YYC 超声波流量计说明书

I YYC 超声波流量计型号规格表
II
警告
（1）YYC 超声波流量计仅限测量水、海水、污
水、酒精、各种油类等能传导超声波的单
一、均匀、稳定的液体；
（2）YYC 超声波流量计必须满管；
（3）YYC 超声波流量计禁止用手抓表头进行搬
运。

错误 正确
1 1 产品介绍
YYC 超声波流量计是一种根据声波在流动液体中的传播规律实
现流体流量测量的流量计。

近十几年来随着集成电路技术的不断迅
速发展，使得超声波流量计的精度和稳定性有了很大的提高，现已
成为一种高精度、高可靠性、高性能、低功耗、低价格等优点，广
泛被用户所采用。

YYC 超声波流量计在设计上采用了世界上先进的集成电路，实
现了生产过程中元器件参数无调整化，生产工艺既简单又可靠，产
品一致性好，保证每一台出厂的机器都达到最佳性能、最好工作状
态。

YYC 超声波流量计有着广泛的用途，在满足现场监测显示的同
时可输出标准直流电流信号(4～20mA)供记录、调节、控制用，另
外增加了频率输出功能，有效地提高了仪表精度，广泛应用于自来
水、循环水、工业用水，各种燃料油、各种酸碱液溶液、各种化学
容剂等。

所有YYC 超声波流量计均由菜单驱动，输出4～20mA 流量比例
信号并带有RS485通讯接口，以便与计算机进行联网通讯。

2 性能特点
●导电、非导电及特殊介质测量。

●高亮度、高清晰度的点阵式液晶显示屏。

●高精度时间间隔测量（p秒级）。

●采用EEPROM存储器，测量及运算数据存贮保护安全可靠。

●年、月、日、时、分、秒时间实时显示。

●具有RS485接口，完善的Modbus通讯协议。

●内置热量测量/热量计。

●内置上电断电记录器。

●内置数据记录。

● 20毫秒基本测量周期。

●对管内流体不产生压力损失，节约能源。

●嵌入式单片机的采用，提高运算速度。

●具有掉电检测、数据保护功能，上电即可恢复运行。

●抗干扰能力强，可在恶劣环境下稳定工作，如：变频器环境能正常工作。

●探头温度范围普通型 -20℃～120℃,高温型＜150℃。

●输出接口采用防雷保护。

2
3 3 技术数据
4
4 量程范围
在量程Q 已确定的条件下，即可根据上述流速V 的范围决定流量计口径D 的大小，其值由下式计算：
4Q 1 π V
D ＝ ²
5 5 测量精度
参考条件下的仪表不确定度(显示/流量信号输出)
6 6 外型尺寸
6.1 外型结构
超声波有普通管道型和插入型两种结构，DN20～DN250采用普通管道型，DN80～DN1400采用插入型，具体外型见6.1.1和6.1.2。

6.1.1 普通管道型
普通管道型外形结构如图6.1、图6.2所示所示，其尺寸值见表6.1
图6.2 一体化型
图6.1
分离式
表6.1 流量计外形尺寸单位：mm
6.1.2
插入型传感器结构外形结构如图6.3所示：
图6.3插入式传感器结构
7 电气连接
7.1 接线方法
分离式超声波流量计转换器内的外接线端子腔体内包含7组接线端子，分别是供电电源接线端子、输出信号接线端子和输入信号接线端子，如图7.1所示。

I+ I- A B Fr com RLY+ RLY- UP+ UP- GND DN+ DN- GND
4~20mA R S485 频率输出 上游探头输入 下游探头输入
信号输出 传感器输入
外接端子接线说明：
电 源： （1）脚为交流220V 电源的相线N ；
（2）脚为交流220V 电源的地线GND ； （3）脚为交流220V 电源的中线L 。

（4）脚为直流24V 电源的正端V+； （5）脚为直流24V 电源的负端V-；
信号输出： （6）脚为4~20mA 电流输出正端I+;
（7）脚为4~20mA 电流输出负端I-。

（8）脚为RS485通讯输出A 端；
图7.1
T1+ T1-
T2- T2+
（9）脚为RS485通讯输出B端。

（10）脚为频率输出+；
（11）脚为频率输出-。

（12）脚为继电器输出RLY+。

（13）脚为继电器输出RLY-。

输入信号：
（14）脚为上游探头正端UP+;
（15）脚为上游探头负端UP-;
（16）脚为上游探头屏蔽线端GND。

（17）脚为下游探头正端DN+;
（18）脚为下游探头正端DN-;
（19）脚为下游探头屏蔽线端GND。

（20）脚为铂电阻PT1000热温度输入正端T1+；
（21）脚为铂电阻PT1000热温度输入负端T1-。

（22）脚为铂电阻PT1000冷温度输入正端T2-；
（23）脚为铂电阻PT1000冷温度输入负端T2+。

分离式传感器接线盒端子接线说明：
1 2 3 4
图7.2
（1）脚为上游探头正端UP+;
（2）脚为上游探头负端UP-;
（3）脚为上游探头正端DN+;
（4）脚为上游探头负端DN-;
（5）脚为地线接线端。

