气体超声波流量计简介
丹尼尔气体超声波流量计简介专家讲座
对于配套使用专用电缆没有长度限制，更换电缆对计 量精度没有影响。
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电子单元使用故障诊疗信息
销售并用于商业计量 1993: DANIEL企业采样自动增益控制和数字信号处理技
术改进了流量计电子单元,提升了信号保真度和流量计精度 1994: DANIEL引入防爆Mark II电子处理
丹尼尔超声波流量计发展历史
1998: DANIEL开发出可在线拆装超声波探头器并可提供 在线带压拆装工具
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几何权重因子
权重因子仅取决于探头几何分布情况!
A B C D
多通道流量计
Wa= 0.1382 Wb= 0.3618 Wc= 0.3618 Wd= 0.1382
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流速测量
流量与流体流速和截面积相关
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流量=流速*截面积
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.003
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高级超声波流量计流量方程
任意一对传感器
L t1 =
c - v(x/L)
L t2 =
c + v(x/L)
X
Flow
D
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流量方程
流量从上述方程中求出
v
=
L2 (t1-t2) 2x t1t2
c=
L (t1+t2) 2 t1t2
普通型超声波流量计流量方程
L Tup =
c - v(x/L)
气体超声波流量计介绍
气体超声波流量计介绍气体超声波流量计是一种利用超声波传感器测量气体流量的仪器。
它基于声速在流体中传播的原理，通过测量超声波在气体中传播的时间差，计算出气体的流速和体积流量。
气体超声波流量计广泛应用于石油化工、冶金、能源、环保等行业中的气体流量测量。
首先，发射端发射一束超声波脉冲信号，这个信号会经过气体中的传播路径，到达接收端。
传播路径可以是垂直于气体流动方向的路径，也可以是与气体流动方向平行的路径。
通常情况下，超声波脉冲信号会沿着一个或多个固定角度发射，以确保波束能够穿过气体流动区域。
接下来，超声波在气体中传播时会受到气体流速的影响。
当气体流速较慢时，超声波传播的时间较短；当气体流速较快时，超声波传播的时间较长。
这是因为超声波的传播速度在气体中是一个常数，而超声波脉冲信号在传播过程中受到气体流速的影响而产生时间差。
通过测量超声波传播的时间差，可以计算出气体的流速。
最后，接收端接收到超声波信号后，将信号转换成电信号，并通过计算器对信号进行处理。
计算器会根据超声波传播的时间差和传感器与气体流动方向之间的夹角，计算出气体的体积流量。
一些高级气体超声波流量计还可以测量气体的温度和压力，以便更精确地计算气体的质量流量。
在气体超声波流量计的设计中，有几个关键的因素需要考虑。
传感器的位置和角度是非常重要的，因为它们直接影响到超声波信号的传播路径和接收效果。
此外，气体流速的范围和压力温度的变化也需要考虑在内。
正常情况下，气体流速的范围应在传感器的可测量范围内，并且传感器应能适应不同温度和压力条件下的工作环境。
气体超声波流量计具有许多优点。
首先，它具有非侵入性测量，不会对流体产生任何压降和泄漏风险。
其次，它的测量精确度高，可以达到±1%的精确度。
此外，气体超声波流量计的响应时间快，可以实时监测流量变化。
最后，它的维护成本低，使用寿命长，在良好的工作环境下可以保持准确的测量性能。
然而，气体超声波流量计也存在一些限制。
气体超声波流量计简介课件.
