时差超声波流量计使用说明资料

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1、众所周知，目前国内外市场上的超声波流量计重要分为时差法（涉及频差法、相位法)和多普勒法两种,前者用于测量净水,后者用于测量污水和浆体。对测量介质的选择性，是目前超声波流量计的重要局限。LDZ型流量计是基于微解决器技术，自身完备的流量测量仪表,与其他常规型流量计或其他超声波流量计相比具有下列更多的长处。 全窗口化的软件操作,使用以便可靠,并且功能多。 高可靠性、高合用性、强抗干扰性设计，可用于几乎所有工业环境中。 优化的智能信号自合用解决，使用者无需任何电路调节，并加快了流量计的响应时间，使安装更容易简朴。 串口S232或48通信，有线（电话网）无线（中国移动GPS或短信）方式进行远程计算机联网

2、。 四行中文显示，在带背光液晶显示屏上显示流量、流速、累积量等。 时差二合一流量计可同步监测净水、污水两条管道，也可同步监测一条管道，同步显示时差法和多普勒法测量成果。 时差巡检可同步测量条管道，5路可编程模拟420mA输出。 便携式流量计带有自动充电的机内电源，可持续工作6小时以上,并备有市电和外接直流电源输入插座。 完备的输出信号涉及继电器、集电极开路、频率信号输出、40mA电流环模拟输出等，带倍乘因子（量程)的机内七位数长的正向、负向、净流量独立工作，并可通过继电器或集电极开路电路输出合计脉冲和频率输出信号。 两路模拟输入可输入压力、温度、液位信号,配接温度变送器可实现热量测量。在测量技

3、术上，LDZ型流量计使用了可达.2S超高分辩率、超高线性、超高稳定的时间测量电路，加上机内使用的32位长数字解决程序，保证了LDZ型流量计比其他任何类型的流量计具有更高的分辩率和测量范畴。在设计上,采用了世界上最先进的集成电路及微解决器智能控制,实现了生产过程中元器件参数无调节化,提高了产品可靠性，产品一致性好，保证每一台出厂的机器都达到最佳性能、最佳工作状态。工作原理 当超声波束在液体中传播时，流体的流动将使传播时间产生微小变化,并且其传播时间的变化正比于液体的流速，由此可求出液体的流速。 如图1所示：在待测流量管道外表面上，按一定相对位置安装一对超声探头。安装方式分为“”法和“V”法。一种

4、探头受电脉冲激历产生的超声脉冲,经管壁流体管壁为第二探头所接受。从发至收超声管壁为第二探头所接受。从发至收超声脉冲传播时间，依其顺逆流向分别为: MDC MD/CSTUP (）TOW= () C0+VSIN 0VSN 其中：M声束在液体中的传播次数 探头A 管道 管道内径 超声波束入射角 衬里 C静止时流体声速 D V管内流体沿管轴向的平均流速 D CO V TUP声束在正方向上的传播时间 TOWN声束在逆方向上的传播时间 T声束在正逆两个方向上的传播时间差 TUP 探头 TDOWN 图1 根据式(）和式(2),可得出流体沿直径方向上的平均流速: MD T (3） SN2 TP DOWNLZ型

5、流量计合用于净水、污水和浆体 的测量。上述公式是在抱负状况下得到的，事实上工业管路中液体流动状况是十分复杂的。结垢、管内粗糙等众多因素影响，使一般超声波流量计的测量精度大打折扣。超声波流量计由于采用了世界最先进的直接时间测量措施并考虑了温度及管内粗糙等影响，通过原则校正曲线或顾客经验校正曲线的措施来克服液体流场分布的不均匀状况,可使测量精度大大提高，特别是使用静态设立零点的措施,可使测量线性度优于0.5%。典型用途s 水，污水、海水、给水和排水s 发电厂（核电、火力和水力)s 热力、供热、供暖、冶金、矿山s 石油、化工、食品和医药、造纸和制浆s 节能监测、节水管理s 流量巡检、流量跟踪和采集s

