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超聲波流量計技術
 
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  超聲波流量計探頭的安裝方法
 
超聲波流量計探頭的安裝方法
信息內容:

輸入管道參數和步驟

大連索尼卡超聲波流量計常規測量時需要輸入下列參數:
1. 管道外徑
2. 管壁厚度
3. 管材
4. 襯材參數(如有的話,可包括襯里厚度和襯材聲速)
5. 流體類型
6. 探頭類型 (因為主機可支持多種不同探頭)
7. 探頭安裝方式
上述參數條件的輸入步驟一般遵循下列設置步驟:
1. 鍵入MENU 1 1 進入11號窗口輸入管外徑后鍵入ENT鍵;
2. 鍵入▼/- 進入12號窗口輸入管壁厚度后鍵入ENT 鍵;
3. 鍵入▼/- 進入14號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇管材后鍵入ENT 鍵;
4. 鍵入▼/- 進入16號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇襯材后鍵入ENT 鍵;
5. 鍵入▼/- 進入20號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇流體類型后鍵入ENT 鍵;
6. 鍵入▼/- 進入23號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇探頭類型后鍵入ENT 鍵;
7. 鍵入▼/- 進入24號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇安裝方式后鍵入ENT 鍵;
8. 鍵入▼/- 進入25號窗口,按所顯示的安裝距離及上步所選擇的安裝方式安裝好探頭(見本章安裝部分);
9. 鍵入MENU 0 1 進入01號窗口顯示測量結果。

超聲波流量計探頭安裝:選擇測量點
超聲波流量計的安裝在流量計的安裝中是簡單便捷的,只要選擇一個測量點,把測量點處的管道參數輸入到流量計中,然后把探頭固定在管道上。
為了測量精度,選擇測量點時要求選擇流體流場布均勻的部分,一般應遵循下列原則:
1. 選擇充滿流體的材質均勻質密、易于超聲波傳輸的管段,如垂直管段(流體向上流動)或水平管段。
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2. 安裝距離應選擇上游大于10倍直管徑、下游大于5倍直管徑以內沒有閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段,安裝點應遠離閥門、泵、高壓電和變頻器等干擾源。
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3. 不要安裝在管道系統的高/點或帶有自由出口的豎直管道上(流體向下/流動)
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4. 對于開口或半滿管的管道,流量計應安裝在U型管段處
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5.要考慮管內壁結垢狀況,盡量選擇無結垢的管段進行測量。實在不能達到時,需把結垢考慮為襯里以求較好的測量精度。
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6.超聲波流量計探頭安裝:測量點處的溫度和壓力要在傳感器可工作范圍以內。
7.兩個傳感器需要安裝在管道軸面的水平方向上,并且在軸線水平位置±45度范圍內安裝,不能有上部有不滿管、氣泡或下部有沉淀等現象影響傳感器正常測量。如果受安裝地點空間的限制而不能水平對稱安裝時,可在管內上部分無氣泡的條件下,垂直或有傾角地安裝傳感器。
8.選擇管材均勻密致,易于超聲波傳輸的管段。測量點的選擇請見下例(如下圖)
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超聲波流量計探頭安裝:探頭接線
請參考本手冊第4頁的接線圖。注意事項:
1、安裝時把欲安裝傳感器的管道區域清理干凈,露出金屬的原有光澤;
2、信號電纜的屏蔽線可懸空不接,不要與正、負極(紅、黑線)短路;
3、傳感器接好線后須用密封膠(耦合劑)注滿,以防進水;
4、傳感器注滿密封膠蓋好蓋后,須將傳感器屏蔽線纜進線孔擰好鎖緊;
5、捆綁傳感器時應將夾具(不銹鋼帶)固定在傳感器的中心部分,使之受力均勻,不易滑動;
6、傳感器與管道的接觸部分四周要涂滿:足/夠的耦合劑,以防空氣、沙塵進入,影響超聲波信號傳輸。
§2.10 安裝探頭
在安裝探頭之前,選擇出管材致密部分進行探頭安裝,須把管外欲安裝探頭的區域清理干凈,除去一切銹跡油漆,可以用角磨機打光,再用干凈抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰塵,然后在探頭的中心部分和管壁涂上耦合劑,然后把探頭緊貼在管壁上捆綁好。
注意 1. 兩個探頭要安裝在管道管軸的水平方向上;2. 探頭的安裝方向。
安裝探頭過程中,要注意在探頭和管壁之間不能有空氣泡及沙礫。在水平管段上,要把探頭安裝在管道截面的水平軸上,以防管內上部可能存在氣泡。如果受安裝地點空間的限制而不能水平對稱安裝探頭,可在管內上部分無氣泡的條件下,垂直或有傾角地安裝探頭。
超聲波流量計探頭安裝:§2.10.1 探頭安裝距離
探頭間距以兩探頭的最內距離邊緣為準在輸入了所需的參數以后,查看顯示窗口25所顯示的數字,并使探頭的間距符合25號窗口的數據。
§2.10.2 探頭安裝方式
探頭安裝方式共有四種。這四種方式分別是V法、Z法、N法和W法。下面分別說明。一般地在小管徑時(DN15~200mm)可先選用V法;V法測不到信號或信號質量差時則選用Z法,管徑在DN200mm以上或測量鑄鐵管時應優先選用Z法。
N法和W法是較少使用方法,適合DN50mm以下細管道。
§2.10.2.1 V法(常用的方法)
V法一般情況下是標準的安裝方法,使用方便,測量準確。可測管徑范圍為15mm至大約400mm;安裝探頭時,注意兩探頭水平對齊,其中心線與管道軸線水平。
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§2.10.2.2 Z法(常用的方法)
當管道很粗或由于液體中存在懸浮物、管內壁結垢太厚或襯里太厚,造成V法安裝信號弱,機器不能正常工作時,要選用Z法安裝。原因是;使用Z法時,超聲波在管道中直接傳輸,沒有折射(稱為單聲程),信號衰耗小。Z法可測管徑范圍為100mm至6000mm。實際安裝流量計時,建議200mm以上的管道都要選用Z法(這樣測得的信號好)。
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§2.10.2.3 N法(不常用的方法)
N法安裝時,超聲波束在管道中折射兩次穿過流體三次(三個聲程),適于測量小管徑管道。N法通過延/長/超聲波傳輸距離,提/高測量精度(不常用方法)。