一、超声波流量计结构
主要分为三部分：流量计本体、超声换 能器、Mark II电子数据处理单元，如 图所示：
流量计本体：流量计本体是经特殊加工， 用于安装超声换能器、Mark II电子数据 处理单元及压力变送的装置。 超声换能器：超声换能器是把声能转换成 电信号和反过来把电信号转换成声能的元 件。 Mark II电子数据处理单元：由电子元件 和微处理器系统组成。它接受超声换能器 的信号，且具有处理测量信号和显示、输 出及记录测量结果等功能。
结构—三声道流量计
结构—四声道和五声道流量计
四声道流量计： Daniel 采用的是直射技 术，不确定度为0.5%左右。 五声道流量计：目前有Instromet公司推 出此产品，有三个声道采用单反射技术， 两个声道采用旋转方向相反的双反射技 术，对旋涡流的流量测量准确度较高， 不确定度为0.5%左右。
• （3）声道的设置。 单声道和多声道。
•
不论是单声道还是多声道气体超声 波流量计，其声波的发送与接收原理是 一样的。不同的是在不同声程上所测的 线速度对管道截面的流速的呈现不同。
二、超声波流量计的基本原理
气体超声波流量计是利用超声脉冲在气 流中传播的速度与气流的速度有对应的关系， 即顺流时的超声脉冲传播速度比逆流时传播的 速度要快，这两种超声脉冲传播的时间差越大， 则流量也越大的原理。 在实际工作过程中，处在上下游的超声 换能器将同时发射超声波脉冲，显然一个是逆 流传播，一个是顺流传播。气流的作用将使两 束脉冲以不同的传播时间到达接收换能器。由 于两束脉冲传播的实际路程相同，传输时间的 不同直接反映了气体流速的大小。
结构—四声道流量计
结构—五声道流量计
结构—五声道流量计
外夹式流量计
气体超声波流量计原理
气体超声波流量计原理
气体超声波流量计是一种使用超声波技术来测量气体流动速度和体积流量的设备。
它通过将超声波传感器安装在流体管道中，利用超声波在气体中传播的特性来实现流量测量。
超声波流量计的原理基于多普勒效应和声速消声理论。
当超声波传感器发送一个高频信号进入流体中时，其中的气体颗粒会对超声波产生频率偏移。
这个频率偏移被称为多普勒频移，它与气体颗粒在流体中的速度成正比。
超声波流量计的传感器能够测量到这个多普勒频移，从而计算出气体的流动速度。
通过将流速与管道横截面积相乘，可以得到气体的体积流量。
为了提高测量的准确性，超声波流量计通常使用双超声波传感器布置在管道的对角位置。
一个传感器作为发送器发送超声波信号，另一个作为接收器接收反射回来的信号。
通过比较两个传感器接收到的信号，可以消除流体中的干扰，获得准确的流速和体积流量测量结果。
除了多普勒频移的测量外，超声波流量计还可以通过测量超声波在气体中传播的时间差来实现流速的测量。
这种方法被称为时间差测量法，它利用超声波在气体中传播的速度很高，可以忽略不计的特点来测量流速。
总之，气体超声波流量计利用超声波在气体中传播的特性，通过测量多普勒频移或时间差来实现气体的流速和体积流量的测
量。
它具有非侵入式、准确性高、无可动部件等优点，广泛应用于石油、化工、能源等行业的流量计量中。
气体超声波流量计的相关技术参数
气体超声波流量计的相关技术参数
气体超声波流量计是一种测量气体流量的设备，它采用超声波传感器对流体流速进行测量。
本文将对气体超声波流量计的相关技术参数进行介绍。
流量范围
气体超声波流量计的流量范围通常从1m/s至100m/s，最大流量可以达到2500m3/h。
温度范围
气体超声波流量计的温度范围一般为-30°C至+200°C，但不同型号的气体超声波流量计的温度范围也有所区别。
压力范围
气体超声波流量计的压力范围一般为0.6MPa至10MPa，但不同型号的气体超声波流量计的压力范围也有所区别。
精度
气体超声波流量计的精度通常为0.5%~1%。
漏率
气体超声波流量计的漏率一般小于0.1%。
重复性
气体超声波流量计的重复性一般为0.2%。
响应时间
气体超声波流量计的响应时间一般小于0.5s。
输出信号