6、 自动化制造和检测s 热量测量、热量平衡s 泄漏检测s 流量、热量计算机化管理、监控网络系统等s可选备件1、 固定式流量计专用微型打印机及其消耗材料2、 大、小型传感器3、 双屏蔽专用电缆4、 LZ系列专用PS不间断电源（2小时）5、 RS接口板、串行口数据记录器、超声波测厚仪(用于测量管道壁厚,提高流量计的使用精度）6、 M短信息流量数据查询模块(可以用一般手机查阅流量计数据）外形图和接线图时差单一型 LD-1时差巡检 DZ-（） 1332512160123456789ENTMENULDZ-1X（S）ULTRASONIC FLOWMETER瞬时量：1678m3/h累积量：1234567m31

7、0天津市求精科技发展有限公司260俯视图侧视图接线图时差单一型(DZ-1）:、上游传感器、下游传感器、DN-DN+GND+UP-UP+GND红芯线白芯线屏蔽线屏蔽线红芯线白芯线专用电缆LGNDN电源输入外壳屏蔽电源输入 T2T21GNDT1T1GNDRX0GNDRX1A13AI2A11PT500/1000温度地RS232接口模拟输入420mA 时差巡检:DZ-X(S)性能指标项 目性能、参 数测 量主 机测量原理超声波传播时差原理,双CPU并行工作，4字节浮点运算测量周期500m(每秒2次)显 示行中文液晶显示操 作44轻触键盘输 入巡检仪15路20mA输入,精度.;可输入液位、温度或其他信号

8、输 出电流信号:420mA或02m，阻抗0K浮空,精度.1频率信号:1-9999Hz之间任选(OT输出)数据接口:全功能RS2串行接口,可选配RS485其他功能记忆累积功能；上、断电时间及流量管理功能自动或手动补加合计量功能故障自诊断功能遥控网络工作方式测量精度时差1.0%,流速范畴020MS传 感 器原则型，一般合用于00mm电缆长度可加长至20米（超过此长度请同厂家联系）管道管 材钢、不锈钢、铸铁、硬质塑料等一切质地致密管道,容许有薄层衬里内 径10m2m直管段长度上游10,距泵出口处1D,下游D流体种 类水、海水、酸碱液、食物油、汽油柴油、原油、酒精、啤酒等能传播超声波的均匀液体。浊 度

9、时差100ppM,且气泡含量小;多普勒悬浮物颗粒不小于10mg/l温度10 +80(测高温流体请与厂家联系）流 向可对正反向流量分别计量，并可计量净流量工作环境温 度主机:-170 (不小于此温度范畴规定请与厂家联系)探头：-3080 湿度主机：8RH探头:98%R（40)，可浸水工作,水深3m电 源便携式:机内自动充电电池可工作24小时或AC22V 固定式: AC22V供电方式工作时间持续体 积LDZ-2:31024010mm; DZ1X：700mmL-1:818865m 便携式:重量LD-2：5 K; LDZ-1X: LDZ1: 3kg 便携式：7K二、开始安装测量超声波流量计的安装在所有

10、流量计的安装中是最简朴便捷的，只要选择一种合适的测量点、把测量点处的管道参数输入到流量计中,然后按照安装距离把探头捆绑在管道上即可。检查DZ型流量计第一次使用固定式或便携式D型流量计,请检查运送中机壳与否受到了挤压等损坏，开壳检查与否有螺丝脱落，连线与否松动。探头接线连接线请参照第页上的接线图连接,上游传感器的红色芯线接到P+端子上，黑色芯线接到UP-端子上，下游传感器的红色芯线接到D+端子上,黑色芯线接到DN-端子上。如果有屏蔽外皮,请接到N端子上。建议一般情形下，都要使用专用电缆。专用电缆损耗小,抗干扰性好,能保证仪表长期可靠工作。选择测量点选择测量点时规定选择流体流场分布均匀的部分，为了

