超聲波流量計-消防維保工具設備-濟信消防

超聲波流量計-消防維保工具設備-濟信消防
一. 工作原理
超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。當超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產生微小變化，其傳播時間的變化正比于液體的流速。零流量時，兩個傳感器發射和接收聲波所需的時間完全相同（唯一可實際測量零流量的技術），液體流動時，逆流方向的聲波傳輸時間大于順流方向的聲波傳輸時間。 
二.典型用途
攜帶式超聲波流量計/能量表用于測量各種能夠傳導超聲波的單一均勻的液體的流量及熱量。
攜帶式超聲波流量計采用非接觸測量方式，測量范圍大，沒有活動機械部件，不受系統的壓力和惡劣環境的影響，已成功應用于水、純水、海水、污水、化工液體、江河水、燃料油等流體的計量工作中。標準傳感器的上限溫度為110oC ，超過此溫度請與商家聯系。攜帶式超聲波能量表廣泛應用于制冷、供熱、換熱器、冷凍機、鍋爐等行業系統能量消耗行的計量。
三.主機操作快速入門
1.如何開關機
2.按 On  鍵3秒打開流量計的電源，按  Off  鍵3秒關閉流量計的電源。
3. 鍵盤及常用菜單的快捷操作
4.1 至16鍵鍵盤 0  －  9  和  .  鍵用于輸入數字或菜單號；
 ?  鍵用于左退格或刪除左面字符；
▲/+ 和 ▼/- 用于進入上一菜單或下一菜單，
在輸入數字時，相當于正、負號鍵；
MENU 鍵（簡稱為M鍵）用于訪問菜單，先鍵入此鍵后再鍵入兩位數字鍵，即可進入數字對應的菜單窗口；
ENT 鍵, 為回車鍵，也可稱為確認鍵，用于“確認”已輸入數字或所選擇內容。另一個功能是在輸入參數前按此鍵用于進入“修改”狀態。
超聲波流量計/熱量表采用了窗口化軟件設計，訪問窗口的快捷方法是在任何狀態下，鍵入MENU 鍵，再接著鍵入兩位數的窗口地址碼。例如欲輸入或查看管道外徑參數，窗口地址為11，鍵入MENU  1   1  即可。
訪問窗口的另一種方法是移動訪問，使用按鍵 ▲/+ 和 ▼/- 及 ENT 鍵，例如當前窗口為66，鍵入 ▲/+ 即進入窗口65，再鍵入 ▲/+ 進入窗口64；鍵入 ▼/-  后，又回到窗口65，再鍵入 ▼/- 又進入窗口66。
一般情形下，如果想進行“修改”操作，必須先鍵入 ENT 鍵（數字型窗口可以省掉），如果出現鍵入 ENT 鍵后，不能進入修改狀態的情況，是儀器已加上了密碼保護。用戶必須在47號窗口中選擇“開鎖”項，并輸入原密碼后，方能進行修改操作。
四. 菜單窗口
1 .菜單窗口布局
窗口按下列規律安排，牢記這些窗口安排，可有效的提高操作速度，同時也方便快捷鍵的使用。
?  00～09 號窗口是測量結果顯示窗口；
?  10～29 號窗口是初始參數設置窗口；
?  30～38 號窗口是流量單位設置窗口；
?  40～49 號窗口是選擇設置窗口；
?  50～83 號窗口是數據信號輸入輸出設置窗口；
?  84～89 號窗口是熱量測量設置窗口；
?  90～94 號窗口是流量測量正確與否診斷窗口；
?  +0～+9 號窗口是附加的一些次常用功能窗口。
五. 流量測量
攜帶式超聲波流量計/能量表的流量測量簡單方便，只要選擇一個合適的安裝點，輸入安裝點處的管道參數，然后把傳感器安裝在管道表面即可。可按如下步驟進行操作：
 選擇安裝點 → 輸入測量參數 → 傳感器的安裝與調試 → 檢查安裝是否正確
→  查看測量數據 →  測量數據處理
1. 選擇安裝點
安裝點的選擇是能否正確測量的關鍵，選擇安裝點必須考慮下列因素的影響：滿管、穩流、結垢、溫度、干擾，下面分別描述。
2.滿管
為保證測量精度和穩定性，測量點的流體必須充滿管段（否則測量值會偏大或者不能測量）。所以安裝時應滿足下列條件：
兩個傳感器應該安裝在管道軸面的水平方向上，在如圖2所示的45°范圍內安裝，以防止上部有不滿管、氣泡或下部有沉淀等現象影響傳感器正常測量。
3.穩流
穩定流動的流體有助于測量穩定，從而保證測量精度。而流動狀態混亂的流體會使測量數據不穩定或無法測量。