气体超声波流量计的输出信号可以是模拟信号（420mA
10V）或数字信号
或0
（RS485或HART）。
功耗
气体超声波流量计的功耗通常为1~5W。
在线检测和诊断
气体超声波流量计通常具有在线检测和诊断功能，可以通过检测传感器状态、电路状态等信息来实现问题的快速诊断。
适用性
气体超声波流量计适用于压力、温度、粘度和密度变化较大的气体流量测量。
结论
气体超声波流量计是一种精度高、重复性好、响应速度快、功耗低的气体流量测量设备。
其适用范围广泛，可用于许多不同类型的气体流量测量。
超声波流量计量程范围
超声波流量计量程范围
超声波流量计是一种流量测量设备，用于测量液体和气体的流速、流量以及瞬时流量。
它采用了超声波技术，无需插入式流量计，可以测量管道内的任何流体，比如水、汽油、柴油、液化气等。
超声波流量计的量程一般有两种：标准量程和扩展量程。
标准量程的流速范围从0.2m/s至25m/s，流量范围从0.1m3/h至5000m3/h，可以满足大部分常见的应用场合。
扩展量程的流速范围从0.1m/s至100m/s，流量范围从0.1m3/h至10000m3/h，可以满足更高要求的应用场合。
超声波流量计的量程范围可以根据客户的需要而定，也可以根据具体应用场合选择合适的量程范围。
例如，在工业应用中，需要测量的流量范围可以比较大，这时候可以使用扩展量程的超声波流量计；如果是家庭用户消费的流量范围，则可以采用标准量程的超声波流量计。
超声波流量计的量程范围还可以根据环境温度来确定。
当环境温度较低时，可以采用低量程范围；当环境温度较高时，可以采用高量程范围。
超声波流量计的量程范围是非常丰富的，可以根据客户的需求和应用场合，以及环境温度来确定合适的量程范围。
它可以满足不同的
应用需求，是一种非常有效的流量测量设备。
气体超声波流量计介绍
FLUXUS ® ADM G 系列夹装式气体超声波流量计， 典型应用于天然气管线测量。
夹装式探头直接安装在工艺管道上，而不是插进管道。
不直接接触介质，安装简便快速，无需中断工艺介质，并且无压损。
G 系列流量计是精确计量高压气体的理想解决方案， 与传统地测量方式相比，尤其是大口径测量时，大大降低了成本。
同时，仪表的量程比很宽，可以测到很低的流量。
根据ISO12213-1标准，仪表内置有流量计算机，通过温压补偿，完成标况流量的转换。
K 探头采用500KHz 激励频率，特别适合测量气体及高声耗的液体。
夹装测量的可行性则取决于声耗水平和气体密度。
IOX[XV ®#DGP#:73:#J ҌN Ydulril{
FLUXUS ® ADM 应用理论上，G 系列可以测量各种气体。
用于金属管道时，有最低压力要求。
具体请洽Flexim 的工程师。
ǝǢ天然气管线ǝǢ气体储存ǝǢ气体供给ǝǢ石化工业ǝǢ合成气ǝǢ塑料生产过程特点ǝǢ宽量程比ǝǢ耐脏，耐湿，耐磨损ǝǢ易安装，低成本ǝǢ无压损，无泄漏ǝǢ可在现有管道上直接安装ǝǢ大口径及高压测量，经济实用ǝǢ可选防爆型探头K4N 如有改变,恕不另行通知。
GSGASV1-ICN-0609。
超声波流量计的典型流速
超声波流量计的典型流速1. 超声波流量计简介超声波流量计是一种测量液体或气体流量的广泛应用的非接触式流量计。
它采用超声波技术，通过测量被测介质内超声波传播的速度和方向，计算出液体或气体的流量。
超声波流量计具有精度高、稳定性好、不易受介质污染等优点，广泛应用于石化、化工、水处理、食品、医药等领域，成为现代工业生产自动化和精细化管理不可或缺的测量仪表。
2. 超声波流量计的典型流速超声波流量计可以测量多种介质的流量，如水、污水、石油、天然气等，对于不同的介质和使用场合，其典型流速也有所不同。
一般来说，超声波流量计适用于中小流量的测量，其典型流速一般在0.5-15米/秒之间。
其中，水的典型流速为0.5-10米/秒，石油和天然气的典型流速则较高，一般在10-15米/秒左右。
需要注意的是，超声波流量计的使用范围和精度与其测量介质的性质、温度、压力等条件有关，因此在选型和使用时需要结合实际情况进行选择和调整。