11、保证测量精度。一般应遵循下列原则: 要选择布满流体的管段，如管路的垂直部分或布满流体的水平管段。 测量点要选择距上游1倍直径,下游5倍直径均匀直管段，没有任何阀门等干扰要充足考虑管内壁结垢状况，尽量选择无结垢的管段进行测量。实在不能满足时,需把结垢作为衬里进行设立,以求较好的测量精度。 输入内容和环节LDZ型流量计常规测量时需输入下列参数:1. 管壁厚度2. 管道外径3. 管材4. 传感器安装方式：Z型(出厂已设定）5. 系数:1（出厂已设定）6. 电流：300（出厂已设定）7. 传感器类型（由于主机可支持多种不同探头）8. 零点:0(出厂已设定）9. 巡检通道数量上述参数条件的输入环节一般遵

12、循下列迅速设立环节顺序：（【】中表达相应按键)1. 键入【ME】【1】【】进入M1窗口输入管壁厚度【ENT】2. 键入【MN】【1】【2】进入2窗口输入管外径【】3. 键入【NU】【1】【3】进入M1窗口选择管材【ENT】4. 键入【ME】【1】【4】进入M14窗口选择安装方式【ENT】5. 键入【ENU】【1】【】进入M15窗口设定系数【ENT】6. 键入【ENU】【1】【】进入M1窗口设定电流【ET】7. 键入【MNU】【】【7】进入M7窗口设定传感器类型【ENT】8. 键入【NU】【1】【8】进入8窗口设定零点【ET】9. 键入【MENU】【1】【9】进入9窗口设定巡检通道数【ENT】1

13、. 欲在主菜单中移动,键入【MEN】,按【】或【】1. 欲在子菜单中移动，键入【MEU】，按【】或【】DZ型流量计采用了窗口化软件设计，多种不同的参数输入和设立使用了用“MEN”键和两位数字键辨别表达的窗口，请仔细阅读本章背面的内容和下章对各个窗口的具体解释，熟悉LD型流量计的软件操作措施后，可发现其操作措施事实上既简朴又以便。安装探头在安装探头之前,须把管外欲安装探头的区域清理干净，除去一切锈迹油漆，选择出管材致密部分进行探头安装:在探头的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂,然后把探头紧贴在管壁上捆绑好。时差法探头安装方式：1、 两个探头要安装在管道管轴的水平方向上2、 探头的安装方向要对的安装

14、探头过程中,千万注旨在探头和管壁之间不能有空气泡及沙砾。在水平管段上,要把探头安装在管道截面的水平轴上，以防管内上部有气泡。如果受安装地点空间的限制而不能水平对称安装探头,可在保证管内上部分无气泡的条件下，垂直或有倾角地安装探头。常用时差探头安装方式有两种。分为V法、Z法。下面分别阐明。法V法一般状况下是原则的安装措施,使用以便、测量精确。可测管径范畴为2m至大概mm:安装探头时,注意两探头水平对齐，其中心线与管道轴线水平。V法侧视图V法 截面图V法 顶视图法当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管壁结垢太甚及衬里太厚,而导致法不能正常工作时,要选用Z法安装。因素是：使用法时，超声波在管道中直接传

15、播,没有折射（称为单声程），信号衰耗小。Z法可测管径范畴为m至大概6000。法 侧视图 法 截面图法 顶视图探头安装距离探头间距以两探头的中心点之间距离为准。在输入了所需的参数后来,自动显示安装距离。1. 将紧固件安装在管道上,用不锈钢带将其固定在管道上，不应松动。2. 铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。3. 多普勒传感器应安装在管道的同心圆周上,固定一只传感器,在圆周上找另一种测量点,每个传感器换能器正面,涂上一厚层耦合剂后，将传感器换能器面与管壁接触,放置在紧固组件中,并用压紧盖板将传感器压紧,耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出,形成一道密封条。紧固螺铨钮紧，注意四个螺铨用力要

16、均匀，不要使传感器偏移。4、 一般竖管安装点在一周任意选点安装，横管厂家建议传感器左右安装而不是上下安装,这样仪表信号接受更强。插入式传感器的安装LZ-型超声波流量计的插入式传感器为我公司的第二代产品，是集外夹式传感器与原则管段式传感器两者长处的产品，其特点为：1. 解决了由于管道内壁结垢或腐蚀严重时，使用外缚式传感器信号弱测量不正常的难题。2. 使用的专用开孔工具可以使传感器在带压不断水的状况下安装,保证生产的正常稳定运营,并使之达到后来维护。3. 该传感器的超声波发射晶体与被测量液体直接接触，提高了测量精度和机器的运营稳定性。4. 相对电磁流量计，在大口径管道上既经济了许多，又可靠、精确。

