超声波流量计工作原理及常见问题概述.

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超声波流量计特点及常见故障的诊断分析

超声波流量计特点及常见故障的诊断分析

超声波流量计特点及常见故障的诊断分析超声波流量计是应用超声波原理测量流体流量的仪器。

它通过测量超声波在流体中传播的时间差来确定流速,并进而计算出流量大小。

以下是超声波流量计的特点及常见故障的诊断分析:特点:1. 非接触式测量:超声波流量计无需与流体直接接触,不会影响流体的流动性能,避免了对流体的阻力和压力损失。

2. 高精度测量:超声波流量计具有较高的测量精度,在正常使用条件下,精度可以达到0.5%以内。

3. 全程测量:超声波流量计可以进行全程测量,不受管道布局、管道直径和管道形状的限制。

4. 宽测量范围:超声波流量计适用于多种流体介质,包括液体、气体和蒸汽等,并且测量范围广,可以覆盖不同流速范围。

5. 无移动部件:超声波流量计内部没有移动的零部件,结构简单,无需经常维护和保养。

6. 无压力损失:超声波流量计的传感器一般安装在管道外部,不会对管道内部流体的压力造成影响,无压力损失。

7. 易于安装和维护:超声波流量计安装方便,不需要切断管道和停止生产过程,且使用寿命长,维护成本低。

常见故障及诊断分析:1. 传感器故障:传感器可能出现无法工作的情况,可能是由于传感器接触不良或损坏导致。

诊断时可以检查传感器与仪表的连接情况,或者替换新的传感器进行测试。

2. 测量不准确:如果超声波流量计的测量结果与实际流量存在偏差,可能是由于介质的物性参数设置错误或者管道内有其他物质干扰导致。

诊断时可以重新校对物性参数,或清洗管道内部的杂质。

3. 温度影响:超声波流量计测量的结果可能受到温度的影响。

在温度波动较大的环境中,需要对测量结果进行温度补偿。

如果仪表显示的流量波动较大,可能是温度补偿参数设置错误,需要重新校对。

4. 信号干扰:由于超声波流量计是通过测量超声波的传播时间差来进行测量,如果信号受到干扰,测量结果可能不准确。

诊断时可检查信号线路是否正确接入,或进行信号屏蔽处理。

5. 供电故障:超声波流量计的供电系统可能出现故障,导致仪表无法正常工作。

超声波流量计常见故障分析及解决措施

超声波流量计常见故障分析及解决措施

超声波流量计常见故障分析及解决措施超声波流量计是一种非接触式、非侵入式的流量测量仪表,因其精准性高、使用便利等优良特性而被广泛应用于各种工业流量检测场合。

虽然超声波流量计具有很强的稳定性,但是在使用过程中仍旧会碰到一些常见的故障。

本文将就这些故障进行分析并提出相应的解决措施。

常见故障一:读数不准或漂移假如超声波流量计读数不准或显现漂移,那么很可能是以下原因导致:1.管道壁面显现结垢或沉淀物,影响了信号的反射和传输;2.管道内显现气泡、异物或水浸,影响了信号的传输;3.测量段长度不足或者安装位置不合理,使得流量场的稳定性不够,影响了信号的精准性;4.传感器的位置不合适,如太靠近弯头、截面变化处等;对于第一种情况,我们可以通过将管道进行清洗来解决。

对于第二种情况,需要适时检查管道内部是否有异物或者气泡,并进行相应处理。

对于第三种情况,我们可以加添测量段长度,或者重新调整安装位置来加添流场稳定性。

对于第四种情况,需要重新进行传感器的安装,并避开将传感器安装在易产生干扰的地方。

常见故障二:无法读取信号假如超声波流量计无法读取信号,那么很可能是以下原因导致:1.传感器连接不良或者存在断路;2.模拟电路板或者数字电路板存在损坏;3.传感器的超声波晶片损坏;对于第一种情况,我们需要检查传感器的连接是否正常,并使用万用表对传感器进行测量。

对于第二种情况,需要进行相应的电路维护和修理或更换电路板。

对于第三种情况,需要更换受损的超声波晶片,或者更换整个传感器。

常见故障三:测量范围不够假如超声波流量计的测量范围不够,那么很可能是以下原因导致:1.传感器安装角度不精准或者位置不合理;2.传感器超声波波束角度不匹配;3.测量流体介质密度或者温度发生变化。

对于第一种情况,我们需要重新进行传感器的安装,并确保传感器安装角度正确。

对于第二种情况,需要更换匹配优秀的超声波传感器,以保证测量精准性。

对于第三种情况,需要进行对流体介质密度或温度的校正。

超声波流量计五种常见故障解决方法

超声波流量计五种常见故障解决方法

超声波流量计五种常见故障解决方法超声波流量计是一种流量计量技术,它利用超声波对流体进行测量,可以测量液体、气体等流体的流速和流量。

在使用过程中,超声波流量计也会出现一些故障,影响流量计的精度和稳定性。

本文将介绍超声波流量计常见的五种故障以及相应的解决方法。

1. 声速传输时间偏差声速传输时间是超声波流量计的关键参数之一,它影响到测量精度。

如果声速传输时间偏差过大,会导致流量计的测量结果不准确。

造成声速传输时间偏差的原因可能是超声波传感器安装不当或者超声波传感器所处的环境变化。

解决方法如下:•检查传感器的安装是否符合要求•调整传感器的位置,避免环境因素的影响•对超声波传感器进行校准2. 液体中杂质过多在测量液体的过程中,液体中存在着杂质,如气泡、沉积物等,会影响超声波的传播和接收,降低测量精度。

