超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)的原理以及安裝要求
00001.
超聲波流量計(jì)工作時(shí)，高頻脈沖聲波由換能器（探頭）發(fā)出，遇被測物體（水面）表面被反射，折回的反射回波被同一換能器（探頭）接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。脈沖發(fā)送和接收之間的時(shí)間（聲波的與換能器到物體表面的距離成正比，聲波傳輸?shù)木嚯xS與聲速C和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S= CⅩT/2
例如：聲速C=344m/s，傳輸時(shí)間為50ms，即可算出傳輸?shù)木嚯x為17.2m，測定距離為8.6m。
可編程超聲波式攔污柵水位測量系統(tǒng)在田壩電站應(yīng)用產(chǎn)生的效果
用超聲波液位計(jì)測量大壩水位在當(dāng)今國內(nèi)尚不普遍，技術(shù)上尚無經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。在這樣的情況下，我們充分利用PLC與超聲波液位計(jì)這一領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，按照長遠(yuǎn)考慮，一次到位，避免重復(fù)改造，重復(fù)投資的這一原則，對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行自行設(shè)計(jì)，全面順利地完成了這一課題。在該領(lǐng)域取得了較有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。為目前我國國內(nèi)水電站實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩水位監(jiān)測系統(tǒng)提供了一個(gè)可以借鑒的范例。
原理
超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)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。根據(jù)檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計(jì)。超聲波流量計(jì)是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開始應(yīng)用的一種
非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計(jì)聯(lián)動(dòng)可進(jìn)行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，不產(chǎn)生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的節(jié)能型流量計(jì)。
眾所周知，工業(yè)流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著測量管徑的增大會(huì)帶來制造和運(yùn)輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這些缺點(diǎn)，超聲波流量計(jì)均可避免。因?yàn)楦黝惓暡髁坑?jì)均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價(jià)基本上與被測管道口徑大小無關(guān)，而其它類型的流量計(jì)隨著口徑增加，造價(jià)大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計(jì)比相同功能其它類型流量計(jì)的功能價(jià)格比越優(yōu)越。被認(rèn)為是較好的大管徑，多普勒法超聲波流量計(jì)可測雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發(fā)電廠中，用測量水輪機(jī)進(jìn)水量、汽輪機(jī)循環(huán)水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計(jì)方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。
另外，超聲測量儀表的流量測量準(zhǔn)確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故可解決其它類型儀表所難以測量的強(qiáng)、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問題。另外，鑒于非接觸測量特點(diǎn)，再配以合理的電子線路，一臺(tái)儀表可適應(yīng)多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計(jì)的適應(yīng)能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計(jì)具有上述一些優(yōu)點(diǎn)因此它越來越受到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展，現(xiàn)已制成不同聲道的標(biāo)準(zhǔn)型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應(yīng)不同介質(zhì)，不同場合和不同管道條件的流量測量。
參數(shù)介紹
管段式傳感器參數(shù)
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性 能
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參 數(shù)
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測量液體
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充滿被測管道的水、污水及其它均質(zhì)液體，懸浮物含量小于10g/L，粒徑小于1mm。
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準(zhǔn)確度
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±1.0%
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流速范圍
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±0.01m/s~±12.0m/s
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管徑范圍
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DN300mm~DN2000mm
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傳感器材質(zhì)
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鋼或不銹鋼
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傳感器承壓能力
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管徑300~600mm，壓力不超過2MPa；管徑700~2000mm，壓力不超過1MPa
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轉(zhuǎn)換器
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環(huán)境溫度：-10℃~+45℃；濕度≤85%(RH) （特殊環(huán)境訂貨時(shí)說明）
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壁掛式
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盤裝式
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一體式
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防護(hù)等級(jí)
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IP65
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IP51
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IP65
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傳感器
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防護(hù)等級(jí)：IP68
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常溫型
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高溫型
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低溫型
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工作溫度
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0~50℃
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0~150℃
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-20~0℃
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電 纜
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采用雙芯帶屏蔽高頻電纜，工作溫度-40~+70℃
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信號(hào)輸出
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模擬量：4~20mA或0~20mA或0~10mA軟件可選；負(fù)載能力小于600Ω
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開關(guān)量：累計(jì)流量脈沖輸出，閉合3ms，周期6ms，傳輸距離小于500m
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串行口：RS-485，傳輸速率4800bit/s,傳輸距離小于1200m
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鍵 盤
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1×3按鍵
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顯示器
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2×16位背光液晶字符顯示器
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顯示內(nèi)容
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同屏顯示瞬時(shí)流量：-99999.99~+99999.99m3/h
累計(jì)流量： -19999999.99~+19999999.99m3，鍵控顯示累計(jì)運(yùn)行時(shí)間
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數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
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累計(jì)流量、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及各項(xiàng)設(shè)置參數(shù)，掉電后數(shù)據(jù)可保存100年
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工作電源
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AC 220V ±15%，50Hz 功率<10W (DC 5~36V、1A，定貨時(shí)提出)
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電纜長度
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傳感器到轉(zhuǎn)換器的布線距離，10m、20m、30m……300m可選
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外型尺寸
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內(nèi)徑（mm）
DN
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安裝長度（mm）
L
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法蘭尺寸（mm）
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重 量
（Kg）
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額定壓力
（MPa）
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D
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Do
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N×A
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300
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412
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485
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00001.
0
00002.
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12×26
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00001.
1
00002.
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00001.
6
00002.
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350
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447
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535
|
00001.
0
00002.
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12×30
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00001.
9
00002.
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400
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481
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600
|
00001.
0
00002.
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16×30
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102
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450
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516
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635
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00001.
0
00002.
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16×33
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114
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500
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552
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700
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00001.
0
00002.
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20×33
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148
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600
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621
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815
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00001.
5
00002.
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20×36
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212
|
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700
|
692
|
915
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850
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24×36
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336
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00001.
0
00002.
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800
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759
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1046
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970
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24×40
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500
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1000
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894
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1288
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1200
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28×44
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821
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1200
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1030
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1522
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1434
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32×44
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1303
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1400
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1164
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1778
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1670
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32×48
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1914
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1600
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1298
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1982
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1874
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36×48
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2442
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1800
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1432
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2236
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2114
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36×52
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3411
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2000
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1566
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2446
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2324
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40×52
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4262
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