超聲波流量計發展史及使用方法
禹邦牌外夾式或者管段式超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理,測量圓管內液體流量的儀表。它采用了先進的多脈沖技術、信號數字化處理技術及糾錯技術,使流量儀表更能適應工業現場的環境,計量更方便、經濟、準確。產品達到國內外先進水平,可廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領域。
中文名 超聲波流量計 外文名 Ultrasonic flowmeter 連接方式 管道式、外夾式、插入式
定義
超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。[1]
原理
根據對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計和超聲波流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優點,它是發展迅速的一類流量計之一。
超聲波流量計采用時差式測量原理:一個探頭發射信號穿過管壁、介質、另一側管壁后,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發射信號被第一個探頭接收到,由于受到介質流速的影響,二者存在時間差Δt,根據推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關系V=(C2/2L)×Δt,進而可以得到流量值Q
優缺點編輯
優點
超聲波流量計是一種非接觸式儀表,它既可以測量大管徑的介質流量也可以用于不易接觸和觀察的介質的測量。它的測量準確度很高,幾乎不受被測介質的各種參數的干擾,尤其可以解決其它儀表不能的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。
缺點
現今所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為,一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的準確度為1%,則對聲速的測量準確度需為10-5~10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量,并將其發射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經電子線路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。
超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應,采用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上,使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經壓電元件變為電能,以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應,而接收換能器則是利用壓電效應。
超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動。薄片直徑超過厚度的10倍,以保證振動的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強度高、耐老化,而且要求超聲波經聲楔后能量損失小即透射系數接近1。常用的聲楔材料是有機玻璃,因為它透明,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
突出特點• 測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響• 測量管內無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求較低。對漿液測量有獨特的適應性• 系列公稱通徑DN10~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇• 轉換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩定、精確度高。流量范圍度可達1500:1• 轉換器可與傳感器組成一體型或分離型• 多種輸出選擇:電流、脈沖、數字通訊、HART• 轉換器采用表面安裝技術(SMT),具有自檢和自診斷功能 高性能襯里材料采用新一代專用優質襯里技術并使用特殊的鏡面拋光F46 襯里,從而提供比原有型號更高的抗附著特性。 鏡面拋光F46襯里尤其適用于對粘性紙漿和石膏漿的測量。使用不含添加劑的純白F46 來制作新型襯里材料。 替換各類檢查器
此檢測器可替換本公司原有各種型號產品,及其他制造商生產的各種產品的檢測器接口。
應用領域腐蝕性液體、電解液、染料、化工原料工業用水、污水、污泥、廢水、海水、回水自來水、給排水、水利灌溉、冷卻水、循環水牛奶、啤酒、果汁、葡萄酒、調味汁、糖漿建筑材料灰漿、礦漿、泥漿、漿液紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體綠液、白水、白液、黑液、蒸煮液、漂白液
技術參數
運行環境:
適用介質 | 電導率大于5us/cm的任何液體均可測量 |