解决方法如下:•定期清洗超声波传感器以及管路•预处理流体,例如过滤、除泡3. 管路设计不合理管路的设计会影响到流体的流动状态,进而影响测量结果。

如果管路的设计不合理,会出现回流、静态流等问题。

解决方法如下:•设计合理的管路系统•增加流量计局部阻力•调整管路中的流体流动状态4. 超声波传感器的磨损超声波传感器在长时间运行中会出现磨损,降低测量精度。

解决方法如下:•定期更换超声波传感器•在传感器使用前后进行校准,以检测传感器的磨损情况5. 数据异常在使用过程中,可能会出现数据异常等问题,导致测量结果不准确。

解决方法如下:•检查流量计的工作状态•检查测量管路及其接口•检查数据传输的稳定性在使用超声波流量计的过程中,以上五种故障是比较常见的问题,需要我们及时发现并及时解决,以保证流量计的正常运行。

超声波流量计 原理

超声波流量计 原理

超声波流量计原理
超声波流量计是一种利用超声波传播特性来测量流体流量的仪器。

其原理基于多普勒效应和时间差法。

多普勒效应是指当发射器和接收器相对于被测流体运动时,接收到的超声波频率与发射时的频率之间存在差异。

如果被测流体是静止的,则接收到的频率与发射时相同。

但如果被测流体在某个方向上运动,则接收到的频率会发生变化。

通过测量频率的变化,可以确定流体的流速。

时间差法是指利用超声波在流体中传播的时间差来计算流速。

超声波在传播过程中,若流体是静止的,则发射器和接收器之间的时间差与流速无关。

但如果流体在某个方向上运动,则超声波在流体中传播的时间将会受到影响。

通过测量发射器和接收器之间的时间差,可以计算出流速。

超声波流量计通常由发射器和接收器组成。

发射器将超声波发射到流体中,接收器接收到从流体中反射回来的超声波,并进行频率或时间的测量。

根据测量结果以及流体特性的已知参数,可以计算出流体的流速和流量。

超声波流量计原理详细说明

超声波流量计原理详细说明

三、优点:超声波流量计非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量计,不用在流体中安装测量元件,故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。
一、超声波流ห้องสมุดไป่ตู้计工作原理: 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;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、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。
五:前四步骤完成后可确认使用何种传感器安装
六:开始向表体输入参数以确定安装距离。
七:非常重要:精确测量出安装距离。
(1) 外夹式可选安装传感器大概距离,然后不断调试活动传感器以达到信号和传输比
最好的匹配
(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

超声波流量计五种常见故障解决方法及工作原理

超声波流量计五种常见故障解决方法及工作原理

超声波流量计五种常见故障解决方法及工作原理超声波流量计五种常见故障解决方法超声波流量检测技术是近年来快速进展起来的新技术,它利用超声波在流体中传播所载的流体流速信息来测量流体流量。

与传统的涡街、电磁等流量计相比,超声波流量计具有非接触、无压损、精度高、造价低、结构简单、测量范围宽等特点。

尤其是超声波流量计体积小、造价与口径无关,它解决了工业测量中大口径测量设备制造、运输困难和造价高的突出问题,使它特别适合临时管道、大口径管道的流量测量,在工业供水系统中得到了广泛应用。

常见的故障有以下五种,分别来分析下。

一、读数不稳定变化猛烈原因分析:安装超声波流量传感器的管道振动大或存在更改流态装置(如流量计安装在调整阀、泵、缩流孔的下流)。

解决方法:将流量传感器改装在阔别振动源的地方或移至更改流态装置的上游。

二、读数不精准,误差大原因分析:1、超声波流量计传感器装在水平管道的顶部和底部的沉淀物干扰超声波信号。

解决方法:将传感器装在管道两侧。

2、超声波流量计传感器装在水流向下的管道上,管内未充分流体。

解决方法:将传感器装在充分流体的管段上。

3、存在使流态强列烈波动的装置如:文氏管、孔板、涡街流量计、涡轮番量计或部分关闭的阀门,正好在传感器发射和接收的范围内,使读数不精准。

解决方法:将传感器装在阔别上述装置的地方,传感器上游距上述装置30D,下游距上述装置10D或移至上述装置的上游。

4、超声波流量计输入管径与管道内径不匹配。

解决方法:修改管径,使之匹配。

三、传感器是好的,但流速偏低或没有流速原因分析:1、由于管道外的油漆、铁锈未清除干净。

解决方法:重新清除管道,安装传感器。

2、管道面凹凸不平或超声波流量计安装在焊接缝处。

解决方法:将管道磨平或阔别焊缝处。

3、管道圆度不好,内表面不光滑,有管衬式结垢。

若管材为铸铁管,则有可能显现此情况。

解决方法:选择钢管等内表面光滑管道材质或衬的地方。

4、被测介质为纯洁物或固体悬浮物过低。

超声波流量计常见故障原因分析及处理措施

超声波流量计常见故障原因分析及处理措施

超声波流量计常见故障原因分析及处理措施
1、超声波流量计原理及作用
超声波流量计主要是利用流体流动速度来检测实际流量的速度,能得到准确的天然气通过量,并推出整体天然气的存储量。

