超声波流量计设置视频

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Aimingatsolvinglowprecisionandhighpowerconsumptionofthetraditionalgasflowmeters,flowmeasurementprinciple,drivingtransducersbylowvoltage,signalreceivingandtransmitting,powerconsumptionwereresearched,andthenovelultrasonicgasflowmeterbasedonultra-lowpowersinglechipEFM32andhighprecisionchipTDC-GP22wasproposed.Thenovelultrasonicgasflowmeterwastestedbyflowcalibratingtestrig.Theresultsindicatethatthenovelultrasonicgasflowmetercanreal-timelyacquiregasflow,gasconcentration,pressureandtemperature.Theflowmeterispromisingtobeappliedbyitshighprecisionandultra-lowpowerconsumption.
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量是计量科学技术的重要组成部分，流量测量技术广泛应用于水利、化工、农业、石油、冶金以及人民生活各个领域。
现行的主要有：容积式、质量、电磁、涡轮和等。其中，对于腐蚀性、高温、高压流体流量测量时，将波传感器安装在管道外侧，可以实现非接触测量，同时对流体流动不产生干扰，和安装方便，测量精度较高，管径测
量范围宽，因而得到广泛的应用。
1．1测量原理
自20世纪20年代初至今的发展已有80多年的历史，流量测量技术的基本原理是利用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。它通过波换能器将电能转换为波能量，并将其发射到被测流体中，接收换能器接收后转换为代表流量并易于检测的电信号，实现流量的检测和显示。波根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法、相关法及空间滤波法等不同类型，其中传播速度差法又分为法、相位差法、频差法。随着现代电子技术的发展，集成芯片的集成度和处理速度得到很大程度上的提高，从而使得法的优势得到发挥。式流量测量原理图如图1所示。
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摘要:影响时差法超声波流量计流量系数的因素有很多，包括:管道口径、壁厚、衬里、材质、测量介质、介质温度、安装方式、安装位置等。文章主要对管道口径、材质以及安装方式进行分析，分析其对流量系数的影响。主要工作有:对超声波流量计流量系数进行定义，选用两套标准装置(材质分别为碳钢和不锈钢)对超声波流量计进行试验，非常后得出各因素对流量系数的影响关系。该工作有利于提高利用超声波流量计现场校准其他流量计的准确度。
1概述 1.1超声波流量计原理 封闭管道用超声波流量计按测量原理分类有:传播时间法、多普勒效应法、波束偏移法、相关法、噪声法［1］。传播时间法又包括时差法、相差法和频差法，时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点，测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值，从而计算流体流动的速度和流量［2］。 1.2超声波流量计优缺点 时差法超声波流量计的优点有:(1)适用于各种管径流量的测量，流速和管径越大，准确度越高;(2)测量范围(量程比)宽，一般为1∶50;(3)无压力损失，可大大降低长输管道增压的费用;(4)无可动部件，可双向测量［3］。但时差法超声波流量计也存在一些不足，如参数设置比较多，包括:管道口径、壁厚、衬里、材质、测量介质、介质温度、安装方式、安装位置等，其中任意一项参数设置有偏差都可能对超声波流量计的流量系数产生影响。本文主要对管道口径、材质以及安装方式进行分析，分析其对时差法超声波流量计流量系数的影响关系。 1.3超声波流量计流量系数定义 超声波流量计在实际使用过程中，都会用到流量系数F，设标准流量为qs，超声波流量计显示流量为qr，则流量系数 2流量系数影响因素分析 2.1标准装置及超声波流量计选择 标准装置采用本单位的两套流量标准装置:静态质量法水流量标准装置(口径15～400mm，材质碳钢，扩展不确定度Urel=0.05%，k=2)和标准表法水流量标准装置(口径15～800mm，材质不锈钢，扩展不确定度Urel=0.12%，k=2)。