環境溫度 | 一體式 ≤60℃ (140℉),分體式 ≤80℃ (176℉) |
濕度(%RH) | 5 ~ 100%RH |
震動允許 | 5.0m/s2(0.5G) max.一體式,19.5m/s2(2G) max.分體式 |
性能指標:
精度 | 讀數的 ± 1%+0.5%的滿量程 |
重復性 | 示值的 ± 0.2% |
穩定性 | ± 0.2%測量值一年以上 |
溫度影響 | 對于數字和脈沖輸出無影響,對于模擬輸出時,± 0.15%量程(-20 ~ 65℃) |
安裝位置影響 | 當儀表被安裝在水平、垂直或傾斜的管道上時,流量計均能符合精度指標 |
磁場干擾 | HART 模擬:在30A/m的情況下,輸出誤差低于滿量程的 ± 0.05%,符合IEC60770-1:1999 |
電源影響 | HART 模擬:每伏低于滿量程的 0.005% |
物理指標:
殼體材質 | 鋁合金(ADC12) |
襯里材料 | F46 、PTFE、聚氨酯橡膠、PO橡膠 |
電極材料 | 316、哈C、哈B、鈦、鉭、碳化鎢、鉑金 |
法蘭材質 | 304、316兩種可選 |
電氣指標:
電源電壓 | 85 ~ 265VAC, 18 ~ 36VDC |
輸出信號 | 模擬、脈沖、頻率、HART、Modbus |
自診斷和報警 | 自動檢測RTD傳感器的短路、開路以及加熱器的工作狀態,如遇錯,自動將此報警信號在顯示器上顯示出來 |
功 耗 | 最大10W (18 ~ 36VDC)、最大15W (85 ~ 265VAC)小于15W |
電氣接口 | M20X1.5或1/2NPT |
UHZ型磁翻板液位計是本公司創新設計的新一代磁翻板液位計,產品技術先進,結構合理,顯示清晰直觀,由本體、翻板箱(由紅、白雙色磁性小翻板組成)、浮子、法蘭蓋等組成,用于各類液體容器的液位測量。也有主體內磁浮子隨液位的升降而上下運動,同時驅動主體外指示內的雙色磁板翻轉,有液位時轉示紅色、無液位時轉示白色。紅色和白色之間的界線即代表液位高度。從而使液位指示顯得更加清晰。能用于高溫、防爆、防腐、食品飲料等場合、作液位的就地顯示或遠傳顯示與控制。UHZ系列產品可以做到高密封、防泄漏和在高溫、高壓、高粘度、強腐蝕性條件下安全可靠地測量液位,全過程測量無盲區、顯示醒目,讀數直觀,并且測量范圍大,配上液位報警、控制開關,可實現液位或界位的上下限報警和控制,配上液位變送器可將液位。界位信號轉換成二線制4~20mADC的標準信號,實現遠距離檢測、指示、記錄與控制。UHZ系列磁翻板液位計廣泛用于電力、石油、化工、冶金、環保、船舶、建筑、食品等行業生產過程中的液位測量與控制。 工作原理: 磁翻板液位計主體外的翻板箱受主體內浮子(具有定向磁性源,按不同介質和壓力針對研制)的作用促其翻板翻動并顯示紅白顏色,并隨浮子的移動指示不同的液面高度。在指示器左側配有醒目的刻度標尺,從而使液位的指示顯得更加清晰。
磁翻板液位計結構如下圖所示:
主要技術指標1、量程范圍(mm):299~809992、介質密度(g/cm3):0.49~1.993、介質粘度: ≤0.019Pa.S4、工作溫度℃:-39.9~349.995、壓力等級(MPa):≤31.996、測量精度(mm):≤±9.997、安裝方式:側裝式、頂裝式、底裝式 8、防護等級:IP64.999、防爆等級:ibⅡCT4(本安型)、dⅡBT4(隔爆型) 10、傳輸方式:4~20mA 或 開關量 11、接口法蘭:PN4.0 DN25 HG20593(側裝式) 差壓變送器的工作原理:過程壓力通過兩側或一側的隔離膜片,灌充液作用在敏感元件內張緊的測量膜片上,測量膜片與兩側絕緣體上的電容極板組成一個電容器,在無壓力通入或兩側壓力均等時測量膜片處于中間位置,兩個電容器的電容量相等。
當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,這種位移轉變為電容極板上形成的差動電容,由電子線路把差動電容轉換成4~20mADC的二線制電流信號,就是差壓變送器的工作原理。 差壓變送器中的是工業實踐中最為常用的一種重量變送器,其廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。 差壓變送器的種類有很多,如電阻應變片差壓變送器、半導體應變片差壓變送器、壓阻式差壓變送器、電感式差壓變送器、電容式差壓變送器、諧振式差壓變送器及電容式加速度傳感器等。 我公司生產的以下兩款產品: FST800-901空氣差壓變送器,主要應用于鍋爐、釀、機車、電力等行業中兼容硅膠、不導電和無腐蝕性氣體的微小差壓的檢測。 FST800-902微差壓變送器,主要適用于石油、化工、電力、水文等管道各種氣體、液體的差壓測量。 產品特點和優勢包括: 不銹鋼結構設計,體積小巧重量輕,安裝方便 激光焊接,全密封結構,外殼防護等級IP65 傳感器為擴散硅壓阻式差壓傳感器,不銹鋼316L隔離膜片經過了溫度補償和老化篩選,性能穩定可靠產品可在外部調節零點和滿度。電磁流量計概述
智能電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環保、食品等工業部門及市政管理,水利建設、河流疏浚等領域的流量計量。
二、電磁流量計產品特點
全數字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1
超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好。
采用16位嵌入式微處理器,運算速度快, 精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功耗低。