在实际应用中,超声波流量计能将日常状态下的天然量转换为标准状态下的天然量,进而得到精准的气体产热量。

2、超声波流量计常见故障原因分析及处理措施
(1)声速发生报警。

超声波流量计在正常工作中,如果所检测的声速值超过标准预设值,将会出现黄色报警信号;当超过标压值后,会出现红色报警信号。

工作人员可采用更换超声波流量计内部换能器的处理措施。

(2)声道增益过大报警。

当换能器所检测的信号较低时,会将报警信息传输到不同系统通道中,会导致控制面板出现问题。

工作人员应检测换能器的工作效率和控制面板的使用周期,如果超过使用周期后,需要进行更换。

超声波流量计不正常的现象和故障分析

超声波流量计不正常的现象和故障分析

超声波流量计不正常的现象和故障分析超声波流量计是一种常用的流量测量仪器,适用于各种液体介质的流量测量。

但是在使用过程中,有时会出现一些常见的问题,导致测量数据不准确或者无法正常工作。

本文将分析超声波流量计常见的故障现象及其解决方法。

故障现象1. 信号不稳定超声波流量计的工作原理是通过发射超声波向流体介质中传输,通过接收到反射回来的超声波来测量流体介质的流速和流量。

如果信号不稳定,测量结果会受到影响。

导致信号不稳定的原因可能是:•接收器或发射器故障•测量介质的温度或压力变化•测量介质中含有气体或泡沫2. 测量值不准确超声波流量计的测量值主要受到流体介质的影响,如果测量值不准确,则有可能是以下原因导致:•测量时超声波遇到悬浮物或沉积在管壁上的污垢•发射和接收器之间存在物理干扰•测量介质的物理特性发生变化(例如温度和密度)3. 无法正常工作有时超声波流量计会出现无法正常工作的情况,如无法通电或无法采集测量数据。

此时,可能是以下原因之一造成的:•超声波流量计电源故障•测量系统接线松动、短路或断开•测量介质不符合要求或流量计未正确安装故障分析及解决方法1. 信号不稳定•检查超声波流量计的发射器和接收器是否故障或者损坏,如果是,及时更换或维修。

•检查测量介质的温度和压力是否稳定,在温度变化大的环境中建议使用补偿器来精确衡量流量。

•如果测量介质中含有气体或泡沫,可以使用波纹管或气体分离器,在测量位置设置冲洗管,能够有效地消除气体和泡沫。

2. 测量值不准确•定期清洗管壁,除去悬浮物和厚积的污垢等物质。

•确保测量介质中无气体和泡沫,并且更换不合适的测量介质,以免干扰测量。

•测量时,避免物理干扰,可以选择不同的安装位置或更改发射和接收器的位置,使测量更精确。

3. 无法正常工作•首先确保超声波流量计有电,如有需要请更换或修复电源。

•检查测量系统的接线是否松动、短路或断开,需要重新连接,或者修复断路。

•当超声波流量计无法正常工作时,可以通过调整测量介质的流量和速度,或者重新安装流量计来检查有无故障。

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述一、工作原理1、概述超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。

在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。

这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。

由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。

Q.Sonic-3采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。

此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。

图2-1信号反射路径2、流速的测量超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V (该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有:LtD = ----------------------- ---------------- (2.1)C + V ? cos和LtU = ----------------------- ---------------- (2.2)C —V ? cos式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L:L D= ------------- ---------------- (2.3)2 sinA采用电子学手段来测量此传输时间。

根据时间倒数的差,可按下式计算流速VA L 1 1V = ------------- ( -------------------- )-——(2.4)2cos tD tU一般说来,沿管道横截面的流速并不是一个固定不变的常量。

在流过很长圆管的定常无涡流的流体中,流速仅是径向位置的函数。

超声波流量计常见故障的原因和解决方法

超声波流量计常见故障的原因和解决方法

超声波流量计常见故障的原因和解决方法背景超声波流量计作为一种高精度、无污染、不堵塞、适用范围广的流量计,被广泛使用于各种工业应用中。

但是,在使用中,超声波流量计也会遇到一些常见故障,包括但不限于以下几种:•测量值波动大•测量值偏小•测量值偏大•无法测量•有时能测量但有时不能测量接下来,我们将对这些常见故障的原因和解决方法进行详细的介绍。

