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银科多普勒超声波流量计
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银科多普勒超声波流量计
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测量原理

超声波多普勒非满管(渠道)流量计由发射/接收一体传感器,超声波液位计,信号处理和变送电子单元组成。采用了最新的IDSR(智能多谱勒信号特征识别)技术和创新的工程设计,使得它很好地满足了工业和市政多种介质流速的测量。

传感器装在管道(渠道)内发射超声波f1,以一定角度由水下向水面发射,在碰到水中的悬浮颗粒或气泡后,频率发生偏移,并以f2的频率反射到换能器上。这就是多谱勒效应,f2与f1之差即为多谱勒频差fd。设流体流速为v,超声波声速为c,多谱勒频移fd正比于流体流速v。水中会有大量的杂质颗粒与气泡,每一个反射粒子对应一个多谱勒频移fd,通过换算可求得其流速,这些大量粒子的平均流速也即流体的平均流速。独特的电路设计和软件分析、分离干扰信号频率,得到真实的回波。要求液体含有至少100ppm,粒度大于50微米的固体悬浮物。根据多谱勒原理计算出介质的流速V。

用高精度DELTA-PHASE的两线制的超声波液位计测量管道(渠道)内的液位高度H,根据已知的管道直径或渠道宽度,变送器可计算出水流的截面积S,根据液位的高低可自动修正流速值V,从而得到准确的流量Q=V*S。

第二章:规格参数

2.1变送器规格参数

控制界面

菜单驱动式软件,可以对测量范围、继电器,脉冲输出和电流输出进行设定;可显示流速、液位高度,流量和累计流量值等。

电源参数要求

交流电压:220VAC

最大消耗功率:15W

制造

外壳: 外层为聚酯PC的塑料外壳, 符合IP65标准;

重量: 2kg(4.4磅);

连续操作温度范围: – 20℃~ 55℃

通用固定支架;

符合CE、UL和CSA标准要求。

用户连接

1个4~ 20mA两路电流信号隔离输出,最大负载600欧姆。

1个报警信号继电器(高、低点报警),交流220V,2A或者直流100V,0.5A,N.O.(常开)或者N.C.(常闭),可由用户设置。

1个数字RS485接口

1个累计流量脉冲输出(1立方米一个脉冲)

2.2传感器规格参数

注意: 传感器性能可能会随颗粒物以及介质性质的不同而变化。

测量范围

精度:最大误差<±2%FS

分辨率:根据测量的结果显示至小数点后0~2位数值。

重复性:读数的±1%。

制造

电缆:屏蔽电缆

传感器材质:316不锈钢

电缆长度:标准长度为10m(33英尺)。

注意:

请仅使用厂家提供的电缆,使用其他的电缆可能会降低设备符合CE标准的程度。

上述项目符合CE,UL和CSA标准。


流速传感器对工艺条件的要求

温度: 0~70℃

流速: 最大9m/s,最小0.2m/s

压力: 最大10bar(150psi)。

第三章:仪表安装

3.1 安装水质要求

含有一定微小杂质或气泡的水体,水中漂浮物不易过多。

当水中漂浮物过多而又使用本仪器时,杂草或塑料袋等有可能覆盖探头而使之工作失效,这时需在仪器工作不正常时及时清除探头上的覆盖物。条件允许时可在上游设置拦污栅,但拦污栅距仪器距离不小于5倍水力半径,以免水草等淤积于拦污栅前会造成流态不稳,这时拦污栅前的杂物需定期清除。(当水草等杂物过多而干扰仪器时,需对测量结果进行处理,将其中的干扰数据去掉,具体可由软件或人工来实现;如果干扰严重的话干扰数据的处理需要有经验的专业人员来进行)。

当水质达到二级饮用水时,选择有气泡处(如跌水或闸门下游一定距离处)进行测量。当有气泡处的流态不稳定不符合测流流态要求且不能采取有效的辅助稳流措施(如设置整流栅或稳流盖板)时,这时只能选择流态平稳段进行测量并采用如下特殊手段:

a:当为灌溉用水时在测量处上游渠底放置一定量的土块:流速较低时可保持相当长的时间;当流速变大时会将土块冲刷干净,但此时水体中会产生气泡并可满足测量要求。因此当流速加大又变小后,需重新在上游渠底放置一定量的土块。

b:在测量处上游一定位置设置跌水装置以产生气泡(如挡水格栅,此时会产生一定的水头损失,并在流速加大时有可能在下游一定距离内产生乱流)。

3.2测流断面的选择

  测流断面上游要求有10倍水力半径的顺直段,下游有5倍水力半径的顺直段,且断面形状规则稳定,以保证安装位置的水流流态均匀稳定。

如果安装位置流态较差或顺直段较短,一种办法是在上游设置整流栅(或稳流盖板)来稳定流态,此时应注意当水中杂草过多时会堵塞整流栅而起到相反的作用,解决的办法是在杂草堵塞整流栅时及时清除或在上游增设拦污栅;另一种办法是设定一个修正系数或在同一位置的左右岸各设置1台仪器或将仪器安装于渠道中间位置。以上两种办法均会影响到仪器的测量精度。

3.3流速探头的安装

探头应尽量安装于靠近渠底,当渠底有杂质沉积及水草生长或滚动的卵石时,可抬高安装位置以避开渠底沉积物与水草覆盖探头或卵石冲撞探头;探头距渠底的具体高度最好为100mm—200mm,具体视渠道的最低测流水位而定。当渠道水深较高且具有一定的最低水位时,为了安装方便只要将探头安装于低水位以下0.5倍处即可。

图3-1探头在矩形断面渠道的安装位置

安装方法

探头安装应完全平行于渠底,同时保证与水流方向平行一致,探头前端(没有通信电缆的一端)逆水流方向并与水流方向,并且探头前端不得有阻挡物干扰水流流态,通信电缆线最好从探头的下游沿渠底及渠道边坡引出水面或从安装支架的钢管内引出水面。

图3-2探头在矩形断面渠道的安装方向


探头应完全平行于水流方向

对于可完全断水的渠道,可将固定探头的支架直接固定于渠底;对于不能完全断水且上游关闸后仍有较高水位不便水下作业的渠道,可将支架固定于渠臂上。固定于渠臂上的支架有两种方式:简易支架与组合支架。简易支架主要为一根弯曲的钢管或度锌管,底部焊接一水平钢板以固定探头,竖立管通过钢片横翼固定于渠臂上;组合支架由底座与可拆卸部分组成,探头安装于可拆卸部分上,底座一次性固定安装于测流断面处(通过上游临时关闸降低水位后,用膨胀螺栓固定于混凝土边坡上),可拆卸部分通过水面上的螺栓与底座相连接固定,这样便于今后对探头的检修与更换。


通信电缆的安装

通信电缆应沿着渠底及渠壁由探头下游方向引出水面,最好套PVC管进行保护并沿程固定;当用臂式支架固定探头时,通信电缆线可沿支架的空心钢管引出水面。

网址:www.jsyinke.cn