超声波流量计的常见故障

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实验结果我们改变换能器T1、T2之间距离L，分别测量了距离为20cm、25cm、30cm、50cm、80cm、100cm时ts和tr的测量值，每个距离记录五组数据。（ts、tr、△t单位均为μs；温度为30℃）结果分析从实验的结果来看st与nt不是完全相等，差值在0～2μs之间，这是因为噪声的存在，包括电路的延迟、以及系统硬件性能等造成的。在测量中，最大的相对误差e为0.2％，远小于1％。所以，实验结果表明本设计在超声波传播时间的测量精度上已经达到了我们的设计要求。谢谢模板来自于/*模板来自于*时差法超声波流量计4总体设计3时差法原理21概述及超声波流量计简介超声波流量计分类目录录5硬件、软件设计6实验研究一、概述及超声波流量计简介自古以来流量测量都是人类文明一种标志，是计量科学技术的组成部分之一，它广泛存在于水利、化工、农业、石油、冶金以及人民生活各个领域之中，一直得到世界各国政府和企业的重视，而且重视程度一直在不断加强。我国开展近代流量测量技术的工作比较晚，早期所需的流量仪表均从国外进口。目前我国的流量装置方面，与国际水平仍存在较大差距，现有产品的品种、规格、精确度和可靠性尚不能满足国内市场的需求。超声波流量计（简称USF）是利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的计量仪表。凭借其非接触测流、仪表造价基本上与被测管道口径大小无关、精度高、测量范围大、安装方便、测试操作简单等自身的优势被认为是较好的大管径流量测量仪表，在电力、石油、化工特别是供水系统中被广泛应用。随着超声波流量计的技术的不断成熟和用户对它的逐渐认可，超声波流量计市场正以前所未有的发展速度向前发展。ARC(AuotmationResearchCorp)2001年给出2001-2005年超声波流量计的年复合增长率（CompoundAnnualGrowthRate,CARG）为10.5,远远高于其它流量计的增长率。特点：①可作非接触测量②适用于大型圆形管道和矩形管道③对介质几乎无要求二、超声波流量计分类1、多普勒法多普勒效应多普勒法是应用声学中多普勒原理，检测反射声波与发射声波之间的频率偏移量即可以测定流体的流动速度，进而测出流体流量。2、波束偏移法波束偏移法是根据测量由于流体流动而引起的超声波束偏移角来确定流体流速的。流速越大，偏移角越大，而两接收器收到的信号强度差值也越大，因此测出两接收器的信号强度差值可确定流体的流速。波束偏移法用于测量准确度要求不高的高速流体流量测量。3、噪声法4、相关法三、时差法原理流量单位时间内，流体流过管道或设备某处横截面的数量称为流量。流体流量可用单位时间内流过通道横截面的流体体积或质量来表示，前者称为体积流量，用Q表示，单位为m3/s，后者成为质量流量，用G表示，单位为kg/s。超声波特性超声波通常指频率高于20KHz的机械波，它可以在气体、液体和固体中传播。我们只以水为介质进行分析。超声换能器的结构及原理当在超声换能器的两电极施加脉冲信号时，压电晶片就会发生共振，并带动谐振子振动，并推动周围介质振动，从而产生超声波。相反，电极间未加电压，则当共振板接收到回波信号时，由逆压电效应，将压迫两压电晶片振动，从而将机械能转换为电信号，此时的传感器就成了超声波接收器。时差法时差法超声波流量计就是利用声波在流体中顺流、逆流传播相同距离时存在时间差，而传播时间的差异与被测流体的流动速度有关系，因此测出时间的差异就可以得出流体的流速。流速分布修正雷诺数（Re）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，是流体流动状态的一个判断依据。折射角θ修正θ角随流体中声速C的变化而变化，而C又是流体温度的函数。因此，必须对θ角进行自动跟踪补偿，以达到温度补偿的目的。和为已知量，C为超声波在被测流体中的传播速度，是温度的变量。这样就可以通过修正后的C对θ进行修正了。四、总体设计换能器安装本设计中，我们的换能器将采用V字型安装，这样可以提高系统的分辨率，发射、接收器安装在管壁同一侧，让超声波在管壁对侧反射一次的方法还可以减少流速断面分布不均匀的误差，测时原理假如所测管径为d=0.05m；假设此时超声波在静止的水中的速度1450m/s；发射角θ为45°。当流体流速为v=1m/s时：t1＝97.484μs，t2＝97.579μs，△t＝95ns。如果要求系统测量精度为1％，则测量分辨率至少应达到1ns，那么就需要采用1000MHz的时钟脉冲计数来计时。这样高频率时钟电路和计数电路都难