采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高。
管道內無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失。
在現場可根據用戶實際需要在線修改量程。
測量結果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數無關。
高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂。
具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數字通訊信號輸出。(選配)
具有自檢與自論斷功能。
小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配)
內部具有三個積算器可分別顯示正向累計量反向累計量及差值積算量,內部設有不掉電始終,可記錄16次掉電時間。(選配)
紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉換器所有功能(選配)
三、智能電磁流量計技術參數
公稱通徑(mm) (特殊規格可定制) | 管道式四氟襯里:DN10~DN1200 | |
管道式橡膠襯里:DN40~DN1200 | ||
流動方向: | 正,反,凈流量 | |
量程比: | 150:1 | |
重復性誤差: | 測量值的±0.1% | |
精度等級: | 管道式:0.5級,1.0級 | |
被測介質溫度: | 普通橡膠襯里:-20~+60℃ | |
高溫橡膠襯里:-20~+90℃ | ||
聚四氟乙稀襯里:-30~+100℃ | ||
高溫型四氟襯里:-20~+180℃ | ||
額定工作壓力: (高壓可定制) | DN6-DN80:≤1.6MPa | |
DN100-DN250:≤1.0MPa | ||
DN300-DN1200:≤0.6MPa | ||
流速范圍: | 0.1-15m/s | |
電導率范圍: | 被測流體電導率≥5μs/cm | |
電流輸出: | 負載電阻 | 0~10mA:0~1.5kΩ |
4~20mA:0~750 kΩ | ||
數字頻率輸出: | 輸出頻率上限可在1~5000HZ內設定帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出。外接電源≤35V導通時集電極最大電流為250mA | |
供電電源: | AC220V、DC24V或3.6V電池 | |
要求直管段長度 | 上游≥5DN,下游≥2DN | |
連接方式: | 流量計與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應符合GB11988的規定 | |
防爆等級: | mdIIBT4 | |
防護等級: | IP65,特殊訂制最高可達IP68 | |
環境溫度: | -25~+60℃ | |
相對溫度: | 5%~95% | |
消耗總功率: | 小于20W |
一、概 述
YF-LDE型智能電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環保、食品等工業部門及市政管理,水利建設、河流疏浚等領域的流量計量。
二、工作原理
電磁流量計根據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數值大小與流量成正比例,其值為: E=KBVD 式中: E-感應電勢; K-與磁場分布及軸向長度有關的系數; B-磁感應強度; V-導電液體平均流速; D-電極間距;(測量管內直徑) 傳感器將感應電勢E作為流量信號,傳送到轉換器,經放大,變換濾波用一系列的數字處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協議。
三、儀表特點
■全數字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:1; ■超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好; ■采用16位嵌入式微處理器,運算速度快,精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的 穩定性,功耗低; ■采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高; ■管道內無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失; ■在現場可根據用戶實際需要在線修改量程; ■測量結果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數無關; ■高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂; ■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數字通訊信號輸出;(選配) ■具有自檢與自診斷功能; ■小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配); ■內部具有三個積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量,內部設有不掉電時鐘,可記 錄16次掉電時間。(選配); ■紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉換器所有功能(選配)。