滿足穩流條件的標準要求：
1、管道遠離泵出口、半開閥門時，直管段要求上游10D，下游5D（D為外管徑）。
2、距離泵出口、半開閥門直管段要求30D。
達不到穩流條件的標準要求，下列情況也可以嘗試測量：
1、泵出口、半開閥門和安裝點之間有彎頭或者緩沖裝置。
2、泵的入口、閥門的上游。
3、流體的流速為中、低流速。（低流速：流速<1m/s；中流速：流速1~2m/s；高流速：流速＞2m/s）。
下列情況有可能出現不穩流，選擇測量點時需慎重。
1、距離泵出口、半開閥門直管段不能保證10D，且沒有彎頭等緩沖裝置。
2、距離泵出口、半開閥門直管段不能保證10D，流速較高。
3、垂直向下流動，斜向下流動。
4、下游距離管道敞開出口處小于10D理想狀態下，傳感器安裝點示例：
 輸入測量參數
在測量開始前需要進行初始設置，完成10~29號菜單的設置。以便獲得傳感器的安裝距離。
1. 管道外徑
2. 管壁厚度
3. 管材類型
4. 襯材參數 （如有的話，可包括襯里厚度和襯材聲速）
5. 液體類型
6. 傳感器類型 （因為主機可支持多種不同傳感器）
7. 傳感器安裝方式
上述參數條件的輸入步驟一般遵循下列設置步驟：
1. 鍵入 MENU  1   1  進入11號窗口輸入管壁厚度后鍵入 ENT 鍵；
2. 鍵入 ▼/- 進入12號窗口輸入管壁厚度后鍵入 ENT 鍵；
3. 鍵入 ▼/- 進入14號窗口 ENT ，▲/+ 或 ▼/- 選擇管材后鍵入 ENT 鍵；
4. 鍵入 ▼/- 進入16號窗口 ENT ，▲/+ 或 ▼/- 選擇襯材后鍵入 ENT 鍵；
5. 鍵入 ▼/- 進入20號窗口 ENT ，▲/+ 或 ▼/- 選擇流體類型后鍵入ENT 鍵；
6. 鍵入 ▼/- 進入23號窗口 ENT ， ▲/+ 或 ▼/- 選擇傳感器類型后鍵入 ENT 鍵；
7. 鍵入 ▼/- 進入24號窗口 ENT ， ▲/+ 或 ▼/- 選擇安裝方式后鍵入 ENT 鍵；
8. 鍵入 ▼/- 進入25號窗口，按所顯示的安裝距離及上步所選擇的安裝方式安裝好傳感器；
9. 鍵入 MENU  2   6  進入26號窗口固化參數，斷電后數據不丟失；
10.鍵入 MENU  9   0  進入90號窗口看上游下游信號和 Q值，都大于60可以工作，越大越好；
11.鍵入 MENU  9   1  進入91號窗口安裝正確的情況下傳輸比100±3%，表才能正常工作。
12.傳感器的安裝與調試
13. 安裝方法的選擇
外夾式傳感器的安裝方式有V法和Z法。
☆ V法
DN15mm-200mm的管道優先選用V法，安裝時兩傳感器水平對齊，其中心線與管道軸線平行即可，并注意發射方向一定相對（兩個傳感器方向朝里）。V法具有使用方便，測量準確的特點。對于口徑小于DN50mm的管道安裝精度較高，請注意信號強度、信號質量、傳輸時間比這幾個參數（詳見P23頁§4.4 檢查安裝是否正確）。
☆ Z法
DN200mm-6000mm的管道優先選用Z法，在V法測不到信號或信號質量差時也可選用Z法。安裝時讓兩個傳感器之間沿管軸方向的垂直距離等于安裝距離，并且保證兩個傳感器在同一軸面上即可，并注意發射方向一定相對（兩個傳感器方向朝里）。由于Z法是超聲波在介質傳播中直接收發，信號沒有反射，因而信號強度衰減最小。所以，Z法信號強度較高，適用于口徑較大、介質含雜質或氣泡、管道有結垢等超聲波信號衰減較大的場合。
六.輸入測量參數，得到安裝距離
在開始測量前需要對流量計進行初始設置，通常是10~26號菜單逐項進行設置（M39菜單備有多種語言可供選擇），設置完成后在M25可以得到傳感器安裝距離，這個距離是指兩傳感器的最內邊緣距離(參見上圖)，并按此數據安裝傳感器。
1.處理安裝點
外夾式傳感器的安裝點有兩個，分為上游傳感器和下游傳感器。在處理這兩個安裝點時，一個安裝點的處理面積和探頭大小差不多即可，另一個安裝點的處理面積應該是探頭面積大小的2倍左右（以安裝點為中心），以便于調試信號。首先將管外欲安裝傳感器的區域清理干凈，除掉銹跡和油漆。如有防銹層也應去掉，最好用打磨機打磨出金屬光澤，再用干凈抹布擦去油污和灰塵。