17、规定、传感器排序：安装位置由下至上，编号为15，如果安装声道按1、5位置安装,并按15顺序接入主机5声道;安装场地安装插入式传感器需要较大的空间,在仪表井中管壁到墙壁之间的距离至少540mm以上。即宽度W(D+5402）m。(如图1)图1540以上540以上D 纵向管道长度L（D100）mm。（如图2)图2安装距离1.L（D+1000）安装超声波流量计需要一定的直管段,一般上游不小于0D,下游不小于5D(为直径），距泵出口或阀门处要不小于30。详见技术阐明书第二章。该示意图插入三组超声波传感器（U型安装)300mm 、工具安装插入式传感器需要专用开孔定位工具、专用球阀底座2个、寸钢制球阀两个、

18、生料带等。检查安装检查安装是指检查探头安装与否合适、与否可以接受到对的的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号,以保证机器长时间可靠的运营。通过检查接受信号强度、总传播时间、时差以及传播时间比,可拟定安装与否最佳。安装的好坏直接关系到流量值的精确，流量计与否长时间可靠的运营。虽然大多数情形下，把探头简朴地涂上偶合剂贴到管壁外,就能得到测量成果，这时还是要进行下列的检查，以保证得到最佳的测量成果并使流量计长时间可靠的运营。信号质量（针对时差法)信号质量是指收信号的好坏限度。超声波流量计使用099的数字表达信号质量。00表达信号最差;9表达信号最佳，一般规定在6以上。信号质量差的因素也许是干扰

19、大，或者是探头安装不好，或者使用了质量差、非专用的信号电缆。一般情形下应反复调节探头，检查耦合剂与否充足，直到信号质量尽量大时为止当信号强度太低时,应重新检查探头的安装位置、安装间距以及管道与否适合安装。设立仪器细节LDZ型超声波流量计通电后,一方面运营自诊断程序，如存在故障，则显示相应的错误信息(参见故障查找章节)。诊断程序后,既可进行各项设立。设立通过访问显示窗口（菜单)输入各类参数(条件)进行，访问显示菜单窗口的措施参见本章“访问显示窗口”一节。使用者所输入的任何参数,LDZ型流量计将永久记忆,直到使用者再次修改。并且下次上电后，机器将自动按使用者上次所输入的参数进行工作。LZ型流量计工

20、作时总是处在某一种显示窗口上的同步完毕所有的任务，不管在哪一种显示窗口上，涉及测量、输出等任务是照常完毕的。窗口总体简介Z型流量计的特色是所有使用窗口操作。选好点并设立好机器后来，可通过众多的窗口显示,得到多种测量成果或使用诊断窗口确诊机器正常工作。共有三种不同的窗口，如下；s 0号窗口是显示窗口,显示瞬时流量、累积流量、目前日期时间、模拟输入等。s 11-9号窗口是初始参数操作窗口,在这些窗口中输入诸如管道外径、管壁厚度、管材、传感器类型、传感器安装措施等。s 20-1访问显示窗口 移动访问1、 欲在主菜单中移动，键入【NU】【窗口地址码#】键入【】或【】2、 欲在主菜单下访问子菜单，键入【

21、】或【】直接访问直接访问任一窗口，可键入【ENU】【窗口地址码】,例如：欲进入管外径输入窗口(地址码M12），键入【ENU】【1】【】,即可。所有地址码的安排基本遵循了下面的规律：1、 M10测量量值显示2、 M119基本参数设立3、 M0-2流量单位设立因此,地址码并不需要一定记住,只需记住大体位置。使用时临时进入大体相邻的窗口，然后使用【】或【】键找到欲访问窗口。 三、显示窗口详解流量00000.00m3h流速00.0000m/s累积000000.000m3信号太弱LDZ-1流量累积主菜单显示瞬时流量/瞬时流速/累积量用于显示瞬时流量，流速和累积量本窗口只用于选择显示测量数据仪表通电后即可

