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一 选择安装点
§ 1.1 工况要求
超声波流量计的安装在所有流量计的安装中是便捷的,只要选择一个合适的测量点,把测量点处的管道参数输入到流量计中,然后把传感器固定在管道上即可。
选择安装点是能否正确测量的关键,选择安装点必须考虑下列因素的影响:满管、稳流、结垢、温度、压力、干扰等。
1. 满管:选择充满流体的材质均匀质密、 2. 稳流:安装距离应选择上游大于10倍
易于超声波传输的管段,如垂直管段(流体向 直管径、下游大于5倍直管径以内无任何弯头、
上流动)或水平管段。 变径等均匀的直管段,安装点应成分远离阀门、
泵、高压电和变频器等干扰源。
3. 避免安装在管道系统的点或有自 4. 对于开口或半满管的管道,流量计应
由出口的竖直官道上(流体向下流动) 安装在U型管段处。
5. 安装点的温度、压力应在传感器可工作的范围以内。
6. 充分考虑管内壁结垢状况:尽管选择无结垢的管道进行安装,如不能满足时,可把结垢考虑为衬里以求较好的测量精度
7. 两个传感器必须安装在管道轴面的水平方向上,并且在轴面水平位置±45°范围内安装,以防止上部有不满管、气泡或下部有沉淀等现象影响传感器正常测量。如果受安装地点空间的限制而不能水平对称安装时,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传感器。
探头安装点示例
§ 1.2 仪表井里安装传感器的施工要求
如现场传感器需要安装在仪表井里时,就必须需要有一定的安装空间,以便于人能直立工作,即管壁到墙壁之间的距离至少550mm以上,即宽度W>(D+550×2)mm,水泥管路W>(D+700×2)mm,仪表井轴向宽度L>D+1200mm,安装传感器时,应避开法兰、焊缝、变径,并尽量安装在管道轴线水平位置±45°范围内,然后将主机壳体接地。
二 安装测量
§ 2.1 供电电源
手持式/便携式超声波流量计(能量表)采用内置式可充电式镍氢电池工作,充满后可连续工作15-20小时左右;使用外部充电器可实现不间断测量。
充电方式采用智能充电方式,操作者可将配备的电源线一端插入充电口,另一端连接电源插座即可完成充电操作。
指示灯状态 | 状态说明 |
红色指示灯常亮 | 正在充电 |
蓝色指示灯常亮 | 电池电量已充满 |
§ 2.2 通电
手持式/便携式超声波流量计(能量表)通电后,首先运行自我诊断过程,如存在故障,显示相应的错误信息(参见故障查找章节)。诊断后,机器将按使用者上次所输入的参数进行工作。
如果是次使用或是在新的安装点安装,需要输入新安装点的参数。使用者所输入的任何参数,都是记录在RAM内,掉电将丢失,如果需要保存,请进入26号菜单选择1固化参数。
当使用者改变了参数,机器将自动重新计算调整,按使用者新输入的参数进行工作。超声波流量计工作时能够同时完成所有的任务,不论在哪一个显示窗口上,测量、输出等任务是照常进行的。
超声波流量计每次上电后自动进入上次断电前所在的显示窗口。
§ 2.3 快速完成初始设置
超声波流量计在测量前需要输入下列参数:
1. 键入 M 1 1 进入11号窗口输入管外径后键入 ENT键;
2. 键入 - 进入12号窗口输入管壁厚度后键入 ENT键;
3. 键入 - 进入14号窗口 ENT, + 或 - 选择管材后键入 ENT键;
4. 键入 - 进入16号窗口 ENT, + 或 - 选择衬材后键入 ENT键;
5. 键入 - 进入18号窗口 ENT, + 或 - 输入衬材厚度后键入 ENT键;
6. 键入 - 进入20号窗口 ENT, + 或 - 选择流体类型后键入 ENT键;
7. 键入 - 进入23号窗口 ENT, + 或 - 选择传感器类型后键入 ENT键;(详情见安装传感器)
8. 键入 - 进入24号窗口 ENT, + 或 - 选择安装方式后键入 ENT键;
9. 键入 - 进入25号窗口 ENT,按所显示的安装距离及上步所选择的安装方式安装好传感器即可。
10. M 4 0 ,阻尼系数。(默认10秒,一般情况无需改动)
11. M 4 1 ,低流速切处置。(出厂默认值0.03m/s,一般情况无需改动)
12. M 2 6 ,进入”26“号窗口, + 或 - 选择“1固化参数并总使用然后键入 ENT键(此操作非常重要)。