超声波流量计选用FLEXIM品牌，型号为FLUXUS，传感器型号为CDM1NZ7，适用管径为50～3400mm。 2.2流量系数确定方法 (1)依次设置好超声波流量计参数(管道外径、壁厚、衬里、材质、介质温度、安装方式等)，超声波流量计计算得到安装距离，将传感器安装到管道上。 (2)启动标准装置，检查密封性，保证不泄露后将流量调到所需流量点，获取标准装置流量qs以及超声波流量计示值流量qr。 (3)依据JJG1030—2010《超声流量计检定规程》中的流量点qmin、qt、0.4qmax和qmax共4个流量点进行检测［4］。qmin流速定为0.25m/s，qmax流速定为7m/s，则选用的流量点分别为:0.25、0.3、2.8、7m/s。 (4)每个流量点检测3次，得到该流量点的平均流量系数，然后对4个流量点的流量系数进行求平均，非常终得到流量系数F。 2.3口径及材质对流量系数的影响 本文选用口径分别为DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN300、DN400，材质分别为碳钢和不锈钢的管道进行检测。检测得到流量系数数据如图2所示。 从图2可以看出，同一材质，不同管径流量系数有一定的差别，非常大相对误差为7.1%;同样，不同材质，同一管径流量系数也有一定差别，非常大相对误差为4.4%。对于小管径(DN50～DN150)，不同材质，不同管径流量系数差别较大;但对于大管径(DN200～DN400)，同一材质，不同管径流量系数较为接近，非常大相对误差为1.7%，不同材质，同一管径流量系数同样较为接近，非常大相对误差为1.5%。 2.4安装方式对流量系数的影响 传感器安装可分为Z法和V法。Z法安装测量流体流量原理如图1所示，V法安装如图3所示。大直径管及强吸声流体宜采用Z法安装［5］。 本文选用材质为不锈钢，对DN200、DN300、DN400三个大管径的安装方法进行分析。 由于本文采用的是FLEXIM超声波流量计，在进行流量检测时可以通过观察信号格数来反映信号的强弱，材质为不锈钢的不同管径信号格数如图4所示，其流量系数如图5所示。 从图4和图5可以看出，对于大口径管道(口径大于DN200)Z法安装的信号都优于V法安装，且两种不同安装方式的流量系数差别不大，故对于大口径管道可优先选用Z法安装超声波流量计，但由于两种安装方式流量系数相差不大，为了安装方便可采用V法，如果没有信号，再选用Z法。 2.5总结 本文通过对口径、材质以及安装方式进行分析，分析其对时差法超声波流量计流量系数的影响，得到的结论如下: (1)对于同一材质的管道，不同口径，超声波流量计流量系数有一定的差别，对于大于DN200的口径流量系数较为接近，非常大相差0.018。 (2)对于同一口径的管道，不同材质，超声波流量计流量系数有一定的差别，对于大于DN200的口径流量系数较为接近，非常大相差0.015。 (3)对于不同材质、不同口径的管道，流量系数没有一定的规律，但流量系数相差不大，当现误差要求不是很高(相对误差5%左右)的时候，没有得到流量系数的管道可采用临近管道的流量系数代替。 (4)对大于DN200的管道，优先选用Z法安装方式，其信号优于V法安装，但由于两种安装方式流量系数相差不大，为了安装方便可采用V法，如果没有信号，再选用Z法。 3结束语 时差法超声波流量计常用于现场流量计的校准，利用本单位两套标准装置对超声波流量计流量系数进行检测，找出流量系数的变动规律，有利于改善现场校准其他流量计的准确度。 相关产品推荐：旋进旋涡流量计
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现以北京中航科仪测控技术有限公司生产的CCS系列的超声波流量计来进行举例：
一、CCS超声波流量计的工作原理及分类超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表，如果在现场配以温度、压力仪表，经过密度补偿，还可以求得质量流量。当超声波在流动的介质中传播的时候，相对于固定的坐标系统而言（如管道中的管壁），其声波的某些声学特性与静止介质中的声特性是不同的，在其基础上又叠加上了流体的流速信息，因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以求出介质的流速。
超声波流量计根据测量原理的不同，种类较多，大致可以分为以下几类：1.传播速度法（时差法、相位差法和频差法）2.多普勒法3.相关法4.波束偏移法等。但是目前*常采用的测量方法主要有两类：时差法和多普勒效应法。
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(2)插入使用专用工具测量管道上安装点距离，这个距离很重要，它直接影响表的实际测量精度，所以最好进行多次测量以求较高精度。
八：安装传感器——调试信号——做防水——归整好信号电缆——清理现场线头等废弃物——安装结束——验收签字
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