3. 超声波流量计的优势和不足超声波流量计相比其它类型的流量计，具有以下优势：1. 非接触式测量，不会对被测介质产生影响，不易受介质污染。
2. 测量稳定性好，精度高，测量误差小。
3. 适用于多种介质的测量，具有广泛应用前景。
但是，超声波流量计也存在一些不足之处，如：1. 测量范围一般较窄，不适用于大流量的测量。
2. 需要一定的信号处理能力和计算能力，成本较高。
3. 对于某些介质，如泥浆、高浓度的悬浮液等，测量精度较低。
总之，超声波流量计是一种广泛应用的流量测量仪表，具有较高的精度和稳定性，对于中小流量的测量有着良好的适用性。
随着科技的不断发展，超声波流量计的应用前景也将越来越广阔。
超声波流量计说明书
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
气体超声波流量计简介
换，更换电缆不影 响工作及精度 4，适用广泛 5， 结构紧凑，插入 表体浅，不易受污 垢影响，寿命长
探头的特点
可以使用以下工具在线带压拆卸并更 换超声波探头
计量特性
• 专用于贸易交接 • 高精度：精度优于 +/-0.5%,
重复性优于+/-0.2%
• 多通道可检测流体的多个剖面 • 多通道提供了必要的冗余能力，独特的声道
双声声道、三和五声道流量计，采用单反射和双反射技术。
• Daniel，有双声道和四声道两种，大部分是直射技术。 • Controlotron，采用单反射技术，可根据需要增加声道。时
间可准确到10-12秒，比其他公司小10-3。是唯一一家生产管 径小于DN100和外夹式超声流量计的厂家。
• MFC, 采用直射和单反射技术，最多为六声道。
CF 1
0.242
LOG (0.2703 WR D
0.835 Re 0.8
)
CF = 矫正系数
WR =管壁粗糙度
Re = 雷诺数
多通道流量计算
流量计算的步骤
• 测量每个通道的声波传输时间 • 计算每个通道的流体速度 • 计算平均速度 • 流速乘以截面积
三、超声波流量计分 类
根据换能器多少，目前气体超声流量 计有一至六声道流量计；
在实际工作过程中，处在上下游的超声 换能器将同时发射超声波脉冲，显然一个是逆 流传播，一个是顺流传播。气流的作用将使两 束脉冲以不同的传播时间到达接收换能器。由 于两束脉冲传播的实际路程相同，传输时间的 不同直接反映了气体流速的大小。
超声波流量计的基本原理
用于天然气流量测量的超声流量计使用的是时 间差法。图1 为直射式超声流量计的工作原理示意 图。在管壁两边安装一对斜角为的超声换能器，两 个换能器同时或定时向对方发射和接收对方的超声 信号。
气体超声波流量计-全球百科
气体超声波流量计-全球百科
一、概述
嘉可仪表气体超声波流量计是当前广泛应用于天然气贸易交接的流量测量设施，其较高的精度等级、较低的故障率以及维护的便利性受到大部分用户的青睐。
气体超声波流量计量系统是一个由多种仪表组合而成的测量系统，包括气体超声波流量计、压力变送器、温度变送器和流量积算仪，流量超过一定限值还需配备在线色谱分析仪。
流量积算仪通过获取现场流量计实测的工况流量、温度、压力等参数结合天然气组分实时计算标况下的天然气流量，任何一个参数的准确性都将直接影响到测量结果。
从事天然气交接计量的技术人员，要了解可能引起气体气体超声波流量计量系统计量偏差的因素，便于高效处理贸易交接过程出现的计量异议，避免引起计量纠纷。
二、原理和组成
嘉可仪表气体超声波流量计根据对信号检测的原理可分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法）、波束偏移法、多普勒法等，其中传播时差法气体气体超声波流量计较为常见，主要是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体流量的速度式流量计。