22、显示流量检测：0信号检测：1抗扰检测：2本窗口用于选择检测方式，键入【MNU】【】【0】 显示流量测量数据键入:【】 显示信号检测键入:【】 当现场有外界信号干扰时检测键入:【】时差：00000.0nS信号质量：60A：027816 027816B：027816 027816信号检测选择“信号检测”,用于检测传感器与否安装在最佳位置 信号质量在60以上之间，传感器位置良 好 LZ-(S)流量累积主菜单显示流量检测：0定点检测：1-8抗扰检测：8信号检测：9本窗口只用于选择显示状态，键入【MENU】【1】【0】通道巡回检测键入:【0】一通道定点检测键入：【1】二通道定点检测键入：【2】,键入1-

23、8可 以进行8个通道定点检测抗扰检测键入： 【】信号检测键入:【9】 通道1正在检测：流量：00000.00m3/h流速：1+00.0000m/s累积：瞬时流量/瞬时流速/累积量选择“1通道定点检测”，用于显示1通道瞬时流量,流速和累积量 选择本窗口对1通道进行检测 通道2正在检测：流量：00000.00m3/h流速：1+00.0000m/s累积：瞬时流量/瞬时流速/累积量选择“2通道定点检测”，用于显示通道瞬时流量,流速和累积量选择本窗口对2通道进行检测 通道1正在检测：流量：00000.00m3/h流速：1+00.0000m/s累积：瞬时流量/瞬时流速累积量选择“抗扰检测”,用于显示瞬时流

24、量，流速和累积量选择本窗口自动进行抗干扰巡回检测 时差：00000.0nS信号质量：80A：027816 027816B：027816 027816信号检测选择“信号检测”，用于检测传感器与否安装在最佳位置信号质量在80以上之间，传感器位置良好 主初始设立菜单请输入菜单编号 MENU ： 该显示是主菜单初始设立的入口,它包具有管道壁 厚、管外径、管 材、管道安装方式等，键入【MNU】【窗口地址码】键，输入参数值,按【NT】确认每访问一次主菜单,按一次【MEN】键 壁厚：X mm管道壁厚【ME】【1】【1】本窗口输入管道壁厚。如：时差巡检输入第一通道管道壁厚,按【】键依次输入其他通道管道壁厚，按

25、【EN】确认管外径【MENU】【1】【2】管外径：XXX mm 本窗口输入管道外径,如：时差巡检输入第一通道管外径,按【】键依次输入其他通道管外径,按【ENT】确认 管材【MEU】【】管材：0碳钢 1不锈钢 2铸铁 3塑料 4 MM本窗口选择管道材料。如:管材是碳钢按【】 管材是不锈钢按【1】 管材是铸铁按【2】 管材是塑料按【3】按【ENT】确认管道安装方式【MN】【】【4】安装方式：0V 型 1Z 型 本窗口用来选择探头安装方式,有如下2种方式供选择“0” V法安装“1” 法安装 时差一般选用Z型按【1】，按【ENT】确认系数1：1.00流量系数【MENU】【1】【】本窗口设定流量系数。此

26、流量系数设为:(出厂设定)，按【N】确认 电流： 电流【MENU】【1】【6】本窗口设定电流值为:500 (出厂设定)根据顾客最大流量值1.5倍设定,此最大流量值单位是：m3/h,按【ENT】确认传感器：0 小号 1中号 2大号0. NONENO LINER传感器类型【MENU】【1】【7】本窗口用来选择传感器类型有如下各项供选择：小号按【0】、中号按【1】，大号按【】,一般时差主机选大号,按【2】,按【EN】确认 零点1：0.00 零点【MENU】【】【8】本窗口用来设定零点，出厂值设为“0”按【ENT】确认 请输入：2-7 5 LZ1流量计门坎【MEU】【1】【9】本窗口用于设定比较电频参