故障原因及解决方法测量值波动大当超声波流量计的测量值波动大时,可能有以下几种原因:1.测量管道的变化流量计所测量的流速尤其敏感于流动管道内壁和管道截面积的变化。

管道磨损会增加摩擦,污垢会降低截面积,这些因素都会导致测量值发生波动。

解决这个问题的方式是在选用超声波流量计时注意管道的品质和维护,定期对管道进行清洗和检查。

2.液体的变化有些超声波流量计适用于一些特定类型的液体,而一些情况下流体的温度、压力等参数也会影响其测量值。

如果流速变化小,那么问题可能是由于温度和压力的变化所导致的。

如果流速的变化大,那么问题则可能是液体参数变化所导致的。

解决这个问题的方式是选择适合测量用途的超声波流量计,以及在操作流量计时保持温度和压力的稳定。

3.测量方法波动的原因之一可能是由于超声波流量计的安装位置和角度选择不当。

更改安装角度并重新定位可能是一个良好的解决方法。

可以在使用超声波流量计之前评估流量计的安装条件。

测量值偏小当超声波流量计输出的读数比实际流量小时,可能有以下几种原因:1.气体混入超声波测量需要一定的液体体积使声波产生波动。

如果管道中存在气泡,则这些气泡将会抵消声波,造成偏小的测量值。

解决这个问题的方式是安装气泡解决方案来提高管道内气泡的抽取率。

2.测量管道长度过短在短管道中使用的流量计很容易受到外部噪音干扰,从而产生错误测量结果,尤其是在偏离流体初始稳定状态的情况下。

因此,在使用超声波流量计时,必须选择具有足够长的管道长度,以确保精确测量。

3.管道积垢在管道中沉积的污垢可能会对超声波测量产生负面影响。

超声波流量计误差

超声波流量计误差

超声波流量计误差引言流量计是用于测量液体、气体或蒸汽流动的仪器。

超声波流量计是一种常用的流量计类型,它利用超声波技术进行流量测量。

然而,由于各种原因,超声波流量计可能存在误差。

本文将深入探讨超声波流量计误差的原因和解决方法。

超声波流量计原理及结构超声波流量计是基于声波传播速度与流体速度的关系进行原理测量的。

它通常由发射器、接收器和传感器组成。

发射器发射超声波信号,经过流体后由接收器接收,根据声波的传播时间和速度变化计算流体流速和流量。

超声波流量计误差的原因超声波流量计误差的产生有多个原因,主要包括以下几个方面:1. 流体特性不同类型的流体在传播超声波时会产生不同的声速,并且随着温度、压力和流速的变化而变化。

因此,如果流体特性不稳定或存在波动,超声波流量计的测量结果将受到影响。

2. 流道形状超声波流量计的流道形状对流体的流动行为有很大影响。

如果流道存在不均匀的形状或壁面摩擦,会产生流体速度的非均匀分布,从而导致测量误差的产生。

3. 流体输送流体在输送过程中可能存在脉动、涡流和湍流等现象,这些现象会导致超声波的衰减、散射和反射,影响超声波信号的传播和接收,进而影响测量结果的准确性。

4. 温度和压力变化超声波流量计的测量结果会受到温度和压力的变化影响。

温度的变化会导致流体密度和黏度的变化,从而影响流体的流速和流量。

压力变化则会影响流体的压缩效应和密度,进而影响超声波的传播速度和传播时间。

超声波流量计误差的解决方法为了减小超声波流量计的误差,可以采取以下方法:1. 校准和调试定期对超声波流量计进行校准和调试,以确保其测量结果在一定误差范围内准确可靠。

校准和调试包括检查传感器位置、调整发射器和接收器的参数,以及与标准流量计进行比对等。

2. 优化流道设计优化超声波流量计的流道设计,确保流道的形状光滑均匀,减少壁面摩擦和不均匀流速的影响。

合理选择流道材质和处理工艺,以降低噪声和干扰。

3. 降低流体脉动通过改善流体输送系统、优化管道布局和减小流体脉动等方法,降低流体的非均匀性,减小超声波的衰减、散射和反射现象,提高测量精度和稳定性。

超声波流量计常见故障诊断与处理方法

超声波流量计常见故障诊断与处理方法

超声波流量计常见故障诊断与处理方法摘要:超声波流量计在天然气管道中的应用原理依赖于超声波发射和超声波接收装置。

通过超声波在被测流体中的传递时间差来确定管道中流体的流速,然后根据天然气管道输入设备的相关参数来计算天然气流速。

这种流量计的原理相对简单,其结构主要依靠超声波发射器和接收器以及气体传感探头来建立一个整体的数字读数系统。

该类型设备目前正逐步应用于天然气生产和运输过程中,因此分析其常见故障和日常维护方法具有重要的现实意义。

关键词:超声波流量计;故障;维护前言目前,中国对超声波流量计的需求正在迅速增加,人们对这项技术的了解也在不断加深。

目前,气体超声波流量计主要用于中国建设的各种天然气管道的贸易测量。

例如,西气东输管道的首选流量计是气体超声波流量计。

随着中国天然气行业的发展,天然气领域对超声波流量计的需求也将增加。

尽管与其他流量计相比,超声波流量计在高压和高流量天然气流量测量方面具有无与伦比的优势,但由于其涉及的技术范围广泛,也会受到不稳定流型、物理参数、噪音、污垢和配套仪器测量精度等因素的影响。

