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超声波流量计

 

型号:DS1801CSB 超声波流量计详细介绍

 

 


DS1801CSB超声波流量计/热量表是在第11版超声波流量计的基础上,采用TI的MSP430FG4618低功耗单片机,新开发的一种通用型高性能、低价格、高可靠性,功能强大的超声波流量计。选用了国际上著名的半导体元器件厂商的先进的集成电路及微处理器等,例如TI、Maxim、Philips、Winbond、Xilinx等。硬件设计简单、软件功能强大和界面友好。采用低电压多脉冲平衡发射接收的技术,使其更能适应工业环境中的变频干扰,达到稳定、正确的工作。

 

产品特点:

1.  测量线性度优于0.5%,重复性精度优于0.2%,高达40皮秒的时差测量分辨率,使测量精度达到±1%

 

2. 每个测量周期中128次数据采集辅助以新研发的流量计时差分析软件,性能优异,显示数据更稳定、准确、线形度更好。

3. 隔离型RS485双接口,流量计与二次表之间可通过RS485总线通讯,传输距离千米以上。

4. 带有三路精度0.1%的模拟输入接口,可连接温度压力等信号。

5. 1路4-20毫安模拟输出可作为流量/热量变送器。

6. 2路3线制PT100电阻信号输入可作为热量表。

7. 3路4-20毫安模拟输入,可以作为数据采集器, 模拟输入接口也可以作为数字输入接口使用。

8.  带有双路隔离型可编程OCT输出,用于输出累计脉冲、工作状态等。

9.  污水管道测量效果好,可以对绝大多数污水管道进行稳定可靠测量。

10.超声波传感器可以选择外夹式,插入式,管段式,还可以支持任意角度安装的水表传感器,包括平行双插入传感器。

11.具有一个双向串行外设通用接口,可以直接通过串联的形式连接多个诸如4-20毫安模拟输出板、频率信号输出板、热敏打印机、数据记录仪等外部设备。

12.流量计工作用参数可以固化到机内的FLASH存储器中,不会发生参数丢失的问题。固化的工作参数可以选择上电时自动调出。

13.硬件模块化设计。有主板模块、4-20毫安输出模块、脉冲输出模块、打印机模块、并口键盘显示模块、串口键盘显示模块等组成,用户可根据需要选择。

14. MODBUS协议、MBUS协议、FUJI扩展协议、简易水表协议等不同的软件通信协议供用户选用。推荐的协议是MODBUS-RTUMODBUS-ASCII协议。

15.日累计可记录前64天,月累积前32个月(2年),并且增加了年月日记录内容。年月日累积数据都可以通过MODBUS协议读出。

16. 16次上断电时间流量计记录。数据都可以通过MODBUS协议读出。

17.  定时打印、数据输出功能,自动显示下次打印输出的时间,22项可编程定时打印内容。定时打印功能能够实现数据的自动定时输出或者是自动记录。

18.  OCT1累计脉冲输出的脉冲宽度可以在6毫秒-1秒之间设定。出厂默认值是200毫秒。

19. 带有键盘显示器并行接口,连接显示组件可组成简易流量计。

20. 串口键盘显示组件可直接连接在串口上,参数设置完成后即可带电拔插。

21. 具有依靠流体声速判断流体种类的功能,可以对流体类型做出识别。

22. 具有一个可编程内置的定量控制器。可使用外部输入信号或者是MODBUS指令启动。

23.  单一24V(使用DC 836V)直流电源工作。工作电流小于50毫安。

  

  能、参  

  

  

时差型,采用低电压多脉冲发射电路,双平衡信号差分接收电路

  

流量:优于±1%   热量:优于±2%

重复性:0.2%

测量周期:500ms

背光液晶可同时显示瞬时流量及累积流量、瞬时热量和累积热量、流速、时间等数据

信号输出

电流输出:4~20 mA 0 ~20 mA阻抗0~1k,精度0.1%

OCT输出:正、负、净流量或热量累计脉冲信号或瞬时流量的频率信号(19999HZ之间任选)

继电器:可输出近20种源信号(如无信号,反向流等)

声音报警:蜂鸣器可根据设置发出报警声音(如流量过大、过小)

信号输入

可输入三路电流信号(如:温度、压力、液位等信号)

可连接三线制PT-100铂电阻,实现热量测量

自动记忆前64日、64月、前5年的流量或热量数据

自动记忆前64次来电和断电时间及流量可进行人工或自动补量,减少用户流量或热量损失

自动记忆前64日流量计的工作状态是否正常

数据接口 RS232, RS485

可编程定量(批量)控制器。

专用电缆

定制双绞线,一般情况下限于20米,特定场合单根可加长至500米,不推荐;选用RS485通讯,传输距离可达千米以上

管道情况

  

钢、不锈钢、铸铁、PVC、铜、铝、水泥管等一切质密的管道,允许有衬里。

管内径

156000mm

直管段

传感器安装点最好满足:上游10D,下游5D,距泵出口30DD指管径)

测量介质

  

水、海水、工业污水、酸碱液、酒精、啤酒、各种油类等能传导超声波的单一均匀的液体。

  

标准传感器:温度-3090℃ 高温传感器:-30160

  

浊度≤10000 ppm且气泡含量小。

  

0~±30m/s

  

正、反向双向计量,并可以计量净流量或热量

工作环境

  

主机:-3080

流量传感器:-40℃~160℃ 温度传感器:根据客户需求选定

湿  

主机:85%RH

流量传感器:可浸水工作,水深≤

  

AC220DC836VAC730V

  

