eh超声波流量计测量原理

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明渠是一种具有自由表面（表面上各点受大气压强的作用）水流的渠道。根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。前者如天然河道；后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。明渠广泛运用于工业废水、城市污水、农业灌溉及公路排水系统中。
在灌区运行管理中，对流经渠道的水量的测定是一项基本的工作，同时也是最繁琐的工作。明渠流量和水量的实时监测是灌区现代化管理的核心内容之一,也是推动计量灌溉促进灌区节水和提高作物水分生产率的基础条件。明渠河流流量水文测站的基本测量方法已经有一百多年没有发生大的变化与发展。通常都采用流速仪测流法，将旋桨或旋杯式流速仪放置在河流中进行测流。传统的河流流量测量技术包括人工船测、桥测、涉水测量、缆道测量等，都属于接触式测量方式。最近几年发展起来的ADCP、ADFM等流量测验方法是通过采用现代化的声学、压力仪器设备采集河流流速、测流断面(水位)信息的。这样的方法，具有其自身的优点，测量的精度高，流速的精度是可以达到1%的，因此一般的灌溉明渠选择多普勒的超声波流量计是最佳的，受外界的因素影响会比较小。
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超声波流量计常见安装问题及解决方案一、外夹式传感器系搜不到信号的解决办法1.常见问题的检查常规问题检查检查输入参数检查耦合剂1、用户是否使用耦合剂2、使用耦合剂的厚度是否够，安装外夹传感器管道处理面积小安装点中心位置2~3mm厚，处理面积较大安装点中心位置需4~5mm厚的耦合剂。（注，高温环境要选择高温耦合剂）准确完成10~26号菜单的设置。获得传感器的正确安装距离，这个距离是指两传感器的最内边缘距离。准确的输入参数对测量的准确性至关重要。管道表面处理传感器调试管外欲安装传感器的区域（一个安装点的处理面积和探头大小差不多即可，另一个安装点的处理面积应该是探头大小的2、3倍。以便于调试信号。）清理干净，除掉锈迹和油漆。如有防锈层也应去掉，最好用打磨机打磨出金属光泽，再用干净抹布擦去油污和灰尘。1、在处理面积较小的安装点的中心位置涂抹2-3mm厚的随机附带的耦合剂，把传感器紧贴在管壁上粘好，注意传感器的发射方向要正确，传感器和管壁之间不能有空气及沙砾。粘完后用钢带或钢丝绳紧固2、在处理面积较大的安装点的中心位置涂抹4-5mm厚的随机附带的耦合剂，以中心点为基准首先在水平方向轻微移动传感器找到信号强度和Q值的最大值，然后在垂直方向轻微移动传感器找到信号强度和Q值的最大值。然后轻微调整传感器的发射角度找到信号强度和Q值的最大值。这时就可以将外夹式传感器定位。安装距离2.关于安装位置问题考虑安装点问题满管测量点的流体必须充满管段，否则测量值会偏大或者不能测量。1、两个传感器应该安装在管道轴面的水平方向上2、选择流体垂直向上流动的安装点；选择流体斜向上流动的安装点；选择管道系统中的最低点安装。稳流管道远离泵出口、半开阀门，上游10D，下游5D（D为外管径）；距离泵出口、半开阀门30D。达不到稳流条件的标准要求，下列情况也可以尝试测量：1、泵出口、半开阀门和安装点之间有弯头或者缓冲装置；2、泵的入口、阀门的上游；3、流体的流速为中、低流速。（低流速：流速<1m/s；中流速：流速为1-2m/s；高流速：流速＞2m/s）结垢要尽量避免选择管道内壁结垢的地方作为安装点。如果无法避开结垢的安装点1．更换一段测量点的管道。2．用锤子用力敲击测量点的管道直到测量点的信号明显增大。3．选用Z法测量，并把结垢设置为衬里以取得更好的测量精度。温度、干扰1、尽量选择温度更低的安装点。2、尽量远离这些干扰源：变频器、电台、电视台、微波通讯站、手机基站、高压线等3、不要和变频器采用同一路电源，应采用隔离的电源，给主机供电3.关于首次安装问题新安装使用没有信号信号很弱常规检查安装点检查检查接线传感器接线主机接线常规检查安装点检查4.关于后期没有信号的问题正常使用一段时间后搜索不到信号确定外部条件是否有变化泵功率，增设变频器，管路改动检查接线传感器和主机电缆更换主机如果条件允许，可以尝试更换主机（拆装时注意接线线序标记）检查传感器探头检查传感器探头是否松动，耦合剂是否有裂缝。探头很少有损坏，安装环境查看不方便一般是最后检查。二、传感器安装点示例安装时严格遵循前10后5的原则。三、检查安装是否正确M90窗口用于显示流量计所检测到的上下游的信号强度和信号质量Q值。在有信号的情况下查看时间传输比M91窗口用于显示传输时间比，传输时间比是按流量计设置的参数计算得到的传输时间与实际测量得到的时间的百分比值。这个值如果没在97%——103%范围内（输入参数不能保证完全准确，不可避免实际情况与理论存在误差，不一定追求传输时间比100%），范围可适当放宽，但差距过大说明参数设定有误或安装距离有误，请分别检查。注意：安装先把一个探头摸胶并固定，之后看传输时间比M91，当值在97%——103%时，再看M90查看Q值，若值大于90，说明安装无误。曹亚坤2014年2月28日