然而,随着全球能源供需日益紧张,天然气供需双方越来越关注贸易计量的准确性和可靠性。

如何克服影响测量精度的诸多因素,科学应用超声波流量计,有效提高贸易测量的精度,开展超声波流量计的故障诊断与应用研究日益紧迫。

1 气体超声波流量计的工作原理气体超声波流量计由仪表本体(信号处理单元(SPU)、超声波传感器)、流量计算机、压力变送器、温度变送器以及上下游直管段组成。

超声波流量计通常使用时差法。

超声波换能器成对对角安装在管壁上,既可以发射超声波脉冲,也可以接收超声波脉冲。

当气体流经流量计时,相对的超声波换能器同时发射超声波(频率大于20000Hz的声波),并且它们沿下游和反向的传播速度不同。

通过测量传播时间差,可以获得流体的轴向平均流速。

该时间差与管道中被测流体的体积流速(平均流速)成比例。

利用流量计算机计算的压缩系数和温度/压力变送器的温度压力信号,对气体超声波流量计的流量信号进行体积校正,得到标准条件下的体积流量(质量流量、能量)。

超声波流量计说明书

超声波流量计说明书
探头接到放大板的 三根线中,黑色信 号线(+)、白色信 号线(-) 、S接地线
Mark II
CPU 主板 电源板
本安接口板 现场接线板 诊断和接口板
四、CUI软件
DANIEL CUI是基于Windows操作系统的软件,可为用户呈 现:流速剖面、各声道的声速、增益、信噪比
连接PC机与超声流量计之间的RS232(以太网)通讯电缆, 在PC机中运行“Daniel CUI MARK III”软件,点击 “connect(连接)”按钮,建立PC机与超声流量计之间 的通讯。
声波是如何产生的 ?
当振动体与介质相接触时,便产生声波
声波的频率 (Hz)
单位时间内通过某一给定点的声波的数量叫 声波的频率
声波的速度
速度是指声波通过某一介质的速率(米/秒, 英 尺/秒), 它是独立于频率的一个概念
介质的弹性越大,声波传播的速度越快 介质的密度越大, 声波传输的速度越慢 如果气体的密度已知的话,声波的速度是可以
如果某声道探头脏了,那么探头的能量就会被大大削弱, 此时流量计可以通过探头的反馈信号得知能量损耗较大,结 果就会增加此声道的增益,从而增加能量,能够克服由于探 头脏污而导致的能量损失。
Signal to noise ratios:信噪比,指的是超声波流量计的信 号和噪声的比值,信噪比越大,则说明超声波流量计的工作 情况越好。
当管道中有气体流过时,传感器1和传感器2所发射的超声波 脉冲分别被传感器2和传感器1接受,由于超声波脉冲在气流 中传播速度受到气流的影响,导致超声波脉冲顺流传播的速 度要比逆流时快,在超声波声道长度内,其顺流、逆流方向 的传播时间分别为:
ts
L
cvcos
tn
L
cvcos

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述
a “ 方式 安 装 、 V”
“ ” 安 装 是 标 准 的安 装 方 法 , 测 管 径 范 围 为 2mm-4 0 V式 可 5 - 0 mm。
安装传感器( 头) 探 时须注意上下游两传感器( 探头) 水平对齐 , 使其中 示 T o n 为 超声 波 束 在 逆 方 向 上 的传 播 时 间 ( dw ~ 由下游 传 感 器 到 上 心 连 线 与输 水 管道 轴 线 水 平 一 致 。 ( 意 图见 说 明 书 ) b “ ” 式 安 装 、Z 方 游传 感 器 间 的传 播 时 间 ) △ T_T p Td wn u- o “ ” 安装 一 般适 用 于输 水 管 道 粗 或 水 介 质 不 很 洁 净 或 管 道 内 壁 z式 有 水 垢 而 使 “ 式 安 装 信 号 失 真状 况 。一 般 说来 ,0 mm 以 上 管径 的 V” 30 2 超 声 波 流量 计 的 特 点 输 水 管 道 选 用 “ 式 安 装 较 适 宜 ,Z 式 安 装 的 可 测 管 径 范 围 通 常 在 z” “” 0 mm- 0 mm。 装 传 感 器 ( 头 ) 须 注 意 上下 游 两 传 感 器 ( 头 ) 安 探 时 探 超 声 波 流 量计 基 于微 处 理 技 术 , 多 采 用 集 成 电路 及 低 电压 宽 脉 10 - 60 大 与输 水 管道 轴 线 在 同 一 平 面 内 , 上 游 传 感 器 ( 头 ) 低 位 、 游 传 且 探 在 上 冲发 射 技 术 而设 计 的 。在 测 量技 术 上 . 为取 得 更 高 的分 辨 率 和更 大 的 探 在 示 测 量 范 围 , 用 01 s 高 分辨 率 时 间 测 量 线 路 。 专 门 用 于 液 体介 感器 ( 头 ) 高 位 。 ( 意 图 见 说 明 书 ) 多使 .n 超 它 .. 质 测 量 特 别 是水 的测 量 。 其 显 著特 点 是 : 度 等 级 为 - .%, 精 + 0 可在 不 停 333 超声波流量计传感器探头的安装检查 1 1主 要 检 查 传 感 器 ( 探 头 ) 安 装位 置 是 否 适 宜 。 ) 即 的 产状态下带压安装 , 主机既 可安装 于值控室还 可输 出电流 、 脉冲等标 2 与水管外壁的结合是否光滑 紧密。 ) 准 信 号 并 可 利 用 R 2 2或 R 4 5接 口通 讯 进 行 计 量 数 据 远 程 传 送 。 S3 S8 3 通 过 主 机 检查 信 号 强度 和信 号质 量 , 察 传感 器 是 否 能 够接 收 ) 观 另 外 该 流量 计 具 有 高 可靠 性 、 功 耗 、 干 扰 、 装维 护 方 便 等 优 点 。 低 抗 安

超声波流量计常见问题及解决方法 流量计常见问题解决方法

超声波流量计常见问题及解决方法 流量计常见问题解决方法

超声波流量计常见问题及解决方法流量计常见问题解决方法超声波流量计常见问题及解决方法超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。

常见问题及解决方法1、超声波流量计探头使用一段时间,会显现不定期的报警。

尤其是输送介质杂质较多时,这种问题会较常见。

解决方法:定期清理探头(建议一年清理一次)。

2、超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时,流量计引压管简单产生积液,气温较低时会显现引压管冻堵现象,尤其在北方地区冬季较常见。

解决方法:对引压管进行吹扫或加电伴热3、超声波流量计对管道的要求特别严格不能有异响否则会影响测量误差很大超声波在传播过程中,由于受介质和介质中杂质的阻拦或吸取,其强度会产生衰减。

