便携式超声波流量计

2023-08-14 08:20来源：互联网 [ 大中小 ]

便携式超声波流量计

便携式超声波流量计便携式超声波流量计标准配置：主机、中型传感器、超声波专用电缆、电源适配器、高强度防护箱、拉紧器、数据线、说明书、超声波专用耦合剂。

1简介

FLEXIM 便携式超声波流量计[3]ADM6725探头随仪表成对提供，实流标定后出厂。所有标定数据、零偏及探头参数全部储存在探头内的内存里，与主机连接后，探头将数据发送给主机，主机会自动识别并优化工作。

便携式超声波流量计ADM6725仪表匹配所连接的探头后，用户只需输入管道和介质参数即可。同时，仪表内置的数据库提供了大多数常用管材和介质的选项，测量时，用户还可根据状态显示了解应用情况。

2特点

1、非接触式测量方式、体积小、重量轻、携带方便。　

2、传感器的安装简单容易，使用于测量各种大小管道导声介质。　

3、测量过程不需破坏管道，不需停产，传感器不与被测介质接触，无压损。　

4、适合测量金属管道、塑料管道及其它透声材料的管道。　

5、内置可充电电池，可连续工作时间12小时以上。　

6、智能型现场打印功能，保证流量数据的完整。

FLUXUS ADM 6725便携式超声波流量计，配夹装式探头和充电电池，是一款理想的服务工具。

探头直接安装在管道外壁上，不受介质影响，安装简便快速，无需切断工艺管道，无需工艺停车，并且无压损，且很适合于测量腐蚀性介质和超纯介质。全密封探头及一体式电缆确保长期可靠的工作，探头及电缆铠装层均为不锈钢材质，适用于苛刻的工业环境。

以下是便携式超声波流量计ADM6725的主要特点：

.单/双通道

.便于携带，移动测量

.适合于科学研究

.适合于计量标定

.测厚功能

3性能特点

测量液体：水，海水，碱等单一流体，浊度小于10000ppm，粒径小于1mm。

管道材料：钢，铸铁，PVC管材等超声波可穿透的满管，质地致密，无严重腐蚀结垢，允许薄层质密衬里。

管衬材料：橡胶，环氧沥青，玻璃钢，砂浆等，或无衬里管径范围： DN15mm~6000mm 。

流速范围： -32m/s~0~+32m/s,双向流。

准确度： ±1.0%显示值(标准条件下)。

线性度： 0.5%。。

直管段长：上游>10D，下游>5D(D:管径) 。

显示方式：双行20字符液晶显示。　

环境温/湿度：主机-20℃~+50℃;传感器-20℃~+120℃，传感器可浸水工作，水深小于2m。

4基本参数

性能、参数

5简要说明

1、方便测量，随时打印数据。

2、机内自带充电电源，便于户外携带、使用。

3、便携式超声波流量计有掉电保护功能，在线自诊断功能。

4、测量准确度高，从算法上消除了环境温度对测量值的影响。

5、全中文或全英文显示，2×20点阵式液晶显示。

6、非接触式测流量方式，体积小，携带方便。

7、用户界面灵活，使用简单。

8、智能型打印功能，保证流量数据的完整。

9、可选配S、M、L型传感器，口径由DN15~6000可选。

6基本原理

超声波流量计的基本原理及类型超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。

众所周知，目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加，造价大幅度增加，故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表，多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量，故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中，用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量，比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m，从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。

另外，超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表，故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外，鉴于非接触测量特点，再配以合理的电子线路，一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、通用化发展，现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、湿式型仪表以适应不同介质，不同场合和不同管道条件的流量测量。

超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制，以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。另外，欣宇超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为，一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米，而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右，被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量大也是10－3数量级．若要求测量流速的准确度为1%，则对声速的测量准确度需为10-5～10-6数量级，因此必须有完善的测量线路才能实现，这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。

超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。

超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应，采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上，使其产生超声波振劝。超声波以某一角度射入流体中传播，然后由接收换能器接收，并经压电元件变为电能，以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应，而接收换能器则是利用压电效应。

超声波流量计换能器的压电元件常做成圆形薄片，沿厚度振动。薄片直径超过厚度的10倍，以保证振动的方向性。压电元件材料多采用锆钛酸铅。为固定压电元件，使超声波以合适的角度射入到流体中，需把元件故人声楔中，构成换能器整体(又称探头)。声楔的材料不仅要求强度高、耐老化，而且要求超声波经声楔后能量损失小即透射系数接近1。常用的声楔材料是有机玻璃，因为它透明，可以观察到声楔中压电元件的组装情况。另外，某些橡胶、塑料及胶木也可作声楔材料。

超声波流量计的电子线路包括发射、接收、信号处理和显示电路。测得的瞬时流量和累积流量值用数字量或模拟量显示。

根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型，如图所示。其中以噪声法原理及结构简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。

由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。

波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的，低流速时，灵敏度很低适用性不大．多普勒法是利用声学多普勒原理，通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的，适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。

相关法是利用相关技术测量流量，原理上，此法的测量准确度与流体中的声速无关，因而与流体温度，浓度等无关，因而测量准确度高，适用范围广。但相关器价格贵，线路比较复杂。在微处理机普及应用后，这个缺点可以克服。噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理，通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单，设备价格便宜，但准确度低。

以上几种方法各有特点，应根据被测流体性质．流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定，故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。

对换能器安装方法的选择原则一般是：当流体沿管轴平行流动时，选用Z法；当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时，采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时，也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。