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仪器仪表行业已经连续多年保持了经济高位运行的态势。即使当全球受金融风暴的影响，各个行业经济东圃有所放缓，但从全景发展情况看来，仪表行业的增长速度并没有放缓。我国现有有限责任公司企业数千多家，已经形成门类品种比较齐全，具有一定技术基础和生产规模的产业体系。但同时业内专家也指出，虽然我国测试仪器产业有了一定的发展，但远远不能满足国民经济各行各业日益增长的迫切需求。随着手机移动网络的消费潜力不断隐现，消费者利用手机消费的频率和份额逐年递增。移动互联网所隐藏的商业价值被更多地挖掘出来之后，各种传统行业（包括[ "电容式液位计", "双色液位计", "磁翻板双色液位计", "磁敏电子双色液位计" ]行业）的移动网上平台相继诞生。当前正处于**开放40年之中国大变局，世界上只有一个救世主——市场，能救企业的只有你自己——自强，提高生产型**竞争力才是中国制造业的***出路。以显微科学仪器行业的发展与变化为例，以亲身的实践为例，毛磊认为，**开放四十年，***的环境和实力都发生了巨大变化，有了完全不同的基础，这为国产科学仪器走向高端增强了信心。超声波流量计厂商直销
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德国FLEXIM（弗莱克森）经济型固定式超声波流量计F501(原ADM5107）采用夹装式测量技术，非浸入式安装，探头可直接夹装在管道外壁上，无需破管安装，无需工艺停车，并且无压损。简单易用，对话式菜单，清晰易操作，界面友好。F501(原ADM5107）固定式超声波流量计采用独特带DSP的双UP技术、高速采样和自适应信号数字处理技术，即使在苛刻的测量工况下，也能可靠而稳定的工作。FLEXIM超声波流量计根据客户需求，可以在工厂进行预设定，极大地简化了现场调试工作。另外，该产品是固定式安装，特别适用于水及污水行业。其工作原理为时差法，利用超声波信号在流体中的传播速度与流体流速的关系进行测量。
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超声波流量计使用注意事项：无论固定式或便携式管道参数输入设置必须正确、与实际相符，否则流量计不可能正常工作。安装外夹式传感器时要使用多的耦合剂把传感器粘贴在管道壁上，一边察看主机显示的信号强度和信号质量值，一边在安装点附近慢慢移动传感器直到收到最强的信号和最大的信号质量值。管道直径越大，传感器移动范围越大。然后确认安装距离是否与M25所给传感器安装距离相吻合、传感器是否安装在管道轴线的同一直线上。
如果信号强度总是0.00字样说明流量计没有收到超声波信号，检查参数（包括所有与管道有关的参数）是否输入正确、传感器安装方法选择是否正确、上下探头是否在管道水平线内无轴向夹角、与管线贴紧并保证探头与管道贴合间有足够的耦合剂、是否离阀门弯头太近、特别注意钢板卷成的管道，因为此类管道不规则会严重影响测量。如果不是这些原因，还是接收不到信号，只好换另一测量点试试，或者选用插入式传感器。确认流量计是否正常可靠的工作：信号强度越大、信号质量Q值越高，其显示的流量值可信度越高，流量计越能长时间可靠的工作。如果环境电磁干扰太大或是接受信号太低，则显示的流量值可信度就低，偏差值就大。
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德国弗莱克森超声波流量计
FLUXUSF601是用于服务和维修工作的便携式夹装流量计的极佳选择，可控制和检测未安装固定仪表的测量点或甚至临时替代固定安装的流量计。
从测量管道壁厚，自动识别探头，到输入测量数据及最后安装探头，FLUXUSF601测量所需设置时间少于5分钟。
FLUXUSF601的设计人性化，携带方便，易操作，可轻松应对恶劣的工业环境。此外，外壳坚固，性能稳定，配有高可靠性的精密探头接头，以应对日常的插拔需求，加之铠装电缆，仪表坚固耐用。
F601使用锂离子电池，可持续工作14小时。采用配对的探头以及精密的算法，包括负责修正管壁回音和错误的探头定位,从而确保可靠的和高精度测量--即使在最苛刻的应用环境中。采用新的双工作模式，便携流量计也可以可靠准确地测量含大量固体颗粒和气泡的液体流量。
(超声波流量计的常见故障)

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