传播时间是通过在管道外或管道内成对的换能器之间传送和接收到的声脉冲进行测量的，声脉冲沿斜线方向传播，顺流传送的声脉冲会加速，而逆流传送的声脉冲则会减速，其传播时间差与气体的流速有关，从而计算在工作条件下通过气体气体超声波流量计的气体轴向平均流速和流量。
工
作条件下的流量经流量积算仪，结合温度、压力、气体组分等参数，经过复杂计算得出标准参比条件下的流量值。
气体超声波流量计原理
气体超声波流量计原理简介气体超声波流量计是一种采用超声波测量气体流量的仪器，与传统的差压式、涡轮式、质量式等流量计相比，具有不易堵塞、低压损失、高准确度等优点，在工业生产和科学研究中得到广泛应用。
原理气体超声波流量计的原理是利用超声波在流体中传播的速度受流速影响的特性，通过测量超声波在流体中传播的时间以及传播距离来计算气体的流量。
其基本组成部分包括超声波传感器、信号处理电路、计算机控制系统等。
•超声波传感器：超声波传感器通常由一对发射和接收器件组成，发射器向流体中发射相干性高的超声波信号，接收器接收信号后将其转化为电信号送入信号处理电路。
•信号处理电路：信号处理电路对接收到的超声波信号进行放大、滤波、信号波形提取、时间测量等处理，以获得准确的流量测量结果。
•计算机控制系统：计算机控制系统对处理后的信号进行计算、记录和显示，通过与其他生产控制设备联网，掌握实时生产情况。
主要特点气体超声波流量计具有以下几个主要特点：1.不易堵塞：气体超声波流量计的传感器中没有动态部件，不容易在测量气体中出现堵塞现象，适用于流体中悬浮物质颗粒浓度较高的情况。
2.低压损失：气体超声波流量计流量测量的原理是利用超声波在流体中传播的特性，不需要在测量点安装节流装置，避免了传统测量方法不能忽视的节流损失问题，减少了能源消耗。
3.高准确度：气体超声波流量计测量结果几乎不受工艺管道直径、弯头、阀门、流体组成等因素的影响，具有很高的测量精度和重复性。
4.安装简便：气体超声波流量计紧凑、轻便、安装简便，不受安装方向限制，可以在水平或垂直管道中进行安装。
应用领域气体超声波流量计适用于气体流量测量领域，主要应用于石油化工、冶金、电力、燃气、环保、化学、水处理等领域，可以用于测量各种气体的流量，如空气、氧气、氮气、天然气、煤气等。
同时，气体超声波流量计还可以应用于生物医学、气体分离、流速监测等领域，为相关领域的研究提供重要数据支持。
结论气体超声波流量计是一种先进的流量测量仪器，具有不易堵塞、低压损失、高准确度等优点，适用于工业生产中各种气体的流量测量。
气体超声流量计
用途
用途
气体超声流量计主要用于各类气体的流量计量，包括天然气、煤气、焦炉煤气、水煤气、煤制气、煤层气、 瓦斯气、CNG、LNG、LPG、火炬气、沼气、氢气等可燃气体的计量，也能够对空气、氮气、惰性气体等特种气体 进行可靠计量。
其中，测量烟气的超声气体流量计，也叫烟气超声流量计。
主要标准
主要标准
GB/T -2001《用气体超声流量计测量天然气流量》 JJG 1030-2007《超声流量计检定规程》 美国天然气协会第8号技术报告（A.rt NO. 8） 美国天然气协会第9号技术报告（A.rt NO. 9） 美国天然气协会第10号技术报告（A.rt NO.10）
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流量计的测量管段上装有一对或多对超声换能器，超声换能器交替发射和接收超声波，采用超声波检测技术， 通过测量超声波沿气流顺向和逆向传播的声速差，以及测量管段的流体压力和温度，包括气体摩尔组分，计算出 气体流速及标准状态下气体的流量。
简介
简介
上世纪九十年代以来，超声波技术开始应用于气体流量测量领域。随着计算机应用技术的飞速发展，使得气 体超声流量计在天然气工业中的应用得到了突破性的进展。
气体超声流量计
检测计量气体流量的过
目录
02 简介 04 主要标准
基本信息
气体超声流量计，又名气体超声波流量计，英文名：Ultrasonic gas flow meter。气体超声流量计是一种 利用超声波速差法原理，检测计量气体流量的过程控制仪表。
工作原理
工作原理