13.以上,越大越好,低于60无法保证正常工作;
14. 键入 M 9 1 进入91号窗口,检查信号传输时间比,一般情况下,要求在100±3以内;
15. 键入 M 0 8 进入08号窗口,检查机器工作状态,显示*R为信号正常;
16. 键入 M 0 1 进入01号窗口显示测量结果;
§ 2.4 安装传感器
安装前首先应选择管材致密部分进行传感器安装,然后将管外欲安装传感器的区域清理干净,除掉锈迹油漆,如有防锈层也应去掉,用角磨机打光,再用干净抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰尘,然后再欲安装传感器的中心周围管壁涂上足够的耦合剂,然后把传感器紧贴在管壁上并按照24号菜单显示的安装方式(3.2.1.1有详细介绍)及25号菜单显示的安装距离捆绑好,千万注意在贴好的传感器和管壁之间不能有空气泡及砂砾。
§ 2.4.1 传感器介绍
传感器 | 测量范围 | 温度范围 | M23菜单探头选项 |
L-1 (标准小型外夹) | DN15~DN100mm | 0~90℃ | 8.标准HS小支架传感器 |
L-2 (标准中型外夹) | DN50~DN700mm | 0~90℃ | 9.标准HM中支架传感器 |
GL-1 (高温小型外夹) | DN15~DN100mm | 0~160℃ | 8.标准HS小支架传感器 |
GL-2(高温中型外夹) | DN50~DN700mm | 0~160℃ | 9.标准HM中支架传感器 |
GZ-1(高温小型支架) | DN15~DN100mm | 0~160℃ | 8.标准HS小支架传感器 |
GZ-2(高温中型支架) | DN50~DN700mm | 0~160℃ | 9.标准HM中支架传感器 |
§ 2.4.2 传感器接线
手持式/便携式超声波流量计(能量表)传感器采用不同颜色区分上下游传感器,红色接上游传感器,蓝色接下游传感器,请注意。
§ 2.4.3 传感器安装方式
外夹式传感器的安装方式有V法和Z法。(详见安装示意图)
一般情况下,安装管径在DN15-DN200mm范围内可优先选择用V法,在V法测不到信号或信号质量差时可选用Z法,管径在DN200mm以上或测量铸铁管时应优先选用Z法。
V法
一般情况下,V法是比较标准的安装方法,使用方便,测量准确,安装时两传感器水平对齐,其中心线与管道轴线水平即可,可测管径范围约DN15-DN200mm。
Z法
Z法是的安装方式,其特点是超声波在管道中直接传输,没有反射(称为单声程),信号衰减损耗最小。
Z法可测管径范围为100mm-6000mm。现场实际安装时,建议200mm以上的管道都要选用Z法(这样测得的信号)。
注意事项:
1. 安装时必须把欲安装传感器的管道区域清理干净,使之露出金属的原有光泽;
2. 超声波信号电缆的屏蔽线可悬空不接,不要与正、负极(棕、蓝线)短路;
3. 传感器接好线后必须用密封胶(硅胶)注满,以防进水;
4. 传感器注满密封胶盖好盖后,必须将传感器屏蔽线缆进线孔拧好锁紧,以防进水;
5. 捆绑传感器时应将夹具(不锈钢带)固定在传感器的中心部分,使之受力均匀,不易滑动;
6. 传感器与管道的接触部分四周要涂满足够的耦合剂或硅胶,以防空气、沙尘或锈迹进入,影响超声波信号传输。
§ 2.5 检查安装
检查安装是指检查传感器安装是否合适,是否能够接收到正确的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号,以确保机器长时间可靠的运行。通过检查接收信号强度、总传输时间、时差以及传输时间比,可确定安装点是否。
安装的好坏直接关系到流量值是否准确、流量计是否能长时间可靠地运行。虽然大多数情况下,把传感器简单地涂上耦合剂贴到管壁外,就能得到测量结果,这时还是需要进行下列的检查,以确保得到测量结果并使流量计长时间可靠地运行。
§ 2.5.1 信号强度
信号强度(M90中显示)是指上下游两个方向探头接收信号的强度。超声波信号强度使用00.0~99.9的数字表示相对的信号强度。00.0表示收不到信号;99.9表示的信号强度。
安装时应尽量调整传感器的位置和检查耦合剂是否充分,确保得到的信号强度。系统能正常工作的条件是两个方向上的信号强度大于60。当信号强度太低时,应重新检查传感器的安装位置、安装间距以及管道是否合适适安装或者改用Z法安装。 一般情况下,信号强度越大,测量值越稳定,就越能长时间可靠的运行。
