超声波流量计产品详细介绍应用

OPTISONIC 6300 （两组声道的外夹式）
反射模式 (V-mode)
测量通过管道中心点的平均流速
OPTISONIC 6300 小型, 中型 和 大型
对角线模式 (Z-mode)
测量通过管道中心点的平均流速 OPTISONIC 6300 大型
UFM 3030优点
精度表现与介质性质无关
- 密度 - 粘度 - 温度 - 电导率
C D V
α
L
V • cos α
L T1 C U
逆流而上 换能器 B to A
换能器 B
D L V U C
= = = = =
管径 声程长度 介质流速
V • cos α
L T2 C U
一般情况下，液体中声速C在1000m/s以上
介质中的声速
时差原理 – 与介质无关
由于声速远远大于液体流速，即U2<<C2
传感器部件：测量管
特点 没有插入部件 与管线相同的内径（DN） 无可动部件
优点 不会堵塞 无压损
不会磨损, 因而不需重新校验
双向流测量 长寿命 & 高可靠性
传感器部件：换能器
压电晶体
换能器 生成 和 接受 声学信号
声波防护外壳 (SS) 换能器窗口 (SS)
采用石英材料制成的压电元件作 为换能器。发射超声波是利用负 压电效应，即利用高频电脉冲作 用，使压点晶体高频振动，从而 发出脉冲变化的高频压力波（即 超声波）。
标准 (*)
可选(2x)
标准 (*)
脉冲/频率
状态输出 通讯 Hart Profibus (*) & (**) 组合在一个端口
标准(**)
标准(**)
标准 可选
1. 2.
3.
KROHNE Altometer简介 科隆超声波流量计产品系列
管道式超声波流量计 外夹式超声波流量计
夹持式
OPTISONIC6300 ： （单/双声道）液体超声波 （1％）
便携式
OPTISONIC6400 ： （单/双声道）液体超声波 （1％）
1. 2.
KROHNE Altometer介绍 科隆超声波流量计产品系列
管道式超声波流量计
4. 5.
外夹式超声波流量计 便携式超声波流量计
6.
7. 8. 9.
1999年：成立科隆测量仪器（上海）有限公司[KMIC] 2002年：成立科隆测量技术（上海）有限公司[KMTS]
科隆在中国生产的产品系列



电磁流量计 转子流量计 涡街流量计 质量流量计 机械式物位计 流量控制器
科隆在国内生产的仪表图例
KROHNE在中国
KROHNE中国
KMIC 科隆测量仪器(上海)有限公司: 上海 全部科隆产品范围销售 市场, 销售, 服务 办事处: 北京, 广州, 沈阳, 武汉
超声波流量计
科隆产品在全球市场上的地位

