超声波流量计操作手册

四、超声波流量计的操作
１．超声流量计所对应的 Ｓ６００ 流量计算机的软件安装及 Ｓ６００ 内的 ｃｏｎｆｉｇ 文件下载 Ａ． 超声流量计所对应的 Ｓ６００ 流量计算机的软件安装 ａ．双击 ｃｏｎｆｉｇ６００１．４ｖ 的安装软件，出现如下界面。
ｂ．点击”ｎｅｘｔ”图标
ｃ．点击“ｎｅｘｔ”图标，将 ｃｏｎｆｉｇ６００ 软件安装到默认的目录中
三、超声波流量计接线图
２１ １７ ６ ３ ５ 源自２ ４ １
１８
９
８
７
１６ ２４ １２ ２３ ２２
２０
１０ １９ １５ １１ １４ １３
图： 一净超声 Ｓ６００ 接线 １．陕京 １ 号 Ｓ６００ ２． 靖西复线 Ｓ６００ ３． 西气东输 ３ 号 Ｓ６００ ４． 陕京 １ 号 Ｓ６００ ２４ 伏电源线 ５ 靖西复线 Ｓ６００ ２４ 伏电源线 ６． 西气东输 ３ 号 Ｓ６００ ２４ 伏电源线 ７． 陕京 １ 号现场压变、温变与 Ｓ６００ 通讯线 ８． 靖西复线现场压变、温变与 Ｓ６００ 通讯线 ９． 西气 东输 ３ 号现场压变、温变与 Ｓ６００ 通讯线 １０． 陕京 １ 号远传网线 １１． 靖西复线远传网线 １２． 西气东输 ３ 号远传网线 １３． 陕京 １ 号现场超声信号线 １４． 靖西复线现场超声信号 线 １５． 西气东输 ３ 号现场超声信号线 １６．现场变送器 ２４ 伏电源正极接线端子 １７． 现场 变送器 ２４ 伏电源负极接线端子 １８． 现场变送器 ２４ 伏总电源线 １９～２１ 现场仪表接线转 换器 ２２～２４．与自控系统的通讯线
二、 超声波流量计结构组成（见图 ２）
图 ２ 超声波流量计结构组成图 气体超声流量计是由信号处理单元（ＳＰＵ） 、超声传感器构成。信号处理单元（ＳＰＵ）接 受超声传感器信号，具有处理、显示、输出和记录测量结果的能力，它由电源、微处理器、 信号处理组件和超声换能器激振电路等组成，位于现场的电信号处理及转换部分安装在转 换器内。 流量计算机用于流量计控制和显示，存储的专用计算机。流量计算机具有对信号处理 单元进行就地和遥控组态和监控流量计运行的能力，其上位机（工控机）用于显示累积流 量、平均流速、平均声速、历史曲线，以及检测和控制支路阀门，超压报警或完成站场其 它管理和控制的任务。 流量计本体实际就是两端带管法兰的直管段，它与测量直管段是承压部件，要求有一 定的抗腐蚀能力，其内径一致。
选择第二个图标：”ｏｐｅｎ ａｎ ｅｘｉｔｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ” 出现如下界面：
选择刚刚下载的应用文件，例如”ｊｉｎｇｂｉａｎ－１” 出现如下界面：
用户名及密码均为：ｄａｎｉｅｌ，按”ｏｋ”．
选择“Ｉ／Ｏ Ｓｅｔｕｐ” 出现如下界面：
q f = A⋅ K ⋅ v = = π ⋅ D2 L ⋅K ⋅ 4 2 cos θ 1 1 − t s t n （１）
π ⋅D2 L ⋅K⋅ (t n − t s ) 4 2 cos θ ⋅ t s ⋅ t n
ｑｆ 工况体积流量，ｍ３／ｓ；
Ａ 管道流通面积，ｍ２； ｔｓ 超声波顺流传播的时间，ｓ； ｔｎ 超声波逆流传播的时间，ｓ； Ｌ 超声波在传感器之间的声道长度，ｍ； Ｄ 管道内径，ｍ； θ管轴线与传感器声道之间的夹角； Ｋ 速度分布剖面的修正系数； 利用流量计算机计算出的压缩因子和温度／压力变送器来的温压信号对气体超声波流 量计来的流量信号进行体积修正，从而得到标况下的流量。
超声波流量计操作手册
一、超声波流量计工作原理
气体超声流量计采用绝对数字时间差法，是通过测量高频声脉冲在气体中顺流传播和 逆流传播的时间差与气体流速成正比这一原理来测量气体流量的速度式流量计（原理见图 １） 。
图 １ 超声波流量计原理图 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 L t = n c + v cosθ c − v cosθ