ic卡气体超声波流量计原理
ic卡气体超声波流量计原理一、引言在工业生产和燃气供应过程中，准确测量气体流量非常重要。
ic卡气体超声波流量计是一种常用的气体流量测量仪器。
本文将深入探讨ic卡气体超声波流量计的原理及其工作过程。
二、ic卡气体超声波流量计的概述ic卡气体超声波流量计是一种基于超声波传感技术的流量测量设备，可以准确测量气体的流速和流量。
它主要由传感器、放大器、计算单元及ic卡等组成。
通过ic卡，可以实现流量计的校准、数据记录和远程监控等功能。
三、超声波传感器原理超声波传感器是ic卡气体超声波流量计中的关键组件。
它利用超声波在流体中传播的特性来测量气体的流速。
当超声波经过气体流动时，其传播速度会因流速的变化而发生变化。
超声波传感器通过检测超声波的传播时间来得到流速信息，并进而计算出流量。
具体而言，超声波传感器主要包括发射器和接收器。
发射器将电信号转换成超声波信号并发射出去。
接收器则接收从气体流动中返回的超声波信号。
通过测量超声波发射和接收的时间差，可以计算出气体的流速。
四、ic卡的作用ic卡是ic卡气体超声波流量计的重要组成部分之一。
它可以记录流量计的数据、进行流量计的校准和配置，并且可以与计算机或监控系统进行数据交互。
通过ic卡，用户可以方便地读取流量计的数据，并进行相应的分析和处理。
同时，ic卡也可以用作流量计的身份识别，确保只有授权的人员才能对流量计进行操作。
五、ic卡气体超声波流量计的工作过程ic卡气体超声波流量计的工作过程分为三个主要阶段：传感器测量、数据处理和数据存储。
1.传感器测量阶段：–发射器发射超声波信号。
–接收器接收从气体流动中返回的超声波信号。
–测量超声波的传播时间差，并通过数学计算得到气体的流速。
2.数据处理阶段：–将传感器测量到的流速数据传输给计算单元。
–计算单元利用存储在内部芯片中的算法处理数据，进一步计算出流量。
3.数据存储阶段：–ic卡记录计算单元处理后的流量数据。
–ic卡可与计算机或监控系统进行数据交互，实现数据的读写和存储。
气体超声波流量计的性能特点
气体超声波流量计的性能特点
气体超声波流量计是利用超声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仪表，在石油和天然气领域得到广泛应用，特别是时差法气体超声波流量计已成为天然气测量、贸易交接计量、液态烃测量的首选仪表。
1、主要特点
（1）适用于各种管径的流量测量，特别适合于大口径管道、大流量测量，可用于煤气、天然气等气体介质计量，可测量高粘度的介质流量。
（2）测量范围宽。
（3）无机械传动部件，压力损失小。
（4）可实现双向流量测量。
（5）可测量导电、非导电、有毒、腐蚀性、放射性等的介质流量。
（6）换能器可安装在管道外部，不与介质接触，不需要开孔，维修方便。
2、主要性能指标
（1）口径DN15~6000mm。
（2）准确度：单声道±1.0%~2.0%（读数值），双声道±1.0%（读数值）。
（3）测量范围：200:1~400:1。
（4）流速范围：0.01~25m/s。
（5）重复性：±0.1%~0.3%（读数值）。
（6）介质温度：-40℃~200℃。
（7）压力等级：PN10~200MPa。
（8）输出信号：4~20mA+HART、脉冲、频率。
（9）防护等级：IP65、IP66、IP67。
（10）环境温度：-40℃~60℃；相对湿度5%~ 90%。
测量低精度、非关键性流体，采用管道夹持式超声波流量计。
气体超声波流量计简介
结构—四声道流量计
计量特性
工作原理简单； 测量准确度高，量程比大，一般都是1：20，可达到1：100； 适应性强，上游直管段最好25~30D ，下游直管段最好10D
(加流动调节器，上游最短10D ，下游5D ，加上表体约20D)；
无可动部件，可直接进行清管作业； 受压力变化影响较小； 为高科技产品，各厂家的产品都有其独特的专利技术，一次