不论是超声波流量计还是超声波物位计,对所接受的声波强度都有确定要求,所以都要对各种衰减进行抑制。

4、瞬时流量波动大?信号强度大,本身测量流体波动大.解决方法:调整好探头位置,提高信号强度,保证信号强度稳定,如本身流体波动大,则位置不好,重新选点,确保前10D后5D的工况要求.5、外夹式超声波流量计信号低?这个取决于仪表本身的技术含量,经过现场大量的测试实例证明,像管道时间长,结垢严重,管径大的问题,艾拓利尔AFTU—2W系列较其他外夹式超声波流量计,出信号特别快,而且信号很稳定。

解决方法:对于管径大、结垢严重、建议选用品质好的外夹式超声波流量计,探头安装处管道要打磨干净,用耦合剂或耦合片排出探头与工件表面之间的空气,使超声波能有效地传入管道内,保证探测面上有充分的声强透射率.6、测量介质中偶然有气泡产生,用时差法的超声波流量计是否有影响?今艾拓利尔AFTU—2W系列外夹式超声波流量计有双模式,当有气泡时,可以自动转入多普勒模式去测量,当气泡消失时,会自动转入时差法测量.7、仪表在现场强干扰下无法使用?现场有变频器或高电压电缆场强电磁干扰建议:阔别变频器或高电压电缆场强电磁干扰超声波流量计接受时差式测量原理:一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后,被另一个探头接收到,同时,第二个探头同样发射信号被个探头接收到,由于受到介质流速的影响,二者存在时间差t,依据推算可以得出流速V和时间差t之间的换算关系V=(C2/2L)t,进而可以得到流量值Q。