27、数，一般设定，按【ENT】确认，出厂已设定。巡检通道数量： Z-1X巡检通道数量【MENU】【】【】本窗口用于设定测量管道数量,按【ET】确认累积量清除/修改菜单累积量清除/修改【CR】按住【CL】两秒钟后放开显示总清除：0通道清除：1-2L总累积量清除本窗口用于清除总累积量总累积量清除键入【0】，此时累积量都为 累积量1：请输入：LDZ-1X一通道累积量清除修改本窗口用于清除/更改一通道累积量一通道累积量清除/更改键入【1】 累积量清除键入个“0” 累积量修改时，如果累积量值不不小于9 位数时，前面要输人,例如要输入2345,操作时输入“”,按【EN】确认累积量2：请输入：LDZ-1X二通道

28、累积量清除/修改本窗口用于清除/更改二通道累积量二通道累积量清除/更改键入【】 累积量清除键入9个“0” 累积量修改时,如果累积量值不不小于位 数时,前面要输入0，例如要输入1234,操作输入“”，按【ENT】确认 其他通道累积量清除/修改同上四、电流环输出与流量 电流输出特性与流量见下面图示 输出电流 2 mA 20A A 流量 F4mA F0mA 420 mA方式输出特性 事实上在20mA电流输出方式中,输出电流表达的是流量。电流输出值为4mA时,流量为0, 电流输出值为mA时，流量为最大值。在菜单【MEU】【】【6】中,电流设定，事实上是最大流量设定。根据顾客最大流量值1.5倍设定设定此

29、电流值。此流量值单位是: m3例如:管径是00m,最大流量是m3/h,设定电流值为:00 运用一只电阻可以便地把电流输出变换为电压输出,例如使用一只250电阻可把40m变换为1V的电压输出。结合电流环校准窗口或电流输出量程窗口,事实上还可以便地运用一只电阻把电流输出变换为020V之间的任一段电压输出。五、通 讯所概述需硬件为D型流量计具有完善的通信合同,硬件直接支持调制解调器(MODE),是最节省也是最可靠的基于电话线的流量数据监控网络系统构成。还可以通过RS232-RS485转换板接入RS85总线。也可以使用我司生产的S短信息模块板，通过短信息传播流量/热量测量数据。该模块板可以多机组网，还

30、可以使用一般手机(移动电话）查看流量计的工作状态和测量数据。组网时可选择两种基本构造构成，即只采用LDZ型流量计的模拟电流输出法或直接采用Z型流量计的RS23串口通讯法。数据的传播链路,在短距离时可直接使用32C（01米）或RS-485（01000米)，在中长距离时可采用电流环、无线电传播、ODE、SM短信息。数据的传播采用命令应答方式,即上位机发出命令，流量计做出相应的回答。通过配套转换器流量计可以通过SB接入计算机，可以把流量计采样数据发送给计算机，用我司配套软件显示采样数据的图表或曲线,顾客也可以根据需要与我司协商定制所需软件。串行口管脚定义LDZ型流量计使用同P机兼容的DB9或IDC0

31、插座，其定义如下:PIN空PIN2RXDI3TXPI4TI5地PINDSRPIN7RTSIN8TSN9空上位机的连接同上位机的连接一般使用三根导线即可，接线如下: DZ主机 上位机1 2 3 34 45 56 67 8 89 六、质量保证及服务支持 我司的产品保修一年。如发现仪表不能正常工作,试做如下操作:1、仔细检查安装环节,设立参数与否有误。、准备好仪器的名称、型号、产品序列号、使用参数、现场状况及产品浮现的问题,同公司服务部门联系。七、附录常用液体声速和粘度液体声速(M)粘度水2014821.水515430.5水751503水1005430.29水1251525水1014660.21水1

32、751010.1水200333.5水22540.14水501560.12丙酮119甲醇1121乙醇118酒精1401乙酮13乙醛1180乙二醇16液体声速（M/S）粘度甘油13180汽油200.8066#汽油17180#汽油390#柴油35苯1330乙苯4甲苯1170.9四氯化碳8煤油10.3石油120松油120三氯乙烯10500.2大港航煤129大庆0航煤29花生油42蓖麻油502 常用材料声速管材料声速(M/S)钢326S228铝308黄铜20铸铁260青铜270玻璃钢4玻璃32聚乙烯15VC40衬材料声速(/)特氟隆1225钛3150水泥4沥青2540塘瓷2540玻璃5970塑料2280聚乙烯160聚四氟乙烯15橡胶160