§ 2.5.2 信号质量(Q值)
信号质量简称Q值(M90中显示)是指接收信号的好坏程度。MHC-3000系列使用00-99的数字表示信号质量。00表示信号最差,99表示信号,一般要求在60以上。
信号质量差的原因可能是干扰大,或者是传感器安装不好,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整传感器,检查耦合剂是否充分,直到信号质量尽可能大时为止。
§ 2.5.3 总传输时间、时差
窗口M93中所显示的“总传输时间、时差”能显示安装是否合适,因为流量计内部的测量运算时基于这两个参数的,所以当“时差”示数波动太大时,所显示的流量及流速也将跳变厉害,出现这种情况说明信号质量太差,可能是管路条件差,传感器安装不合适或者参数输入有误。在通常情况下,时差的波动应小于±20%。但当管径太小或流量很低时,时差的波动可能稍大些。
§ 2.5.4 传输时间比
传输时间比用于确认传感器安装间距是否正确。在安装正确的情况下传输比应为100±3.传输时间比可以在M91中进行查看。
当传输比超出100±3的范围时,应检查参数(管外径、壁厚、管材、衬里等)输入是否正确、传感器的安装距离是否与M25中所显示的数据一致,传感器是否安装在管道的同一轴面上,是否存在太厚的结垢,安装点的管道是否椭圆变形等。
§ 2.5.5 安装时注意的问题
1)输入管道参数必须正确、与实际相符,否则流量计不可能正常工作。
2)安装时要使用足够多的耦合剂把传感器粘贴在管道壁上,一边查看主机显示的信号强度和信号质量值,一边在安装点附近慢慢移动传感器直到收到的信号和的信号质量值。管道直径越大,传感器移动范围越大。然后确认安装距离是否与M25所给的传感器安装距离相吻合,传感器是否安装在管道轴线的同一直线上。特别注意钢板卷成的管道,因为此类管道不规则。如果信号强度总是00.0字样说明流量计没有收到超声波信号,检查参数(包括所有与管道有关的参数)是否输入正确、传感器的安装方法选择是否正确、管道是否太陈旧、是否其衬里太厚、管道是否有流体、是否离阀门弯头太近、是否流体中气泡太多等。如果不是这些原因,还是接收不到信号,只好换另一测量点试试,或者选用插入式传感器。
3)确认流量计是否正常可靠地工作:信号强度越大、信号质量Q值越高,其显示的流量值可信度越高,流量计越能长时间可靠的工作。如果环境电磁干扰太大或是接收信号太低,则显示的流量值可信度就差,长时间可靠工作的可能性就小。
4)安装结束时,要将仪器重新上电,并检查结果是否正确。
§ 2.6 手持功能接线介绍
三 菜单一览表
流 量 累 积 显 示 | 00 | 显示瞬时流量/净累积量 |
| 单 位 设 置 | 30 | 选择公英单位制 |
01 | 显示瞬时流量/瞬时流速 |
| 31 | 选择瞬时流量单位 | ||
02 | 显示瞬时流量/正累积量 |
| 32 | 选择累积流量单位 | ||
03 | 显示瞬时流量/负累积量 |
| 33 | 选择累积器倍乘因子 | ||
04 | 显示日期时间/瞬时流量 |
| 34 | 净累积器开关 | ||
05 | 显示热流量/总热量 |
| 35 | 正累积器开关 | ||
06 | 显示温度输入T1、T2 |
| 36 | 负累积器开关 | ||
07 | 显示模拟输入AI3、AI4 |
|
| 37 | 恢复出厂参数设置、累积器清零 | |
08 | 显示系统错误代码 |
|
| 38 | 手动(按键控制启停的)累积器 | |
09 | 显示今日净累积流量 |
|
| 39 | 操作界面语言选择 | |
初 始 设 置 | 10 | 输入管道外周长 |
|
| 3. | 设置本地LCD显示方式 |
11 | 输入管道外径 |
| 选 择 设 置 | 40 | 输入阻尼系数 | |
12 | 输入管壁厚度 |
| 41 | 输入低流速切除值 | ||
13 | 输入管内径 |
| 42 | 设置静态零点 | ||
14 | 选择管道材质类型 |
| 43 | 清楚零点设置,恢复原值 | ||
15 | 输入管材声速 |
| 44 | 手工设置零点偏移值 | ||
16 | 选择衬材类型 |
| 45 | 仪表系数,标尺因子 | ||
17 | 输入衬材声速 |
| 46 | 输入网络标识地址码 | ||
18 | 输入衬里厚度 |
| 47 | 密码保护操作 | ||