简述超声波流量计工作原理

简述超声波流量计工作原理

超声波流量计是一种常见的流量计量设备,广泛应用于工业自动化控制系统中的流体流量监测和测量。

其工作原理是利用超声波的传播速度与流体流速之间的关系来测量流量。

超声波流量计主要由传感器、信号处理器和显示器等部分组成。

传感器是核心部件,通过发射和接收超声波信号来测量流体的流速。

一般情况下,传感器安装在管道的壁面上,其内部包含一个或多个超声波传感器和一个温度传感器。

在测量过程中,超声波流量计发射超声波信号,并由流体传播回传感器。

超声波在流体中的传播速度与流体的速度有关,根据声速与流速之间的关系,可以通过测量超声波的传播速度来推算流体的流速。

超声波的传播速度受到多种因素的影响,其中包括流体的温度、密度和压力等。

因此,在测量过程中需要考虑这些因素对超声波传播速度的影响,并进行修正以提高测量的准确性。

信号处理器是超声波流量计的关键部分,其主要功能是对传感器采集到的超声波信号进行处理和分析。

例如,它可以计算超声波的传播时间、频率和幅度等参数,并根据这些参数计算出流体的流速和流量。

显示器是超声波流量计的输出部分,用于显示测量结果。

一般情况下,显示器可以显示流体的流速、流量和累积流量等参数,同时还可以显示其他相关信息,如温度、压力等。

除了基本的测量功能,超声波流量计还具有其他一些特点,例如无动态压力损失、无直接接触等优点。

这使它在许多工业领域具有广泛的应用,如石油化工、电力、水处理等。

在使用超声波流量计时,需要注意一些操作细节。

首先,要确保传感器正确安装在管道上,并保持良好的接触。

其次,要考虑流体的物性参数,并对测量结果进行修正。

最后,要定期对超声波流量计进行校准和维护,以确保测量的准确性和可靠性。

总而言之,超声波流量计是一种利用超声波传播速度与流体流速之间的关系来测量流量的设备。

它具有精度高、测量范围广、反应时间快等特点,并在工业自动化控制系统中发挥重要作用。

在应用中,我们需要合理选择、正确安装和维护超声波流量计,以确保测量结果的准确性和可靠性。

超声波流量计常见故障分析

超声波流量计常见故障分析

超声波流量计常见故障分析超声波流量计是一种非接触式的流量测量仪器,在很多领域中应用非常广泛,例如工业制造、环保、能源等领域。

但是,由于其原理较为复杂,使用中也容易出现一些问题和故障。

本文将对常见的超声波流量计故障进行分析和解决方案的介绍。

1. 传感器故障由于超声波传感器在工作时需要与被测物的接触表面保持一定的距离,因此在安装和使用过程中容易损坏或者出现偏移,导致测量结果出现误差或者无法正常工作。

此时需要进行以下检查和处理:•确认超声波传感器的安装位置和安装角度是否正确。

•检查传感器是否有潮湿或者水分。

若有,需要及时清理和干燥。

•检查超声波传感器转换器的输出是否正常。

如果输出不正常,可能是转换器损坏或者信号线路不通,需要对其进行检查和修复。

2. 环境杂音在测量过程中,太多的杂音往往会对超声波流量计产生影响。

如风、震动、机器噪音等,都可能导致测量值的误差。

•需要在安装时避开源源不断的噪音产生地。

如震动机械等。

•在测量时,可以通过人工调整超声波测量仪器的灵敏度,适当提高其抗干扰能力。

•选择适合的滤波器去除无关的误差信号。

3. 液体杂质超声波流量计的传感器需要浸入液体中进行测量,液体中的杂质也会对测量结果产生影响。

例如,液体中有大量气体泡,那么超声波会被反射和散射。

如果液体中有一些颗粒或沉淀物,那么传感器会被堵塞而无法进行测量。

•必须注意液体的清洁,避免在测量时进入大量气泡。

尤其在低温液体中,气泡更易形成。

•在液体中要控制颗粒和沉淀物的数量,尤其在颗粒的表面可生长细菌等有机物质时。

4. 噪声干扰超声波流量计可能会受到噪声和干扰的影响,从而导致测量结果不准确。

这种情况主要表现在信号质量和数据噪声方面。

•如果噪声干扰较大,可以通过分析原始数据来识别信号并降低干扰。

•在信号处理时应该选择合适的滤波器来过滤干扰和错误信号,以增强信号可靠性。

5. 供电故障供电故障也是超声波流量计的常见故障之一。

如果传感器没有正确供电,那么可能无法进行精确测量或者完全不能工作。

超声波流量计原理及优缺点分析

超声波流量计原理及优缺点分析

超声波流量计原理及优缺点分析1、超声波流量计工作原理超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统3部分组成。

超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,超声波通过在流体中传播传输到接收收器,接收器接收到的超声波信号可以检测出流体的流速,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。

这样就实现了流量的检测和显示。

超声波流量计常用压电换能器。

它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振动。

超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。

发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。

超声波流量计按测量原理分类有: 传播速度差法、多普勒效应法、波束偏移法、相关法、噪声法等等。

由于传播速度差法克服了声波随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。

传播速度差法又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。

按安装方式分类有:外夹式、插入式、管段式、便携式。

便携式超声波流量计主要用于对已安装的其他流量计进行校对。

2、超声波流量计优点(1)超声波流量计是一种非接触式测量仪表,可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。

它不会改变流体的流动状态,不会产生压力损失,且便于安装。

(2)可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。

(3)超声波流量计的测量范围宽,测量口径范围从2cm~6.5m。

(4)超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。

(5)超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。

可以做成固定式和便携式两种形式。

(6)插入式和外夹式超声流量计可不停产安装和维护,无需切断工艺管道。

(7)成本相对较低。

3、超声波流量计缺点(1)超声波流量计的温度测量范围不高,一般只能测量温度低于200℃的流体。

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超声波流量计工作原理及常见问题概述一、工作原理1、概述超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。

在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。

这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。

由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。

Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。

此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。

图2-1 信号反射路径2 、流速的测量超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有:LtD = ——————— -------------- (2.1)C + V • cos和LtU = ——————— -------------- (2.2)C — V • cos式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L:L D—— = ———— -------------- (2.3)2 sin^采用电子学手段来测量此传输时间。

根据时间倒数的差,可按下式计算流速V^ L 1 1V = ————(—————)-------(2.4)2cos tD tU一般说来,沿管道横截面的流速并不是一个固定不变的常量。

在流过很长圆管的定常无涡流的流体中,流速仅是径向位置的函数。

通常称此函数为充分发展的速度分布(剖面),可以用如下的半经验幂律公式来近似它:1V(r)=Vmax(1———) n -------------(2.5)R式中,r是在半径上的位置,R是管道的半径,n是雷诺数Re和管内壁粗糙度的函数。

对于光滑管道,可按下式来计算n:Ren=2log10(——)— 0.8 ---------------(2.6)n按(3.4)式计算的流速是沿声道的线积分:1VL= ——L V(r)dL ----------------------(2.7)L换句话说,由仪表所测得的流速是在声道方向上流体速度分量沿声道的平均值。

通常用户感兴趣的是流体沿管道横截面S的平均流速Vm:1Vm= ——sV(r)ds ------------------(2.8)S如果V仅有一个垂直于S的速度分量,那么可根据下式来计算Vm:Vm=Kc • VL ----------------(2.9a)式中Kc代表所谓修正因子,它由下式来定义1——V(r)dsSKc = ——————— ------------(2.10)1——V(r)dLL一旦V(r),L和S已知,修正因子就可以被计算出来。

由于V(r)是雷诺数Re的函数,因此修正因子也是Re的函数。

Check Sonic “系列II”(Series-II)型流量计以具有一个“调整因子”,fadjust为特色。

在进行流量校准(标定)后,可利用它对流量计进行调整,或者是根据一个具有已知或可接受精度的参比量对输出进行调整时,也需利用它。

从1998年元月1日后发运的所有流量计都已具备该特点。

在计算平均流速Vm时,已同时采用了调整因子:Vm=fadjust • Kc • VL ---------------(2.9b)3、体积流量的计算在管道流动状况下的体积流量QLine按速度分布修正后的气体的平均流速Vm乘以测量管的内横截面的面积A:D2QLine = Vm • A = Vm •—— -----------(2.11)4在标准状况下的体积流量QBase按下式计算:Zo P ToQBase = ——•——•——• QLine -------------(2.12)Z Po T式中:Zo,Po,To是在标准(或参比)状况下气体的压缩因子,绝对压力和绝对温度;Z,P,T是在管道流动(或计量)条件下气体的压缩因子,绝对压力和绝对温度。

4 、超声波流量计的应用超声波流量计在应用中,需要注意以下几个方面的问题:4.1 正确选择这是超声波流量计能够正常工作的基础。

如果选型不当,或会造成流量无法测量,或者用户使用不做便等后果。

具体选型原则,前面已做了详细的介绍。

4.2 合理安装换能器安装不合理是超声波流量计不能正常工作的主要原因。

安装换能器需要考虑位置的确定和方式的选择两个问题。

确定位置时除保证足够的上、下游直管段外,尤其要注意换能器尽量避开有变频调速嚣、电焊机等污染电源的场合。

在安装方式上,主要有对贴安装方式和V方式、Z方式三种,如图3。

多谱勒式超声波流量计采用对贴式安装方式,时差式超声波流量计采用V方式和Z方式,通常情况下,管径小于300mm 时,采用V方式安装,管径大于200mm时,采用Z方式安装。