v= L 2 cos θ 1 1 t − t s n
沿声程测得的被测气体的平均流速：
ν 表示被测气体的平均流速，这是沿声道长度上的平均的线性加权的气体流速，需进行
气体流速的修正，得出计算气体流量的方程式：
这样就可以使用 ＣＵＩ 软件对超声波流量计进行检查了。 ２）通过 ＣＵＩ 软件对流量计进行操作 当使用 ＣＵＩ 软件与流量计通讯上之后，默认操作界面为“Ｍｏｎｉｔｏｒ”也就是显示界面。 在此界面可以看到超声波流量计的各个通道的基本情况。
Ｍｅｔｅｒ ｏｕｔｐｕｔ：指流量计测量出来的工况流量的大小 Ｃｈｏｒｄ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ：指各个声道所测量出来的介质流速 Ｃｈｏｒｄ ＳＯＳ：指各个声道的声速大小 Ｃｈｏｒｄ Ｇａｉｎｓ：指各个声道的增益，所谓增信号益就是指流量计给探头所供应的驱动能量的 大小。 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。 Ａｌａｒｍｓ：声道报警，当探头工作不正常，或者探头不能正常被处理的时候，就会出现某个声 道的报警，此时声道的状态指示为红色。 ２．通常在 ＣＵＩ 中需要将流量计的维护报告下载到笔记本电脑中，具体步骤如下： 在主菜单中点击 ｌｏｇｓ＆ｒｅｐｏｒｔｓ，在弹出的下拉菜单中选择 Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｌｏｇ／ｒｅｐｏｒｔｓ．
将通讯线（两根）接到通讯口 Ａ 的“１”和“２”端子上，同时将“１”和“４” ， “２”和“５” 短接 电源的接线端子模块如图所示：
“１”为 ２４ＶＤＣ 的正极， “２”为 ２４ＶＤＣ 的负极。 ｂ．流量计算机的接线 流量计算机的信号接入通常有如下几种： １）温度信号（４－２０Ｍａ 模拟信号） 温度信号的输入要看在 Ｓ６００ 的应用软件中将其设置到那个模拟通道。具体方法如下： 将 Ｓ６００ 的应用软件从流量计算机中下载下来（具体步骤参考 １－Ｂ） 在“Ｓ６００”文件夹中点击 ＰＣＳＥＴＵＰ，出现如下界面：
例如：超声波流量计的通讯口设置为“５“， 其具体接线的时候，超声波的通讯线“＋“接到流量计算机的 ＴＢ－２ 端子排上的”１“， 并与”３“短接，超声波的通讯线“－“接到流量计算机的 ＴＢ－２ 端子排上的”２“， 并与”４“短接， ４）与 ＤＣＳ 的通讯信号（数字信号） 同上，在 Ｓ６００ 的面板上查找到 ＳＣＡＤＡ ＬＩＮＫ 所对应的通讯口，并将通讯线接到相应的通讯
Ｔｙｐｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｅｓｔ（５ ｍｉｎｕｔｅｓ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｏｋ） ａｎｄ ｔｙｐｅ ｉｎ ａ ｃｏｍｍｅｎｔ： 输入测试的周期（通常 ５ 分钟就可以壳） ，同时输入一个报告的注释。 Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｌｏｇ ｉｓ ｓａｖｅｄ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｅｘｃｅｌ ｆｏｒｍａｔ： 此软件的一个非常好的功能就是可以把测试的结果以微软的 Ｅｘｃｅｌ 格式储存起来。 Ｐｒｅｓｓ ｓｔａｒｔ， ａｎｄ ｇｏ ｇｒａｂ ｃｏｆｆｅｅ！ 点击 ｓｔａｒｔ 键，然后可以喝杯咖啡休息一下！ 此时流量计开始记录当前的所有流量参数。 当记录停止之后， ＣＵＩ 会自动生成一个 ｅｘｃｅｌ 文 件。里面储存了超声波流量计的状态参数，设置参数等。如下表：