超声波探头1高频率低功耗低电压工作高效安全2灵敏度高3可以在线带压更换更换电缆不影响工作及精度4适用广泛5结构紧凑插入表体浅不易受污垢影响寿命长探头的特点超声波cpu板接线插口超声波数据采集板放大板超声波连线板接口功能作用j2电源线24v提供电源j7485信号线连接流量计算机上传数据j8网线连接机柜网络交换机外界访问cpu板j4现场标定测试脉冲常见故障cpu板故障后流量计不能工作与流量计算机通信中断数据采集板故障后某一探头或者几个探头的数据均不正常探头故障后该探头的数据不正常流量突变要注意超声波标准诊断参数声道流速平均流速流速比率声道流速flowvelocity是指一对探头间的平均流速
普通气体超声波流量计 非贸易交接的场合 比对 储气罐的测量 海洋天然气的计量 原料天然气的测量
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气体超声波流量计简 介
原理示意图
传输时间 .007
=.003
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结构
SPU指信号处理单元， 每个传感器通过铠装 同轴电缆与SPU连接。 它是安装在防爆密封 箱内的电路板，信号 处理单元安装在测量 管段上。
信号处理单元（signal processing unit或SPU） 四声道的Q.Sonic超声流量计的信号处理单元（SPU）都 装在一个隔爆并全天候的密封箱中，信号处理单元是实现 控制超声传感器工作、AGC自动增益的调节、处理超声传 感器接受的信号、判断信号有效性、计算工况体积流量、 与流量计算机通讯等功能的电子单元。
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信噪比（Signal-to-Noise Ration, SNR） 信噪比是接受到的信号和背景噪声的数值比率，具体公式 如下：
如果噪音成为问题则可以通过信噪比进行判断噪音的来源。 通常情况下流量计正常工作时具有较高的信噪比，低信噪比 意味着可能存在控制阀噪声，也有可能是超声波探头脏污需 要清洗等情况。
故障后某一探头或者几个探头的数据均不 正常
故障后该探头的数据不正常
流量突变要注意 压变，温变
超声波标准诊断参数
声道流速、平均流速、流速比率
声速 平均增益 信号质量 信噪比
声道流速、平均流速、流速比率
声道流速(Flow Velocity)是指一对探头间的平均流速； 平均流速是指各个声道所测得的气体流速的加权平均 值；流速比率（Velocity Ratio）是指每个声道的流 速除以流量计的平均流速。
信号质量（Signal Quality, Performance）
在低流速下，信号质量应基本是100%，而在接近所允许 的最大流速时，小于100%的信号质量是可能发生的，但 如果仪表内的流量仅达到最高流量的50%时信号质量未达 到100%时，应对仪表进行检查，另外小于100%的信号质 量并不意味着仪表精度的降低。
• 发送、接收超声波脉冲信号 探头
• 电信号
脉冲信号
• 与探头通讯，信号放大、数字化处理，发送 数据采 到CPU板
集板
CPU主 • 通过时差计算声速、流速 板
• 现场电源、信号线接口 连线板
• 根据流量计、压变、温变、色谱分析仪数据进 流量计 行计算
算机
超声波探头
探头的特点
1，高频率，低功耗，低电压工作，高效，安全 2，灵敏度高 3，可以在线带压更换，更换电缆不影响工作及精度 4，适用广泛 5， 结构紧凑，插入表体浅，不易受污垢影响，寿命长
结构—四声道流量计
计量特性
工作原理简单； 测量准确度高，量程比大，一般都是1：20，可达到1：100； 适应性强，上游直管段最好25~30D ，下游直管段最好10D
(加流动调节器，上游最短10D ，下游5D ，加上表体约20D)；
无可动部件，可直接进行清管作业； 受压力变化影响较小； 为高科技产品，各厂家的产品都有其独特的专利技术，一次
流
量
放大板
计
本
体
标况的参比条件是101.325Kpa,200C
