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超声波流量计安装及故障诊断处理

时间:2017-04-15 16:41 来源:http://www.shslgs.com 点击数:

近年来生产的超声波流量计,由于采用了大规模或超大规模集成电路和高可靠性电子元器件,加上换能器的质量保证已达到了前所未有的高度,因此使它一般具有 10 年以上的可用寿命。在实际使用中,超声波流量计已能满足绝大多数用户对测流精度的要求,而且投资适中。文中对超声波流量计安装及故障诊断处理进行了分析,仅供业内人士参考

1 .导言

随着电子、计算机和材料技术的不断深入发展,超声波流量计正在得到越来越广泛的应用,许多水利工程就普遍使用了超声波流量计。

2.管道式非满管超声波流量计技术特点

 

德国 ACAM 专用时间数字转换电路,分辨率 50ps;美国 TI 超强传感器发射功率,穿透 15mm 碳钢板;美国专用低噪声前置放大器,0.8nv/Hz

 

美国 ATMEL 先进的 MAGE 1280 系列微控制器;完全的独立设计编程种专利技术;隔离 RS485 串口和脉冲输出;抗工频和变频干扰;空管自动判断和故障判断;

 

可选配电源防雷和信号防雷;防爆等级:Exdib Ⅱ BT4CMC 认证:00000251

3.流量计的安装与调试

 

3.1 安装

 

超声波流量计的安装调试主要包括换能器的安装、主机的安装、信号电缆连接以及系统的调试等。

 

3.1.1 换能器安装

 

换能器的安装中最主要的是定位,即在渠道两边或管壁找出安装换能器的准确位置。通常采用激光经纬仪定位,换能器与中心线的夹角(声路角)一般选择 45°比较好。其次,安装好换能器后,要准确测出换能器的实际安装参数,即声路长、声路角、声路高程以及水位计的安装高程等。

 

3.1.2 主机安装

 

主机安装主要是信号电缆(射频电缆)和电源线的正确连接。信号电缆在铺设时,电缆的两头应做出识别标记,以避免连接出错。电源要保证供电电压波动在设备要求的范围内,否则容易损坏主机。在某泵站安装初期,因为暂时使用施工电源,其电压稳定性较差,因此在电源进线端增加了稳压电源。

 

流量计与计算机监控系统通过串口连接,由计算机监控系统进行数据自动采集。

 

3.1.3 非满管超声波流量计的安装首先选好安装支架的固定中轴,支架可以随意滑动,旋转角度;将支架固定在管道上之后可以旋转或者活动滑块来选择传感器安装位置;其次安装固定最下端传感器位置,然后调节滑块确定其他传感器位置;安装完毕后卸下支架。此外,安装支架如果是在仪表井内操作,仪表井的大小要保证管径的边到仪表井的两边距离里不低于 0.8 米。

3.2 系统调试

 

第一步,按照说明书的要求,利用 LED 显示屏人机界面,或利用便携式电脑和调试软件在逐级菜单项目下输入实测的安装参数。第二步,在管道有水的情况下(所有的换能器必须全部淹没于水中),进行流量计自检,然后检查各声路的工作情况。检查应在静水和动水的情况下分别进行,而且静水检查非常重要,因为此时流量计测出的水流流速应为零,可以间接检查流量计的准确性。第三步,检查流量计输出的工作情况,如打印机、模拟量、开关量的输出情况等。若一切正常,流量计便可进入正常的测量状态。第四步,通过串口与计算机监控系统进行通信测试,在计算机端设置好相应的通信规约,检查数据格式与内容的准确性与完整性。

4.流量计的误差分析及校验

 

4.1 流量计的测量误差分析从超声波流量计的测量原理分析,可给出其测量误差主要分量为:时间信号测量误差 E1:指流量计测量时差存在的误差;安装测量误差 E2:指声道长、声道角等测量误差;水位测量误差 E3:主要指水位计误差,与仪器精度有关;积分误差 E4:指积分公式计算误差,其值是固定的;流态分布畸变误差 E5:属于随机误差,可采用多声路加权积分消减。流量测量的总误差取各分量误差和方根合成,其计算公式如下。

 

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4.2 流量计的校验

 

大型超声波流量计的校验是目前工程实践中的一项难题。原因就在于直接而理想的标准校验设备和设施难以在工程上实现,这里既有技术方面的原因,也有成本方面的原因。目前较常用的方法有:结合工程实际,运用体积比对法;利用上下游同类仪器或总管分管仪器交叉比对;使用传统仪器比对。

5.现场安装传感器专用工具及安装示意图

 

如果需要现场安装传感器,须使用专用安装工具,在没通水情况下可以现场进行安装,保证安装的准确性

保证2.jpg

6.结论

总之,超声波流量计技术以其测量精度高,实时性好,维护工作量小,寿命长等特点越来越得到重视,特别是超声波流量计可以适应现代化的传输技术。随着国家对水资源的重视和节水型社会的建设,超声波流量计技术将成为今后现代化水计量的主要手段。