適用介質:導電液體儀表精度:±1.0%、±0.5%量 程 比:150:1口徑范圍:DN10—DN1200mm儀表特點:可測量強腐蝕介質電極材料:316L,鈦,哈氏合金,坦,鉑(可選)內襯材料:橡膠,聚乙烯,聚四氟乙烯(可選) 一體式電磁流量計概述 智能電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律工作的,用來測量電導率大于5μS/cm導電液體的體積流量,是一種測量導電介質體積流量的感應式儀表。除可測量一般導電液體的體積流量外,還可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。 廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環保、食品等工業部門及市政管理,水利建設、河流疏浚等領域的流量計量。 一體式智能電磁流量計產品特點1. 全數字量處理,抗干擾能力強,測量可靠,精度高、流量測量范圍可達150:12. 超低EMI開關電源,適用電源電壓變化范圍大,抗EMI性能好。3. 采用16位嵌入式微處理器,運算速度快, 精度高,可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功耗低。4. 采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術,電路可靠性高。5. 管道內無可動部件,無阻流部件,測量中幾乎沒有附加壓力損失。6. 在現場可根據用戶實際需要在線修改量程。7. 測量結果與流速分布,流體壓力,溫度、密度、粘度等物理參數無關。8. 高清晰度背光LCD顯示,全中文菜單操作,使用方便,操作簡單,易學易懂。9. 具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數字通訊信號輸出。(選配)10. 具有自檢與自論斷功能。11. 小時總量計錄功能,以小時為單位記錄流量總量,適用于分時計量制(選配)12. 內部具有三個積算器可分別顯示正向累計量反向累計量及差值積算量,內部設有不掉電始終,可記錄16次掉電時間。(選配)13. 紅外手持操作器,115KHZ通訊速率,遠距離非接觸操作轉換器所有功能(選配) 一體式電磁流量計技術參數
公稱通徑(mm) (特殊規格可定制) | 管道式四氟襯里:DN10~DN600 | |
管道式橡膠襯里:DN40~DN1200 | ||
流動方向: | 正,反,凈流量 | |
量程比: | 150:1 | |
重復性誤差: | 測量值的±0.1% | |
精度等級: | 管道式:0.5級,1.0級 | |
被測介質溫度: | 普通橡膠襯里:-20~+60℃ | |
高溫橡膠襯里:-20~+90℃ | ||
聚四氟乙稀襯里:-30~+100℃ | ||
高溫型四氟襯里:-20~+180℃ | ||
額定工作壓力: (高壓可定制) | DN6-DN80:≤1.6MPa | |
DN100-DN250:≤1.0MPa | ||
DN300-DN1200:≤0.6MPa | ||
流速范圍: | 0.1-15m/s | |
電導率范圍: | 被測流體電導率≥5μs/cm | |
電流輸出: | 負載電阻 | 0~10mA:0~1.5kΩ |
4~200mA:0~750 kΩ | ||
數字頻率輸出: | 輸出頻率上限可在1~5000HZ內設定帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出。外接電源≤35V導通時集電極最大電流為250mA | |
供電電源: | AC220V或DC24V | |
要求直管段長度 | 上游≥5DN,下游≥2DN | |
連接方式: | 流量計與配管之間均采用法蘭連接,法蘭連接尺寸應符合GB11988的規定 | |
防爆等級: | mdIIBT4 | |
防護等級: | IP65,特殊訂制最高可達IP68 | |
環境溫度: | -25~+60℃ | |
相對溫度: | 5%~95% | |
消耗總功率: | 小于20W |
南京金諾儀表有限公司是一家主要以流量產品為主的生產型經濟實體。公司經過多年的努力,以“為客戶創造價值”,“誠信贏得市場”為理念,多次被評為“用戶放心單位”、“江蘇省著名商標企業”等榮譽稱號。我公司的流量產品主要有:標準孔板系列、標準噴嘴系列、文丘里管系列、V形錐流量傳感器、楔形流量傳感器、彎管流量傳感器、阿牛巴流量傳感器等流量儀表。歡迎海內外的新老客戶前來咨詢、考察、選購。公司網址:www.njjnyb88.com 電話: 18136659918 陳女士
適用介質:任何導電液體不適用介質:不導電液體、氣體、蒸汽負壓管道無法使用極強的抗腐蝕能力,幾乎可測任何導電液體測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響抗干擾力強,幾乎不受外界干擾儀表內部無任何阻流部件,無壓損,屬于節能型儀表直管段要求低,可在線標定具有自檢和自診斷功能,方便檢修在現場可根據用戶實際需要在線修改量應用范圍: 西安 測導電液體的流量LD電磁流量計廠家
石油、化工、紡織、冶金、礦山、輕工、醫藥、電力、環保、市政、食品和科研領域等