19 | 输入内壁粗糙度 |
| 48 | 线性度折线修正数据输入 | ||
20 | 选择流体种类 |
| 49 | 网络联机通信测试器 | ||
21 | 输入流体声速 |
| 定时输出 | 50 | 数据定时输出选项设置 | |
22 | 输入流体粘度 |
| 51 | 定时输出时间设置 | ||
23 | 选择传感器类型 |
| 52 | 打印数据流向控制 | ||
24 | 选择传感器安装方式 |
| AI5 设置 | 53 | 显示模拟输入AI5 | |
25 | 显示传感器安装间距 |
| 54 | OCT脉冲宽度设定(6-1000) | ||
26 | 参数及设置 |
| 输出输出设置 | 55 | 电流环输出模式选择 | |
27 | 安装点安装参数存取 |
| 56 | 电流环4mA或0mA输出对应值 | ||
28 | 设置信号变差时保持上次数据 |
| 57 | 电流环20mA输出时对应值 | ||
29 | 设置空管时的信号强度 |
| 58 | 电流环输出检验 | ||
输 入 输 出 设 置 | 59 | 电流环当前输出值 |
| 输 入 输 出 设 置 | 78 | 设置集电极开路(OCT)输出选项 |
60 | 日期时间及设置 |
| 79 | 设置继电器(或者OCT2)输出选项 | ||
61 | 软件版本号及电子序列号 |
| 80 | 选择定量(批量)控制器控制信号 | ||
62 | 设置串行口参数 |
| 81 | 流量定量(批量)控制器 | ||
63 | 通信协议选择(包括兼容协议 选择) |
| 82 | 日月年累积器 | ||
64 | 模拟输入AI3对应量值范围 |
| 83 | 自动补加断电流量开关 | ||
65 | 模拟输入AI4对应量值范围 |
| 热 量 测 量 | 84 | 选择热量单位 | |
66 | 模拟输入AI5对应量值范围 |
| 85 | 选择温度信号来源 | ||
67 | 设置频率输出信号频率范围 |
| 86 | 热容量 | ||
68 | 设置频率信号输出下限流量 |
| 87 | 热量累积器开关 | ||
69 | 设置频率信号输出上限流量 |
| 88 | 热量累积倍乘因子 | ||
70 | 显示器背光控制 |
| 89 | 显示当前温差及设置温差灵敏度 | ||
71 | 显示器对比度控制 |
| 诊 断 | 90 | 显示信号强度和信号质量 | |
72 | 工作计时器(可以清零) |
| 91 | 显示信号传输时间比 | ||
73 | 设置#1报警器下限流量 |
| 92 | 显示计算的流体声速 | ||
74 | 设置#1报警器上限流量 |
| 93显示 | 显示总传输时间/时差 | ||
75 | 设置#2报警器下限流量 |
| 94 | 显示雷诺数及其管道系数 | ||
76 | 设置#2报警器上限流量 |
| 95 | 显示正负热量累积并启动循环显示功能 | ||
77 | 蜂鸣器设置选项 |
|
|
|
|
四 测量数据处理
§ 4.1 测量数据的处理方式
手持式/便携式超声波流量计(能量表)测量的数据有多种处理方式,可以在M52菜单中进行数据流向控制设定。
名 称 | 手持式超声波流量计 (能量表) | 便携式超声波流量计 (能量表) | |
输出数据流向控制M52 | 输出至内部串行总线 | 外置SD卡存储器 | 24列字符热敏打印机 |
输出至串行口(RS232/RS485) | RS485接口上传 | RS485接口上传 |
注:判断SD卡数据存储器的工作状态
指示灯状态 | SD卡工作状态 |
不亮 | 无SD卡,或SD卡不识别 |
常亮 | SD卡未识别或SD卡未格式化 |
闪亮 | SD卡工作正常,有数据写入 |
§ 4.2 测量数据的打印
手持式超声波流量计(能量表)随机配有SD卡存储功能,便携式超声波流量计(能量表)配有热敏打印机,当M52菜单选择“0 输出至内部串行总线 ”,数据将自动打印到SD卡中或者热敏打印纸。打印方式有两种,一种是即时打印,一种是定时打印。
1. 即时打印
使用M99菜单,即可对屏幕进行即时打印,即屏幕显示什么就打印什么。
Ø M96菜单: 走纸,撕下打印纸前,请按此操作;
Ø M97菜单: 打印初始设置内容,包括M11~M25中算设定的内容,用来核对初始参数是否设置正
确;