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三、延长定位纸上的直线在管道上划一直线，所划直线与定位纸一边缘相交点为A；
四、从A点开始，沿着定位纸边缘量出管道1/2周长，该平行交叉点为C，在C点划一条与管轴平行的直线（也就是与定位纸上的直线平行）；
五、去掉定位纸，从C点开始，在所划直线上量出安装距离L，从而决定B点。这样A、B两点为安装位置；例如L=280mm,将球阀底座分别焊接在A和B两点上，注意球阀座中心点一定要分别于A和B两点重合。
2.焊接球阀底座
对于可焊接管材（如钢、不锈钢等）只需将球阀底座直接焊在管道外壁上（不锈钢管材需焊接不锈钢底座，订货时请注明）。焊前必须将焊点附近的管道表面处理干净，除掉锈迹油漆，如有防锈层的也应去掉，并用抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰尘，然后焊接即可，但必须保证球阀底座中心点与A和B两点重合，焊接时注意一定不要夹杂气孔，以防漏水，甚至断裂。
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西门子SITRANSFUE380超声波流量计也称湿式超声波流量计，它区别于外夹式和插入式超声波流量计。FUE380超声波流量计通常作为组合式热量表的一部分，与热运算积分仪、配对温度传感器组合成完整的超声波热量表，用于电厂热力出口、锅炉房、换热站、楼栋入口以及中央空调等系统的冷热计量。FUE380的公称直径为DN50-DN1200，它符合欧洲热量表标准EN1434，OIMLR75国际建议，欧洲MID认证。FUE380本身由流量传感器和流量变送器构成，既可以一体式安装，也可以分体式安装。
1.通用参数
计量等级EN1434
采样频率(电池供电)
采样频率(交流电供电)
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4.3及时核校
对于现场安装固定式超声波流量计数量大、范围广的用户，可以配备一台同类型的便携式超声波流量计，用于核校现场仪表的情况。一是坚持一装一校，即对每一台新装超声波流量计在安装调试时进行核校，确保选位好、安装好、测量准;二是对在线运行的超声波流量计发生流量突变时，要利用便携式超声波流量计进行及时核校，查清流量突变的原因，弄清楚是仪表发生故障还是流量确实发生了变化。
二、超声波流量计使用中常见问题：
1、超声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期的报警。尤其是输送介质杂质较多时，这种问题会较常见。解决办法：定期清理探头(建议一年清理一次)。
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超声波流量计多普勒原理的探讨 十六
第2章多普勒法超声波流量计的基本原理和实现方法
2．1多普勒效应原理
由于波源或观察者的运动而产生的观测频率与波源频率不同的现象称为多普勒效应，这是多普勒(ChristianDoppler)在1842年提出的理论。多普勒效应一个最简单的例子是：火车的汽笛声，当火车接近观察者时，其汽鸣声会比平常更刺耳。人耳可以在火车经过时听出刺耳声的变化。多普勒效应在现代科学技术中得到了广泛的应用。多普勒效应不仅仅适用于声波。它也适用于所有类型的波，包括光波、电磁波。科学家哈勃(EdwinHubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低，即移向光谱的红端，称为红移，天体距离越远红移越大，这说明这些天体在远离银河系。反之，如果天体正移向银河系，则光线会发生蓝移。
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TUF-2000SW型系列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。具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高，量程比宽抗干扰性强等特点。当TUF-2000SW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完全相同（唯一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。TUF-2000SW固定分体式超声波流量计应用于各种液体的长期在线测量，主机和传感器分别安装，主机可安装在室内、仪表柜、仪表盘，传感器安装在测量管道上，主机和传感器用TUF-2000SW系列超声波流量计专用电缆连接，即可实现流量测量，配上温度传感器可实现热量测量。广泛应用于自来水、供暖、水利、冶金、化工、机械、能源等行业。可以用做生产监测、水平衡调试、热网平衡调试、节能监测，是生产过程中重要的流量测量仪表。
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