口上。 ３．超声流量计系统的停用 当超声波流量计系统准备停用的时候，应遵循下列步骤： Ａ．给超声波流量计断电。 Ｂ．在 Ｓ６００ 流量计算机上观看流量是否为零。 Ｃ．如果流量计算机的流量为零的化，将其断电。 Ｄ．如果仍有流量，说明超声波流量计的电源尚未断开，或者停错电源，应查找相应的电源 将其断开。 ４．ＣＵＩ 软件的操作 ＣＵＩ 软件的操作应分为两步： １）用笔记本电脑使用 ＣＵＩ 程序与超声波流量计进行通讯。 ａ．通讯线的连接 将 ＲＳ２３２ 通讯线一端的 ３ 根线连接到超声波流量计的通讯端口 ２ 上，具体接线图如下： ＲＳ２３２ 通讯线的”２””３””５”分别接到流量计的 Ｊ７ 端子上的“１“”２“”３“。 将通讯线的另一端－ＲＳ２３２ 的插口插到电脑上。 ｂ．使用 ＣＵＩ 软件与流量计进行通讯。打开 ＣＵＩ 软件后，选择”Ｄｉｒｅｃｔ”（直连）的连接方式。
Ｂ．Ｓ６００ 内的 ｃｏｎｆｉｇ 文件下载 ａ．点击“Ｓ６００”文件夹中的“ｓ６００ｔｆｒ．ｅｘｅ”，出现如下界面： 点击“ｎｅｔｗｏｒｋ”，出现如下界面：
在“ｈｏｓｔｎａｍｅ”输入和流量计算机对应的 ＩＰ 地址．例如：流量计算机中设定的 ＩＰ 地址 为：１２９．７６．６９．７４，则在 ｈｏｓｔｎａｍｅ 中输入 １２９．７６．６９．７４ 注意：在输入地址以后，要将局域网设置成与 Ｓ６００ 同段的网址。例如：流量计算机中设置 的 ＩＰ 地址为：１２９．７６．６９．７４，那么在笔记本电脑中的 ＩＰ 地址应设置为：１２９．７６．６９．０－２５５．
“７４”除外。因为在同一网段中不允许有相同的 ＩＰ 地址存在。同时电脑中的子网掩码为电 脑自动生成，通常为 ２５５．２５５．２５５．０ 点击界面中的 Ｒｅｃｅｉｖｅ 键，出现如下界面：
点击 ＮＥＷ，弹出对话框，在对话框内输入要储存的文件名。点击”Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｎｏｗ” 键。出现进程图框，当达到 １００％的时候，表明文件已经下载完毕。 此时在”Ｓ６００”的文件夹中找到”ｃｏｎｆｉｇｓ”文件夹，所下载的文件就储存在此文件夹中。 ２．超声流量计及其配套流量计算机的启用 当超声波流量机和流量计算机到达现场之后，要按照如下步骤进行启用： Ａ． 流量计和流量计算机的安装 Ｂ． 流量计和流量计算机的接线。 ａ．流量计的接线： 流量计的接线主要有四根两对线，一对为 ２４ＶＤＣ 电源接线，另一对为信号接线。 在 ＭＡＲＫＩＩＩ 的电子处理单元中，打开后盖，可以看到如图界面：
ｂ．再按“６“－ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ
ｃ．然后按“３“－ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ
ｄ． 选择 ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＬＩＮＫ，可以看到超声波流量计的通讯口设置在那个端口。 。
注意：关于 Ｓ６００ 流量计算机的通讯口是如何定义的，请参考《Ｓ６００ 流量计算机中文操 作手册》 “３“”４“通讯口为 ＲＳ２３２ 通讯端口，其端口形式为 ＲＪ４５ ”５“”６“”７“为 ＲＳ４８５ 通讯端口，其端口形式为接线端子排的形式．其名称为 ＴＢ－２， 具体接线设置如下：
选择 Ａｎａｌｏｇ Ｉｎｐｕｔ，出现如下界面：
在界面的右方可以看到： ＡＤＣ ０１ ＴＥＭＰ 代表流量计算机的 １ 号模拟通道为温度，其具体接线端子请参考流量计算机的 说明书。
２）压力信号（４－２０Ｍａ 模拟信号） 同上，可以看到 ＡＤＣ ０２ ＰＲＥＳＳ 代表流量计算机的 ２ 号模拟通道为压力，其具体接线端子请 参考流量计算机的说明书。 ３）超声波流量计的通讯信号（数字信号） 超声波流量计的通讯信号从现场过来是两根线，走的是 ＲＳ４８５ 通讯（ｍｏｄｂｕｓ ＡＳＣＩＩ 协议） 首先要确定在流量计算机中将流量计的通讯口设置在那个通讯端口上，具体操作如下： ａ．在 Ｓ６００ 面板上主菜单下按“６“－ＴＥＣＨ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