出 数据记录 流速、流量：带日期/时间，FAT32文件格式，可导入Excel文件
设置：时间间隔触发(1-999,999s)，流速和/或流量设定点触发
存储：32MBSD卡，超过30,000组数据 电脑连接 RS-232，RS-485，USB，以太网（包括通信软件） 外壳 NEMA4X(IP66)，粉末涂层的铝、不锈钢硬件 尺寸 279×218×127mm（长×宽×厚） 重量 3.1kg 安装 墙壁，管道（垂直或水平）或面板部件 面板窗口 270×206mm（H×W） 面板深度 背部：71mm，前部：55mm 操作温度 -10～+60℃ 保存温度 -40～+70℃ 外壳 NEMA4X(IP66)，粉末涂层的铝、不锈钢硬件 电缆 屏蔽同轴RG/U59，PVC护套，符合RoHS，标配长度：3m 可选电缆长度 7m，15m，30m 公称管道尺寸 A系列换能器：20-63mm
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l双向流量，可检测下限为20ml/min
l不接触流体产品，高精度
l重复性误差≤1.5%
l对培养细胞无剪切力影响
l减少污染风险
l重复可用，减少成本
l简单放大，适用于不同尺寸管子
l有标准输出信号，可无缝整合到其他设备
SONOFLOWIL系列电极专为极低流量精确检测而设计的，适用于研发、实验室生物过程开发。
l可检测下限为0.4ml/min流量
l对培养细胞无剪切力影响
l可进行蒸汽锅灭菌、SIP、CIP
l有标准输出信号，可无缝整合到其他设备
SONOFLOWCO流量检测电极也可接远程显示器，可显示实时流量、总流量、培养液温度等参数，符合IP67，可零点校正及重置流量。
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便携式超声波流量计实现了液体流量的非接触式测量。将传感器安装在管道外壁，即可完成对流量的测量，方便准确。内置打印机和SD卡储存器，可即时或者定时打印设定的测量值。
广泛应用于自来水、水利、冶金、化工、机械、能源等行业，可用做生产监测、流量对比、临时检测、流量巡检、水平衡调试、热网平衡调试，节能监测，是流量、热量检测必备的工具仪表。
本款超声波流量器可搭配两种传感器，即外夹式传感器、支架式传感器
根据测量管道的口径，以及流体的温度可搭配四种类别的传感器，即标准外夹式、高温外夹式、标准支架式、高温支架式。测量管道的口径不同所选的规格也不同。
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技术实现要素：
本发明的目的旨在实现在线不停水进行超声波流量计探头的拆装，从而保证故障及时处理，避免生产损失。
为此，本发明所采取的技术解决方案是：
一种超声波流量计探头拆装方法，其具体步骤为：
(1)工具制备：包括卡板、螺杆和定位螺母；所述卡板为一条形板，条形板一侧宽面上等间距开有三个豁槽；同时制备2根全丝扣的螺杆及2个与螺杆配合的定位螺母；
(2)将带有定位螺母的2根螺杆分别焊接在超声波流量计探头两侧的高压 水管上；再将卡板三个豁槽的槽口朝下分别卡装在探头及两侧螺杆上，其中位于中间的豁槽卡在探头的出线嘴螺母与锁紧螺母之间；并将2个定位螺母分别连接到2根螺杆上固定卡板；
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