一体化型超声波流量计接线盒接线说明如图7.3所示：只需按图所示接入电源即可，如需远程监测或控制，还需要接上电流输出线。

接线端子说明：
＋: 直流供电时为24V电源正级，交流供电时为220V电源的相线
－: 直流供电时为24V电源负级，交流供电时为220V电源的中线
I＋: 电流输出正极
I－: 电流输出负极
7.2 接线须知
电线和电缆
1)采用500PVC绝缘电线或具有同等性能的标准电线或电缆。

2)在易受电噪声干扰的地方需使用屏蔽线。

3)在高温或低温环境中，要采用适合于使用场合温度的电线或电缆。

4)在空气中含有油或溶剂、腐蚀性气体或液体的地方，应采用适合于
这种地方的电线或电缆。

电缆敷设
1)导线可敷设在钢管或电缆沟中，也可沿墙柱敷设。

2)超声波流量计的电源线，应从安装有指示灯、电源开关和保险丝的
开关板上接出。

3)传感器与转换器之间按接线图对照符号要求接线，同一导线两端应
接在同样符号的端子上。

4)若传感器与转换器之间的电缆线为两段相接，则接头处应进行绝缘
和防潮处理。

5)为避免干扰，信号线与电源线不要敷设在同一根钢管中；平行走线
时，不要靠得太近，应保持一定的距离。

6)为避免变频干扰，信号线铺设应尽量远离变频器。

8 安装
8.1 安装简图
标准法兰
8.2 安装条件
1)尽量应远离有氨气、酸雾腐蚀性空气的场所。

如果现场环境条件不
能满足，用户在订货时可以提出，本公司将设法给予解决。

2)安装流量计的管道段，不要有较大的漏电流，而且附近应有良好的
接地条件。

3)安装的管道，要保证测量管道内始终充满被测介质，防止空管。

4)流量计上游侧应有不少于10D（管道内径）的直管段（见图8.1），
如果上游侧有非全开的闸阀或调节阀，则流量计上游直管段的长度
应增加到20D的距离（见图8.2）。

流量计下游侧的直管段要求不高，一般大于5D即可。

图8.1
8.3安装方法
8.3.1分离式超声波流量计的转换器盒采取壁挂或支架固定的方法安装 安装孔尺寸如图8.3所示。

图8.3
1) 为防止出现不满管，流量计标高应略低于管道的标高，或在流量计下游侧保证有一定的水流压
力，如图8.4所示。

图8.4
图8.2
2) 流量计测量内径应与管道内径相一致，如果内径不可能一致，管道内径应大于流量计内径，并
在它们之间加装圆锥角不大于15°的渐缩管或渐扩管，如图8.5所示。

3)
4）对工艺上不允许流量中断的管道，在安装流量计时应加设旁路通管和清洗口，如图8.7所示，这种装置可在流量计退出使用的情况下，保证设备系统连续工作。

5） 小口径流量计可直接支撑在管道上，大口径流量计则必须安放在垫脚上，通过垫脚由地基来承
受流量计重量，此时流量计下游管道的连接处，应装伸缩节。

6） 流量计法兰与管道法兰的连接螺栓必须拧紧，密封垫圈厚度要均匀，
以保证连接紧密、无泄露。

密封垫圈内径应与衬里内径一致，孔口要对准，不使垫圈凸出而产生截流效应，从而影响测量精度。

≤≤7.5° 图8.5
图8.7
（1）安装方式
超声流量计探头安装方式有Z型、V型等（见图8.8），内径大于200mm可选Z型，
200mm以内可选V型。

图3 Z型安装示意图
图8.8 V型安装示意图
（2）安装点位置
按测量点对管道的要求，选取适合安装的直管段。

为了避免水管顶段气泡和底部泥沙的影响，安装点一般选在通过管道中心水面上下45°范围内。

V型安装两探头在管道同测，必须保证在与管道轴线平行的同一直线上，Z型安装两探头在管道两测，二者连线必须通过管道中心。

在选择确定安装方式之后，主机根据输入管道尺寸，流体种类，探头类型等参数计算出两探头安装距离，并在液晶上显示，主机所显示距离为两探头顶端之间的距离，据此可选定两个安装点。