适于测量两相流，可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病，因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展，煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展，都为多超声波流量计应用开辟广阔前景。

7技术参数

FLEXIM 便携式超声波流量计ADM6725的技术参数如下：

便携式超声波流量计ADM6725

测量原理:时差相关原理

流速: 0.01~25 m/s

分辨率: 0.025 cm/s

重复性: 0.15%读数，视应用而定

精度:(流场充分发展且径向对称)

体积流量: ± 1%读数，视应用而定

± 0.5%读数，经过标定

流速: ± 0.5%读数，视应用而定

可测介质: 所有导声流体, 且气泡或固体颗粒的体积含量<10%

便携式超声波流量计主机

外壳

重量: ~ 3.9kg

防护等级: IP54 (根据EN60529)

材质:铝合金，粉末涂层

尺寸: (270 x 100 x 180)mm (WxHx D)(不含把手)

通道: 2

危险区: Zone 2

电源: 充电电池(6V/4Ah); 外接电源(100 ~ 240)VAC

电池工作时间: >10h

显示: 2 x 16 字符, 点阵, 带背光

工作温度: -10 ~ 60℃

功耗: < 15W

信号平均: (0 ~ 100)s, 可调

测量速率: (100 ~ 1000)Hz (1通道)

响应时间: 1s (1通道), 70ms可选.

便携式超声波流量计测量功能

测量量: 体积/ 质量流量, 流速, 能量流量(需温度输入)

累积量: 体积, 质量,能量(可选)

计算功能: 平均值, 差值, 总和

工作语言: 捷克语, 丹麦语, 德语, 英语, 法语, 荷兰语, 挪威语,波兰语, 西班牙语

便携式超声波流量计数据记录

可记录的参数: 所有测量量及累积量

容量: >100000条测量量

便携式超声波流量计通讯

接口: RS232, RS485(可选)

可通讯的参数: 实测值, 记录值, 参数记录

软件: FluxData(可选)

功能: 下载测量值/记录, 图形显示, 格式转换

操作系统: WindowsTM

便携式超声波流量计过程输出(可选)

输出与主设备电隔离

输出组数视输出类型而定. 更多信息请洽FLEXIM

便携式超声波流量计电流

范围: (0/4-20) mA

精度: 0.1%读数± 15μA

有源输出: Rext < 500

无源输出: Uext < 24V, Rext < 1k

便携式超声波流量计电压

范围: (0~1) V或(0~10) V

精度: 0~1V: 0.1%读数± 1mV

0~10V: 0.1%读数± 10mV

仪表阻抗: Ri = 500

频率

范围: 0~1kHz或0~10kHz

集电极开路: 24 V/4mA

开关量

集电极开路: 24 V/4mA

干簧继电器: 48 V/0.1A

功能,如状态输出: 上下限, 符号变化或出错

脉冲输出: 值: (0.01~1000)units

宽度: (80~1000)ms

过程输入(可选)

输入与主设备电隔离, 多4组输入.

温度

类型: Pt100, 四线制

范围: -50℃~400℃

分辨率: 0.1 K

精度: ± (0.02K + 0.1%读数)

电流

范围: 有源: (0~20)mA

无源: (-20~20)mA

精度: 0.1%读数± 10 A

有源输入: Ri = 50

无源输入: Uext < 24V, Rext < 1k

电压

范围: (0~1) V或(0~10) V

精度: 0~1V: 0.1%读数± 1mV

0~10V: 0.1%读数± 10mV

仪表阻抗: Ri= 1M

夹装式探头

适用口径: DN6-DN6500

适用温度: -30 to 400℃ (适用防爆区)

详见下图. 更多资料, 请参阅相关手册.

测厚探头（可选）

测量范围: (1.0 - 200) mm

分辨率: 0.01 mm

线性度: 0.1 mm

标准型: -20℃ to +60℃

高温型: 0℃ to +200℃

短时间可达+540℃

8应用指南

在石油化工行业、核电行业、导热油领域有着独特的应用，

9技术优势

便携式超声波流量计采用独特的双uP技术，高速采样和自适应信号处理技术，即使在苛刻的测量工况下，也能可靠而稳定的工作。

10性能参数

1、主机：2×20点阵式背光型液晶显示器，工作温度（-20～60℃）、打印机输出24列字符微型热敏打印机、4×4+2式轻触键盘、数据接RS-485,

2、传感器

标准TS-2型、适用于管径：DN15～DN100mm 流体温度≤110℃

标准TM-1型、适用于管径：DN50～DN1000mm 流体温度≤110℃

标准TL-1型、适用于管径：DN300～DN6000mm 流体温度≤110℃

3、测量介质：水、海水、工业污水、酸碱液、各种油类等能传导声波的液体

4、流速范围：0～±30m/s

5、测量精度：优于±1%

6、电源：镍氢电池可连续工作20小时以上或AC220V

7、功耗：1.5W

8、充电：采用智能充电方式，直接接入AV220V，充电后自动停止，显示绿灯

9、重量：净重2.5Kg（主机）

10、备注：配备一体式高强度防护箱，可以在野外恶劣环境中使用

11不同类型比较

手持式超声波流量计F601/G601仪表匹配所连接的探头后，用户只需输入管道和介质参数即可。

FLUXUS ADM5107/5207经济型超声波流量计简单易用，对话式菜单，清晰易操作，界面友好。

德国SIKA公司的VUS系列超声波流量计应用超声传输时间的方法测量流速，无运动部件。超声波在测量管道内以水流方向传输再被返回，通过测得的两束超声波的时间差计算出流速。

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1简介

2特点