小于1.5W

通信协议

MODBUS协议 MBUS协议 FUJI扩展协议 简易水表协议 兼容其它厂家协议

 

外夹式超声波流量计特性:

1.多功能性:操作条件改变时,不需要更换仪表

2.易安装:不需要切割管道或中断流量

3.维护费用低:外部传感器不需要定期清洗

4.无可动部件,避免了堵塞和磨损

5.无压降和能量损耗

 

基本技术参数:

外夹式传感器共有五种型号可供选择:

传感器

小型传感器

中型传感器

大型传感器

高温小型

高温中型

基本型号

DS1801CSB-TS-2

DS1801CSB-TM-1

DS1801CSB-TL-1

DS1801CSB-HTS-1

DS1801CSB-HTM-1

适用管径

DN15-100mm

DN50-700mm

DN300-6000mm

DN15-100mm

DN50-700mm

液体温度

-30-90

-30-90

-30-90

-30-160

-30-160

 

 

测量原理:

超声波流量计超声波束在液体中传播时,液体的流动将使传播时间产生微小变化,其传播时间的变化正比于液体的流速。零流量时,两个传感器发射和接收声波所需的时间完全相同(可实际测量零流量的技术),液体流动时,逆流方向的声波传输时间大于顺流方向的声波传输时间大于顺流方向的声波传输时间.

其中:

θ 为声束与液体流动方向的夹角                 

M,为声束在液体的直线传播次数

D 为管道内径                                 

Tup 为声束在正方向上的传播时间

Tdown 为声束在逆方向上的传播时间                  

ΔT=Tup –Tdown

快速输入:

常规测量时需要输入下列参数:

1. 管道外径

2. 管壁厚度

3. 管材

4. 衬材参数 (如有的话,可包括衬里厚度和衬材声速)

5. 液体类型

6. 传感器类型 (因为主机可支持多种不同传感器)

7. 传感器安装方式

 

超声波流量计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,然后在欲安装传感器的中心周围管壁涂上足够的超声波专用耦合剂,后把传感器紧贴在管壁上捆绑好,

千万注意在贴好的传感器和管壁之间不能有空气泡及沙砾。外夹式传感器的安装方法
安装前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,然后在欲安装传感器的中心周围管壁涂上足够的超声波专用耦合剂,后把传感器紧贴在管壁上捆绑好,千万注意在贴好的传感器和管壁之间不能有空气泡及沙砾。

 

安装方式
外夹式传感器的安装方式有四种。分别是V法、Z法、N法和W法。
  1.V法(常用的方法)
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,可测管径范围为DN15mm-DN400mm。

2.Z法(最常用的方法)
当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管内壁结垢太厚或衬里太厚等原因,造成V法安装信号弱,机器不能正常工作时,就需要选用Z法安装。Z法的特点是超声波在管道中直接传输,没有反射(称为单声程),信号衰耗小。
Z法可测管径范围为100mm至6000mm。现场实际安装时,建议200mm以上的管道都要选用Z法(这样测得的信号最大)。

3.N法(不常用的方法)
N法的特点是通过延长超声波传输距离来提高测量精度。使用N法安装时,超声波束在管道中反射两次穿过流体三次(称为三声程),适于测量小管径管道。
  4.W法(极不常用的方法)
同N 法一样,W 法也通过延长超声波传输距离的办法来提高小管径测量精度。W法适于测量50mm以下的小管。使用W法安装时,超声波束在管内反射三次,穿过流体四次(称为四声程)。
插入式传感器
  插入式传感器是集外夹式传感器与标准管段式传感器二者优点于一身的产品,其特点为:
  1. 插入式传感器的超声波发射晶体与被测量液体直接接触,提高了测量精度和机器的运行稳定性;
  2. 解决了由于管道内壁结垢或腐蚀严重时,使用外夹式传感器信号弱、测量不正常的难题;并且可以在水泥管、玻璃钢等不可焊接或不能传输超声波信号的管道上安装;
  3. 解决了由于外夹式传感器长时间使用,造成耦合剂干燥而影响超声波信号不能正常传输、不能正常工作等问题;
  4. 现场安装使用专业开孔工具,可以在带压不停水的情况下在被测管道上打孔安装,使传感器和被测介质直接接触从而实现流量的测量,并保证了生产正常稳定的运行、无压力损失等特点,日后维护也无需停水;
  5. 相对电磁流量计,在大口径管道上使用既经济实用,又提高了测量的精确性、可靠性。
插入式传感器共有两种型号可供选择:

名 称

TC-1 (标准插入)

TLC-2 (加长插入)

适用管径

DN80mm以上

DN80mm以上

安装空间

550mm

700mm

流体温度

-40160

-40160

传感器材质

304不锈钢

304不锈钢

 

安装管道材质为碳钢或不锈钢时可直接焊接安装,对于不可直接焊接的管道,如铸铁、玻璃钢、PVC、水泥管等需配备厂家制作的专用管箍方可安装,

安装工具

安装插入式传感器需要使用专用的开孔定位工具4000W手电钻扳手及改锥等工具。

安装距离

插入式传感器安装间距以两传感器的中心沿管轴方向的距离为准(详见示意图),间距的计算方法是首先在菜单中输入所需的参数以后,查看窗口25所显示的数字,并按此数据安装传感器。

安装方式

插入式传感器安装方式只有一种,即Z法,通常管径在DN80mm以上都可使用。




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(红、黑线)短路;

3. 传感器接好后必须用密封胶(耦合剂)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揽进线孔拧好锁紧,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,以防空气、沙尘或锈迹进入,影响超声波信号传输。

 
 
 
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