转子流量计 超声波流量计 电磁流量计 质量流量计 雷达物位计 音叉液位开关
No. 1 No. 1 No. 1 No. 3 No. 3 No. 3
每年转子流量计的生产量超过10万台 管道式超声波流量计的市场领头者 OPTIFLUX – 电磁流量计的参照物 最具创新力的科氏力质量流量计系列 最先进的雷达物位测量仪表 适用于各种场合
3,5%
2,75%
2,0%
UFS 3000 流量传感器参数
• • • • • • • •
口径范围 法兰压力等级 过程温度 材质 测量管 传感器 法兰 接线盒
DN 25 to 3000 (1” – 120”) PN 16, 25, 40, 64 ANSI 150, 300, 600, JIS 10K, 20K -25º C to +140 º C (一体式) -25º C to +180 º C (分体式) DN 25 – 300 DN 350 – 3000 ≤ DN 65 (2,5”) ≥ DN 80 (3”) ≤ DN 65 (2,5”) ≥ DN 80 (3”) 不锈钢316 L 碳钢 不锈钢316 L 碳钢 不锈钢316 L 碳钢 铸铝
0,5% 分辨率
500 pico sec. (= 10-12) 时间的测量必须非常准确
在一个管道中的流速
我们测量的是什么?
我们需要的是什么?
V
Vavg
V = 一个声程上的速度
Vavg = 整个截面上的平均速度
流体形态的剖面图
紊流: 形状较平 层流: 抛物线形
雷诺数是流体流动中惯性力与粘性力比值的量度 雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态 Re＝2000～4000为过渡状态
三声道
受雷诺数影响 < 0,5% 对非轴对称的流态进行补偿，修正 有冗余测量声道 精度: < ± 0,5%
五声道
不受雷诺数影响 对非轴对称流态及漩涡的进行修正 有冗余测量声道 精度 < ± 0,15%
声道的位置
多组平行声道
在流态上提供最多的信息
UFM 3030
多组交叉声道
测量的永远是通过管道中心点的流速
2 LU 2 LU t T 2 T1 2 2 2 C U C
所以流速U：
C U t 2L
可见，当声速C确定，只要求的时间差，就可以得到流速。
得到流速，当口径一定时，就可以得到体积流量。
2
传输时间测量
举例: 管径 介质 流速 声速 传输时间 – 顺流 传输时间 – 逆流 传输时间 – 时间差 TA B TB A T 100 mm water 1 m/s 1,480 m/s 95.4949 ms 95.5862 ms 91,3 nano sec. (= 10 -9)
应用行业
竞争对手
信号转换器UFC030
用户界面 两种类型
一体型 (转换器在传感器上安装) 分体型 (有接线盒和分离的转换器)
转换器的作用
放大测量信号 过滤测量信号 (分辨噪音) 将测得得信号转变为流速，体积流量，质量流量，累计流量，声速（VoS）等
流量传感器UFS3000
测量管 不锈钢，碳钢 外壳 DN 300以内有外壳 换能器 (6个) 发送和接受声学信号 同轴电缆 (6个) 传输声学信号 接线盒 (分体型) 连接同轴电缆
声波的反射
安装要求
重量轻，一体化－－无需支撑
一体或分体可选
为使流体状态最佳 进口直管段: 10 DN 出口直管段: 5 DN 过滤器：视工况而定
安装要求
上游干扰对测量精度的影响
上游干扰 类型 球阀 开度 100% 60% 30% 蝶阀 100% 60% 30% 90度弯头 缩径 Factor 2 smaller 扩径 Factor 2 larger 2D - 2D 4,5% 4,5% 5,5% 1,5% 8,5% 9,0% 6,5% 1,5% 前后直管段 4D - 2D 3,0% 3,0% 3,75% 1,5% 5% 5,5% 3,75% 1,25% 6D - 2D 1,5% 1,5% 2,0% 1,5% 1,5% 2,0% 1,0% 1,0%
时差法原理
换能器 A
L α
Vm
声波在一个斜对角的路径上发射和接收
换能器 B
顺流而下的声波比逆流而上的声波速度要快
传输时间的差值
换能器 A
转换和接受声学信号
C = 声速
D=
管 径
流
速
声学信号
换能器 B
时差原理 – 与介质无关
换能器 A
传输时间 (T) = 距离 / 速度 顺流而下 换能器 A to B