超声传感器（ultrasonic transducer） 气体超声流量计采用既能发射又能接收超声波脉冲（频率大于 20000Hz的声波）的超声传感器作为检测元件。如上图所示，这 种传感器成对地安装在管壁上。一个传感器所发射的超声波脉冲 穿过管道，在管道内壁发生反射后，会被另一个传感器所接收。 每一个传感器即能发射也能接受超声波脉冲。
声速（Speed of Sound）
四个声道的声速应该基本上都是相等的，如果出现某个声 道声速偏差较大则该对探头可能存在问题。
平均增益（Gain）
增益指为了使接受信号达到需要的振幅强度，需要对其增强 多少。如果信号的强度衰减，则其增益增加。不同的流体条 件对流量计的增益有很大的影响；相同流态下，大口径的流 量计由于其声道较长，故其增益会比小口径的要大。
应用场合
普通气体超声波流量计 非贸易交接的场合 比对 储气罐的测量 海洋天然气的计量 原料天然气的测量
超声波CPU板
接线插口
超声波数据采集板（放大板）
超声波连线板
接线
接口 J2 J7 J8
J4
功能 电源线24V 485信号线 网线
现场标定
作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提供电源
连接流量计算 机、上传数据 连接机柜网络 交换机、外界 访问CPU板 测试脉冲
常见故障 CPU板 数据采集板
探头
故障后流量计不能工作，与流量计算机通 信中断
工作原理
超声波流量计时利用超声脉冲在气流中传播的速度与气流 的速度有对应的关系，即顺流时的超声脉冲传播速度比逆 流时传播的速度要快，这两种超声波脉冲传播的时间差越 大，则流量也越大的原理。
原理示意图
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结构
流量计本体 超声波探头 CPU板（主板） 数据采集板（放大板） 超声波连线板
SPU指信号处理单元， 每个传感器通过铠装 同轴电缆与SPU连接。 它是安装在防爆密封 箱内的电路板，信号 处理单元安装在测量 管段上。
信号处理单元（signal processing unit或SPU） 四声道的Q.Sonic超声流量计的信号处理单元（SPU）都 装在一个隔爆并全天候的密封箱中，信号处理单元是实现 控制超声传感器工作、AGC自动增益的调节、处理超声传 感器接受的信号、判断信号有效性、计算工况体积流量、 与流量计算机通讯等功能的电子单元。
性投资高；
多声道，尤其是四声道和五声道流量计能适用多种流态；
计量特性
声速,温度,气体运行状况的测量是相对独立的 特别适用于高压气体,一般最低工作压力为4～5 bar 常见流量计的直径, 150mm - 600mm (6”-36”) 最高压力可达ANSI #2500(约42MPa)
1、简述流量计算机的功能。 （1）计算功能：采集现场信号以计算想得到的参数；（2） 显示功能：显示需要的各种参数；（3）控制功能：可控制 阀门等设备；（4）报警功能；（5）数据传输功能：可向各 类终端设备以数字，模拟或脉冲信号形式传送数据；
2、超声波流量计的维护内容。 （1）长时间不使用超声波流量计应关闭其流量计算机电源。 （2）如果超声波流量计长时没有运行，启动前应仔细检查 接线和各连接点有无漏气现象。（3）应定期检查信号处理 单元、声道有无故障、零流量测量是否准确、超声换能器表 面是否有沉积物、每个声道的增益（AGC）、信号质量与噪 音、查看流量、声速、平均流量、工况流量。
结构—三声道流量计
Instromet采用的 是一个单反射 和两个双反射 技术， Controlotron采用 单反射技术， 不确定度为
0.7 ~1.0% 。
结构—三声道流量计
结构—四声道和五声道流量计
四声道流量计： Daniel 采用的是直射技术，不 确定度为0.5%左右。
五声道流量计：目前只有Instromet公司推出此 产品，有三个声道采用单反射技术，两个声道 采用旋转方向相反的双反射技术，对旋涡流的 流量测量准确度较高，不确定度为0.5%左右。