2.傳感器的調試
在處理面積較大的安裝點的中心位置涂抹4-5mm厚的隨機附帶的耦合劑（涂抹耦合劑是為了隔絕傳感器表面和管道表面的空氣，減小超聲波在不同介質中傳播時的損耗），然后把傳感器緊貼在管壁上粘好，注意傳感器的發射方向要正確，傳感器和管壁之間不能有空氣及沙礫。以中心點為基準首先在水平方向輕微移動傳感器找到信號強度和Q值的最大值，然后在垂直方向輕微移動傳感器找到信號強度和Q值的最大值。然后輕微調整傳感器的發射角度找到信號強度和Q值的最大值。這時就可以將傳感器定位。
注意：
1.管道表面處理的越干凈可能會使信號強度和Q值越高。
2.安裝時必須把安裝傳感器的管道區域清理干凈，使之露出金屬的原有光澤。傳感器與管道的接觸部分四周要涂耦合劑，以防空氣、沙塵或銹跡進入，影響超聲波信號傳輸。
3.檢查安裝是否正確
信號強度、信號質量和實測與理論傳輸時間比（簡稱傳輸時間比）是用來檢查傳感器安裝是否正確的3個重要參數，下面分別介紹。
5.信號強度和信號質量
M90窗口用于顯示流量計所檢測到的上下游的信號強度和信號質量Q值。
信號強度用00.0～99.9 的數字表示。00.0 指示沒有收到信號，99.9 表示最大信號。正常工作情況下，信號強度應≥60.0。
信號質量Q值用00～99 的數字表示，00 表示最差，99 表示最好。一般正常工作條件是信號質量Q 值>60。
安裝時，請注意使信號強度和質量越大越好，信號強度大和Q 值高，能夠保證流量計測量結果更穩定、準確。
如果信號強度和Q值過低，可以采用下列方法來提高信號強度和Q值：
（1） 如果測得流量數值不穩定、信號強度低于70.0時，重新選擇更好的安裝點。
（2） 仔細地打磨管道的外表面，直到見到金屬光澤，稍微多加一些耦合劑。
（3） 輕微調整傳感器的相對位置或發射角度，同時觀察流量計的接收信號強度，找到信號強度的最大值的位置，同時也要查看實測與理論傳輸時間比在97%~103%之間。
6. 傳輸時間比
M91窗口用于顯示傳輸時間比，傳輸時間比是按流量計設置的參數計算得到的傳輸時間與實際測量得到的時間的百分比值。這個值如果超過97%~103%，說明不是參數設定有誤就是安裝距離有誤，請分別檢查。
七..查看測量數據
當信號強度、信號質量、傳輸時間比均滿足測量要求時，這時獲得的測量數據就是準確的，可以在00~09菜單中查看到測量的數據，包括瞬時流量、瞬時流速、正累積量、負累積量、日期時間、熱流量、總熱量、溫度、模擬輸入的電流值和對應值、今日凈累積流量，等等。
1..測量數據處理
超聲波流量計/能量表正常測量后，獲得的測量數據可以實時或定時打印，也可以存入內置存儲器或外置SD卡存儲器。存儲器內的數據可以用選購的流量數據統計、分析軟件進行處理。數據存儲方法和流量數據統計分析軟件使用方法參看P25頁第5章測量數據處理。
2. 怎樣使用
3. 怎樣判斷流量計是否工作正常
鍵入 M08窗口顯示“*R”表示工作正常。在此窗口顯示中，如果有“E”字樣表示電流環輸出超量程100%，與57 號窗口設置有關。通過增大57 號窗口輸入值，“E”字樣就不再顯示；如果不使用電流環，可置之不理。
如果有“Q”字樣表示頻率輸出超量程120%，與69 號窗口設置有關。通過增大69 號窗口輸入值，“Q”字樣就不再顯示；如果不使用頻率輸出，可置之不理。
如果有“H”字樣表示接收超聲波信號差。處理方法見“故障解析”一章。
如果有“G”字樣表示儀器正在進行測量前的自動增益調整，一般是正常的。只有當長時間總處于此狀態，才說明機器不正常。
“I”表示接收不到超聲波信號，檢查傳感器連線是否連接正確，傳感器是否牢靠等。
“J”表示儀器硬件有故障。有些硬件故障可能是暫時的，重新上電試試。詳見“故障解析”章節。
“F”表示硬件有關故障。
4.怎樣判斷管道內的液體流動方向
第一步、確認流量計已正常工作。
第二步、假設接到流量計主板上游接線處的傳感器為A 傳感器，接到下游接線處的傳感器為B傳感器。
第三步、看瞬時流量值是“+”數，還是“-”數（“+”號不顯示）；若是“+”數，說明流體的流向是A→B；若是“－”數，流體的流向是B→A。