科隆中国上海闵行区的 工厂的标定设备已通过 了中国CNAL认证。 (认证号L2287)
KROHNE ALTOMETER 工厂介绍
2. 3. 4. 5. KROHNE 超声波流量计产品系列介绍 管道式超声波流量计 外夹式超声波流量计 便携式超声波流量计
6.
7. 8. 9.
应用行业
竞争对手
荷兰KROHNE ALTOMETER 工厂介绍
2010
2011
便携型超声波流量计OPTISONIC 6400 面市
OPTISONIC 7300/8300即将面市
1.
KROHNE Altometer介绍 KROHNE 超声波流量计产品系列介绍
3. 4. 5.
管道式超声波流量计 外夹式超声波流量计 便携式超声波流量计
6.
7. 8. 9.
应用行业
竞争对手
SGAIC/KGI 上海光华爱而美特仪器有限公司/ 上海科隆光华仪器有限公司:上海 电磁流量计/质量流量计 生产
KMTS 科隆测量技术(上海)有限公司:上海 电磁流量计 生产
CRK 承德热河克罗尼仪表有限公司: 承德 转子流量计, 涡街流量计, 流量控制器 生产, 销售, 市场, 服务 办事处: 北京, 上海
地址： Dordrecht （多得雷赫特） 业务： 电磁流量计和超声波流量计的生产和研发 年产量：五万台 电磁流量计
五千台 超声波流量计
营业额：约1亿欧元 员工： 约 350人
KROHNE 超声波流量计发展历程
1980 1997 1999 2003 2004 2006 2008 2009 第一台超声波流量计 (UL 50) 第一台用于贸易交接的高粘度的五声道液体超声波 ALTOSONIC V 第一台测蒸汽的超声波流量计 UFM 3030面市, 管道式三声道超声波 用于贸易交接的低粘度的三声道液体ALTOSONIC III 外夹式超声波 OPTISONIC 6300 面市 三声道气体超声波OPTISONIC V6 六声道贸易交接气体超声波ALTOSONIC V12
KROHNE 超声波流量计产品系列
管道式
UFM3030 ：管道式三声道液体超声波 （0.5％） UFM 530 HT：高温（单/双声道）超声波流量计（1％） OPTISONIC 7300 ： （双声道）气体超声波 （1％or 2％） OPTISONIC 8300 ： （双声道）过热蒸汽超声波 （1％or 2％）
单声道的超声波流量计
VAVG
层流
VAVG = Vm * 0,66
通过管道轴线的单声道
• 受流态影响
Vm VAVG
紊流 VAVG = Vm * 1,00
• 从层流到紊流的影响差别达 33% • 典型精度: ± 1 to 2%
在雷诺数Re > 10.000
Vm
三声道的超声波流量计
VAVG
三组声道的平均流速
No. 1 No. 1 No. 1 No. 3 No. 3 No. 3
科隆在中国
1987年：成立上海光华·爱而美特仪器有限公司[SGAIC]（合资） 1991年：成立承德热河克罗尼仪表有限公司[CRK] 1994年：成立上海科隆光华仪器有限公司[KGI]
（合资）
（合资） （独资） （独资）
科隆亚太区总部：KMIC, 上海
VAVG = K1 * Vm1 + K2 * Vm2 + K3 * Vm3
三声道...
Vm VAVG
• 更多流态的信息 • 对非轴对称的流态有更好的表现
• 更好的再现性
• 在整个雷诺数范围内都有良好的精度
Vm
• 典型精度: ± 0,5%
多声道的数量
单声道
受雷诺数影响 对于非轴对称的流态比较敏感 没有冗余 精度: ±1 to 2% (在过渡区达33%)
带自诊断的双向测量
独特的三声道的位置
整个测量范围内的高精度
通用性
- 导电和非导电的液体
无插入部件 无可动部件 高量程比
- 40：1
- 无压损 - 无磨损, 无堵塞 - 无需维护 - 无需重新校验
选择UFM3030的5个理由

长寿命和高稳定性 无磨损 ; 没有重新校验的必要
精确的双向流测定
通用性： 导电/非导电介质均可适用 完整的自诊断功能
限制条件
影响 1. 2. 3. 4. 非满管 混和物 气泡 固体颗粒 无法传播 反射 反射 反射 规则 完全满管 均一的, 单相 体积% 2% 体积 % 5%
5.
粘度
衰减
最大 = 100 cSt > 100 cSt 请咨询 KROHNE
声Baidu Nhomakorabea的衰减
UFC 030 转换器特性参数
壳体材质: 铝 不锈钢 (可选)
环境温度: -40º C to +65º C
供电电源 100 - 240 VAC (-15%, + 10%) 18 - 35 VDC 24 VAC (-10%, + 15%)
UFC 030 转换器特性
输入
状态输入
4- 20 mA 输出 4-20 mA
科隆在中国的分布

中国及亚太总部：上海 （KMIC)
主要销售办事处：北京 广州 沈阳 武汉

生产基地： 上海闵行（SGAIC/KGI） 上海松江 (KMTS) 河北承德 (CRK) 员工数：600+

生产基地
销售办事处
科隆:出色的标定经验
科隆在全世界具有精度最高的，按照国际标准认可的最先进 标定设备 每一台科隆流量计将在出场之前经过水标定，无论是 DN 2.5 或DN 3000