§2.10.2.4 W法(不常用的方法)
同N法一樣,W法也通過延長超聲波傳輸距離的辦法來提高小管測量精度。適于測量50mm以下的小管。使用W法時,超聲波束在管內折射三次,穿過流體四次(四個聲程)。

超聲波流量計探頭安裝:檢查安裝
檢查安裝是指檢查探頭安裝是否合適、是否能夠接收到正確的、足/夠強的、可以使機器正常工作的超聲波信號,以確/保機器長時間可/靠的運行。通過檢查接收信號強度、總傳輸時間、時差以及傳輸時間比,可確定安裝是否最/佳。
安裝的好壞直接關系到流量值的準確,流量計是否長時間可靠的運行。雖然大多數情形下,把探頭簡單地涂上偶合劑貼到管壁外,就能得到測量結果,這時還是要進行下列的檢查,以確/保得到最/好的測量結果并使流量計長時間可/靠的運行。
超聲波流量計探頭安裝:信號強度
信號強度(M90中顯示)是指上下游兩個方向上接收信號的強度。FV系列使用00.0~99.9 的數字表示相對的信號強度。00.0 表示收不到信號;99.9 表示最/大的信號強度。
一般情況下,信號強度越大,測量值越穩定可信,越能長時間可/靠的運行。
安裝時應盡量調整探頭的位置和檢查耦合劑是否充/分,確/保得到最/大的信號強度。系統能正常工作的條件是兩個方向上的信號強度大于60.0。當信號強度太低時,應重新檢查探頭的安裝位置、安裝間距以及管道是否適合安裝或者改用Z法安裝
信號質量(Q值)
信號質量簡稱Q值(M90中顯示)是指收信號的好壞程度。FV系列使用00~99的數字表示信號質量。00表示信號差;99表示信號好,一般要求在60.0以上。
信號質量差的原因可能是干擾大,或者是探頭安裝不好,或者使用了質量差的信號電纜。一般情形下應反復調整探頭,檢查耦合劑是否充分,直到信號質量盡可能大時為止。
總傳輸時間、時差
窗口93中所顯示的“總傳輸時間、時差”能反應安裝是否合適,因為流量計內部的測量運算是基于這兩個參數的,所以當“時差”示數波動太大時,所顯示的流量及流速也將跳變厲害,出現這種情況說明信號質量太差,可能是管路條件差,探頭安裝不合適或者參數輸入有誤。
在通常情況下,時差的波動應小于±20%。但當管徑太小或流速很低時,時差的波動可能稍大些。
超聲波流量計探頭安裝:傳輸時間比
傳輸時間比用于確認探頭安裝間距是否正確。在安裝正確的情況下傳輸比應為100±3。傳輸時間比可以在M91中進行查看。
當傳輸比超出100±3的范圍時,應檢查參數(管外徑、壁厚、管材、襯里等)輸入是否正確、探頭的安裝距離是否與M25中所顯示的數據一致、探頭是否安裝在管道軸線的同一直線上、是否存在太厚的結垢、安裝點的管道是否橢圓變形等。
超聲波流量計探頭安裝:安裝時注意的問題
1)輸入管道參數必/須正確、與實際相符,否則流量計不可能正常工作。
2)安裝時要使用足/夠多的耦合劑把探頭粘貼在管道壁上,一邊察看主機顯示的信號強度和信號質量值,一邊在安裝點附近慢慢移動探頭直到收到強的信號和大的信號質量值。管道直徑越大,探頭移動范圍越大。然后確認安裝距離是否與M25所給探頭安裝距離相吻合、探頭是否安裝在管道軸線的同一直線上。特別注意鋼板卷成的管道,因為此類管道不規則。如果信號強度總是0.00字樣說明流量計沒有收到超聲波信號,檢查參數(報包括所有與管道有關參數)是否輸入正確、探頭安裝方法選擇是否正確、管道是否太陳舊、是否其襯里太厚、管道有沒有流體、是否離閥門彎頭太近、是否流體中氣泡太多等。如果不是這些原因,還是接受不到信號,只好換另一測量點試試,或者選用插入式傳感器。
3)確認流量計是否正常的工作:信號強度越大、信號質量Q值越高,流量計越能長時間工作,其顯示的流量值可信度越高。如果環境電磁干擾太大或是接受信號太低,則顯示的流量值可信度就差,長時間工作的可能性就小。
4)安裝結束時,要將儀器重新上電,并檢查結果是否正確。

>>以上:超聲波流量計探頭安裝方法由大連索尼卡儀表有限公司技術部提供,詳詢:0411-87305712

 

 

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