Ø M98菜单: 打印测量自诊断的内容,包括M90~M94中所设定的内容,用来检测安装、测量是否
正确。
2. 定时打印
定时打印的操作分为两个步骤,首先在M50菜单中打开定时打印输出选项,其次在M51菜单中进行定时打印时间设置。
Ø 定时打印输出选项: 在M50菜单中,设置定时打印输出选项为开(ON),按ENT即可进入打
印选项设置,在总共22项定时打印内容中,选择开(ON)的选项即可列
入打印内容;选择关(OFF)的内容,则不予打印。
Ø 定时打印时间设置:M51菜单中,按 ENT即可进入打印时间设置,打印时间的单位为时、分、
秒,需要设置三个参数:开始时间、间隔时间、打印次数。
开始时间设定: 如果从当前开始计时,按 . 设置时、分、秒。如果需要
从设定的时间开始打印,输入开始的时间即可。(注意,输入开始的时间,
必须在当前时间之后,因此在使用此功能时,需要在M60菜单中进行时间校
对,以避免定时打印不成功。)
间隔时间设定:单位为时、分、秒,最小间隔不要小于5秒,以免打
印机跟不上。
打印此时设定:0~9999此任选,打印次数达到设定次数,打印机即停止工
作。
五 故障解析
超声波流量计/热量表设计了完善的自诊断功能。对发现的问题以代码的形式按时间顺序显示在LCD显示器的右上角。M08菜单则可顺序显示所有存在的故障问题。
超声波流量计/热量表对硬件故障一般在每次上电时进行检查,正常工作时能检查到部分硬件故障。所显示的错误分为两类:一类为电路硬件错误信息,可能出现的问题及解决办法见表1所示。如果上电自检时发现问题,进入测量状态以后,显示器的左上角将显示“* F”。可重新上电,查看所显示的信息,按下表采取具体措施。如果问题继续存在,可与公司联系。
另一类是关于测量的错误信息,详见表2。
问题及解决办法由以下两表给出。
LCD 显示信息 | 原 因 | 解 决 办 法 |
程序ROM校验和有误 | 系统ROM非法或有错 | 同厂家联系 |
数据储存器读写有误 | 内存参数数据有误 | 重新上电/同厂家联系 |
系统数据存储器错误 | 系统存储数据区出错 | 重新上电/同厂家联系 |
测量电路硬件错误 | 子CPU电路致命错误 | 重新上电/同厂家联系 |
主频错误!检查晶振 | 系统时钟有错 | 重新上电/同厂家联系 |
日期时间错误 | 系统日期时间有错 | 重新设定日期时间 |
显示器不显示、或显示混乱、工作不正常等怪现象。 | 连接面板的电缆线接触不良 | 检查连接面板的电缆线是否接触好。此状态不影响正常计量 |
按键无反应 | 接插件接触不良 | 同上 |
代 码 | M08菜单对应显示 | 原 因 | 解 决 办 法 |
*R | 系统工作正常 | * 系统正常 |
|
*J | 测量电路硬件错误 | * 硬件故障 | * 与公司联系 |
*I | 没有检测到接收信号 | * 收不到信号 | * 传感器靠紧管道,充分的耦合剂 |
* 传感器与管道接触不良或耦合剂太少 | * 管道表面干净无锈迹,无油漆,无腐蚀眼 | ||
* 传感器安装不合适 | * 检查初始参数是否设置正确。 | ||
* 内壁结垢太甚 | * 清除结垢或置换测试点 | ||
* 新换衬里 | * 等待衬里固化饱和以后再测。 | ||
*H | 接收信号强度低、质量差 | * 信号低 * 信号质量太差 | * 解决方法同上栏。 |
*E | 电流环电流大于20毫安 (不影响正常测量如果不使用电流输出,可置之不理。) | * 4-20mA电流环输出溢出超过. * 电流环输出设置不对。 | * 重新检查设置或确认实际流量是否太大。 |
*Q | 频率输出高于设定值(不影响正常测量,如果不使用频率输出,可置之不理。) | * 频率输出溢出120%, * 频率输出设置不对或实际流量太大。 | * 重新检查频率输出(参见M66- M69窗口使用说明)设置或确认实际流量是否太大。 |
*F | 见表1所示 | * 上电自检时发现问题 * 性硬件故障 | * 试重新上电,并观察显示器所显示的信息,按前表处理。 |
*G | 调整增益正在进行>S1 调整增益正在进行>S2 调整增益正在进行>S3 调整增益正在进行>S4 | *如机器停在S1或S2上或只在S1,S2之间切换,说明收信号太低或波形不佳。 |
|
*K | 管道空,M29菜单设置 | 管道中没有流体或者是设置错误 | 如果管道中确实有流体,在M29菜单中输入0值 |