对于Z型安装，为了保证两探头固定在通过管道中心的平面上，可用坐标纸或白纸标出安装距离，以管道圆周1/2的纸长围至管道上，由纸的两条边线划出安装线，即可准确地定出两个安装点。

（3）安装方法
先用锉刀和砂纸把安装点打磨平滑，将污物清除干净，亮出管道本身的色泽。

然后分别在管道和探头涂上一层耦合剂，再将探头紧贴至安装点上，使之顶端相对，按主机给出数据调准间距并要求探头和管壁间的耦合剂中不得有气泡或固体颗粒，以免影响耦合效果。

（4）调整
将探头电缆接入主机电路板相应接线端子，同时也将电源线接入，检查无误之后，将电源线另一端插入220V交流供电系统，开主机电源，对探头位置进行细微调整，直到显示的数据达到稳定。

最后用钢丝带、磁表座或其它固定架等将探头固定住，便完成安装。

（1）安装点位置的确定
a 、将管道参数输入主机，M23菜单选择“5、插入B 型探头”，M24菜单选择“1、Z 法安装”，
运行后M25菜单即为两个传感器的中心安装距离；
b 、在合适的直管段上选择一点作为传感器的一个安装中心点A ，过A 点沿圆周1/2周长处作一中间点B ，过B 点沿轴向作一直线平行于管道中心线，过B 点在直线上量取安装距离即可得到另一安装点C(如图8.9)。

B C
图 8.9
（2）安装球阀底座（如图8.10）
a 、等于可焊接管材，只需将球阀底座直接焊接在管道外壁上，焊接时注意不能有气孔、夹渣等焊接缺陷，以防漏水；
b 、对于不可直接焊的管材，需采用定制的专用管卡安装球阀底座。

图 8.10 （3）钻孔（如图8.11）
a 、将开孔器密封护套与特制球阀外螺纹连接，拧紧后，打开球阀，推动钻杆直至与管道
外壁接触，将手电钻于钻杆接好锁紧；
b 、接通电源，在钻孔过程中，手电钻保持低速、缓慢进给，以免卡钻，甚至钻头折断；
c 、待钻透后，拔出钻杆直到开孔器钻头的最前端退至球阀芯后，关闭球阀，卸下开孔器。

1 2 3 4 5 6 7 8
1、管道
2、球阀底座
3、特制球阀
4、定位钻头
5、ф19开孔钻
6、密封套
7、钻杆
8、手电钻
图 8.11
（4）传感器的装入（如图8.12）
a、将锁紧螺帽旋至传感器底部，再把传感器旋入特制球阀导向螺纹，当旋至球阀芯时，打开球阀，继续旋入传感器，直至传感器前端伸出管道内壁；
b、调整好传感器的角度（两个传感器进线孔应同时向上或向下），紧固好锁紧螺帽，最后将线接好，用硅橡胶密封接线处。

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1、传感器
2、球阀底座
3、球阀
4、导向螺纹
5、锁紧螺帽
6、接线盒
7、信号电缆
图 8.12
（5）传感器伸入管道内壁尺寸（如图8.13）
a、传感器的长度A和管壁厚度B已知，传感器留在管道外侧长度L也可测量，只需L=A-B即可（此时C=0）。

L
图 8.13
（6）接线
a 、接线示意图（如图8.14所示）；
b 、接线完毕后，锁紧进线孔锁紧螺帽，然后将防水胶注满接线盒，拧紧盒盖。

接线端子
图 8.14
屏蔽电缆锁紧螺帽
接负极（黑）
屏蔽层
专用电缆
9 使用指南
9.1 分离式转换器面板说明（图9.1）
标注:
a 产品名称
b 液晶显示屏
c 按键区
9.2 按键说明
9.3 参数设置示例
以仪表系数=1.0025的设置为例
9.4 显示内容一览表
█ 关于非线性修正的说明
● 流量修正点（LL1
～LL6）的值为仪表未修正前的流量，即修正系数为1的情况下的
瞬时流量，在对仪表进行标定时，先选好标定点，将各个标定流量输入，然后将： Q 标准/F 测量 -> 系数C 单元。