对于即可以用V方式安装又可以方式安装的换能器,尽量选用Z方式。

实践表明,Z方式安装的换能器超声波信号强度高,测量的稳定性也好。

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)。

2、超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时,流量计引压管容易产生积液,气温较低时会出现引压管冻堵现象,尤其在北方地区冬季较常见。

解决办法:对引压管进行吹扫或加电伴热附各种参数或变量的定义:A 管道或流量计的横截面积;C 声速;D 管道或流量计的内(直)径;Fadjust 调整系数(通常是根据流量标定结果来确定);KC 修正系数(与雷诺数Re 有关);KZ 一个恒定不便的压缩因子;L 在一对传感器(超声探头)之间声道的长度(声程);P 在管道流动条件下的绝对压力(绝压);PO 在基准(参比)条件下的绝对压力(绝压);Qline 在管道流动条件下的体积流量(实际体积流量);QBase 修正到基准(参比)条件下的体积流量;S 管道的横截面;T 在管道流动条件下的绝对温度;TO 在基准(参比)条件下的绝对温度;TD 声音从上游探头到下游探头的传输时间;TU 声音从下游探头到上游探头的传输时间;V 气体的流速;VL 沿声道的平均流速;Vm 气体的平均流速(在管截面上的平均流速);V(r) 沿管道半径在某点处的流速;Z0 在基准(参比)条件下的压缩因子;Z 在管道流动条件下的压缩因子;在管道轴线与声道之间的夹角。

―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――超声波流量计种类很多:TUF-2000S固定分体式超声波流量计//TUF-2000S 固定分体式//TUF-2000F 功能型固式//TUF-2000B基本型固式超声波流量计//TUF-2000H手持式超声波流量计//TUF-2000P便携式超声波流量计。

超声波流量计的工作原理:超声波流量计采用时间差法来测水的流速,用流速乘上截面积就是流量了。

根据水的流向,分为上游和下游,简单而言就是上游和下游各装一个传感器探头,可以发射超声波,上游发射一个超声波,下游的接收,产生个传输时间;同时下游那个传感器也发射个超声波信号,上游的那个接收,又产生一个时间,这两个时间长短是不同的,他们的时间差和水的流速是成一个函数关系的。

这样水的流速,就被载在超声波上了,通过计算就可以得出流量了。

―――――――――――――――――――――国产智能时差式超声波流’tt-~-t’在使用过程中,会经常出现功能显示混乱、乱跳数字、程序丢失停止工作等故障。

为了消除和避免故障的出现,我们在使用和维修过程中摸索出以下几方面的经验和做法: 1.由于超声波流量计是用Z80单板机来控制其工作的,加上早期生产的z80单板机没有看门狗电路,在运行中容易受外界和电源的干扰。

超声波流量计一般都装在供水车间的控制室内,靠近大功率电动机,在起动和关断电机时磁吸合与放开都会给电源造成干扰,其干扰信号通过电源线串入到流量计的电源,形成脉冲干扰,这种干扰脉冲将破坏单板机的正常运行,致使流量…――――――――――――――超声波流量计常见问题问答:问:符合安装条件,管道很新,材质也好,怎么接收不到信号?答:确认管道参数是否正确设置,安装方法是否正确,连接线是否接触良好,藕合剂是否涂抹充分,管道中是否充满流体,是否按照机器显示的安装距离安装探头,探头安装方向是否错误。

问:管道陈旧,管道内壁结垢严重,测量时接受不到信号或信号太弱,怎么办?答:1. 确认管道中是否充满流体。

2. 应选用Z法安装探头(如果管道太靠近墙壁,可在有倾斜角度的管道直径上安装探头,而不必非在水平管道直径上安装);3. 仔细选择管道致密部分并充分打磨光亮,涂抹充分的藕合剂安装好探头;4. 分别细心地在安装点附近慢慢移动每个探头,寻找到最大信号点,防止因为管道内壁结垢或因为管道局部变形导致超声波束反射出预计的区域而错过可接收到较强信号的安装点;5. 对内壁结垢严重的金属管道可使用击打的办法使结垢部分脱落或裂缝(注意:此方法有时反而因为结垢和内壁之间产生空隙而丝毫无助于超声波的传输)。

问:电流环输出电流值怎么好象不对头?答:1. 检查M55窗口,是否设置了所要求的电流输出方式;2. 检查M56,M57窗口所设置的电流上下限值是否合适;3. 重新校正电流环,并使用M58验证。

问:明明管道中有流量,机器也显示“*R”状态,而此时机器显示的瞬时流量却为零,怎么回事?答:是否在有流体流动的情况下使用了“静态零点设置”(参考M42说明)。

如是,使用M43,恢复机器原出厂设置零点。

问:我单位测量现场恶劣,电源电压波动特别大,我担心机器能否真的一天24小时连续工作好几年?答:FV型流量计在设计时就要求能在这样的条件下可靠地工作。

其内部使用了智能信号处理电路和算法,能适应强的干扰场合,并可自适应超声波信号的强弱变化;它对交流电源电压的要求为140V~280V。

对直流电源电压的要求为24V。

至今FV系列流量计尚无因仪器故障原因放置不用等情况。

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