● 各段流量点必须满足LL1≥LL2≥LL3≥LL4≥LL5≥LL6。

● 当仅使用5个修正系数时，需要设置成LL5=LL6,C5=C6=1。

● 当仅使用4个修正系数时，需要设置成LL4=LL5=LL6,C4=C5=C6=1。

● 当仅使用3个修正系数时，需要设置成LL3=LL4=LL5=LL6,C3=C4=C5=C6=1。

● 当瞬时流量≤LL1时，就以C1来修正。

● 当瞬时流量≥LL6时，就以C6来修正。

● 用一个线段来修正过程见下图。

● 修整系数的确定可以有下列两种方法：
（1）根据瞬时流量，各点的修正值C 计算公式为: 修正值=F 标准 / F 测量 。

（2）根据已经标定出的仪表系数，先选定一个流量点所对应的仪表系数为标准值，
其他点流量系数除以该标准值作为修整值设入该流量点所对应的修整系数单元。

修正前瞬时流量
仪表系数
●可以利用非线性修正进行小信号切除。

设置: LL1＝切除流量，C1＝0.0即可。

●主板的基准特征值在出厂时已经设置好，运行过程不允许改动，否则将直接影响仪
表测量精度，严重则造成仪表无显示；除非主板经过修理和更换基准元件，才能重
新设置新的基准值。

10 使用维护及故障诊断
10.1 日常维护
1)周期性直观检查，保持仪表周围环境整洁，防止仪表进水。

2)检查仪表接线是否良好。

10.2 故障诊断
在正常工作条件下，流量计很少发生故障。

但仪表或管道安装不当
会引起流量计故障，此时应首先检查流量计外部情况有否损伤，电缆连
接是否完好，电网电压是否正常，管道是否泄露或处于非满管状态，探
头与外壳之间的耦合是否良好等等，切勿盲目拆修流量计。

流量计故障应由专业维护人员处理。

若发生故障，请与我公司联系
或直接将流量计发往我公司修理。

11 标定
11.1 标定要求
1)装置准确度应不低于被检表准确度的1/3。

2)检定用流体应充满试验管道。

其流动应为单向稳定流，并无旋涡。

3)流量计应在其流量上限值70%-100%范围内，至少运行5min后方可
进行正式示值检定。

4)检定点：Qmax（20mA对应的流量）、0.5 Qmax、0.2 Qmax。

5)每个检定点至少检定3次。

6)检定过程中每调一个流量点，应待流量稳定后方可进行检定。

7)在每个检定点的每次检定过程中，检定流量与该检定点规定的流量
相比，其偏离应不超过±5%。

8)在每次检定中，应读取并记录流量计显示仪表的示值、标准表的示
值和检定时间。

9)每次调整流量计仪表系数后，均应重新记录各检定点的数据。

11.2 标定步骤
1)按安装要求把超声波流量计安装在标定管道上（保护好表头，以免
水溅）。

2)关闭出水阀，打开进水阀，检查安装是否漏水。

3)渐开出水阀，检查仪表显示是否完好。

4)关闭出水阀，调整零点，设置流量计的迁移量（F-zero）。

5)控制出水阀至Qmax （20mA对应的流量（标准表）），调整20mA对
应的流量（被检表），设置流量计仪表系数（Coe），并记录数据。

6)控制出水阀至0.5 Qmax，检查被检表的流量是否符合要求，并记录
数据。

7)控制出水阀至0.2 Qmax，检查被检表的流量是否符合要求，并记录
数据。

8)关闭出水阀，检查流量扰动，确定切除量（Fcut）。

11.3 标定示意图：
11.4 准确度等级：
流量计的准确度等级用引用误差来表示：
q i-(q s)t
E Re= ³100％
q max
式中：
E Re ：为流量计的引用误差；
q max ：为流量计最大流量，m3/h；
q i ：为第i检定点的流量计示值；
(q s)t：为第i检定点装置测得的流经流量计的实际流量。

附A.1 数学模型
已知管道管径和壁厚，不难利用面积速度法得到流量值：
Q=KV（πD2/4）
式中 K：仪表系数
Q：流体流量
D：管道管径
V：管壁
附A.2 工作原理
超声波在流动流体中传播时，其顺流和逆流传播的速度，将由于流体本身的流动而产生差别，致使经过同样距离所需的传播时间不同，两者差值的
大小与流体流动速度存在一定关系。

如图1在管道外壁置两个传感器（或称探头），上游端发射超声信号，沿顺流方向传播，为下游端传感器接收，传播时间记为T+，下游端发射的超
声信号，逆流传播至上游传感器的时间记为T-，上下游传播时间差记为△T，
如果测量出这一差值，即可根据下面的关系式计算出管内流体的平均速度V：
V=（MD/Sin2θ）（△T/T+²T-）
式中△T=（T-）-（T+）
M为声波在两探头间流体中直线传播次数，上述情况M=1
D为管道内直径
θ为声束与流体流动方向夹角
T + ，T
-
为声波沿顺流和逆流方向传播时间
附B.1常用液体声速和粘度
附B.2常用材料声速
附B.3水中声速表（1标准大气压下）。