超声波流量计正确安装标准规范
超声波流量计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. 流体类型
6. 探头类型 (因为主机可支持多种不同探头)
7. 探头安装方式
上述参数条件的输入步骤一般遵循下列设置步骤:
1. 键入MENU 1 1 进入11号窗口输入管外径后键入ENT键;
2. 键入▼/- 进入12号窗口输入管壁厚度后键入ENT 键;
3. 键入▼/- 进入14号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择管材后键入ENT 键;
4. 键入▼/- 进入16号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择衬材后键入ENT 键;
5. 键入▼/- 进入20号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择流体类型后键入ENT 键;
6. 键入▼/- 进入23号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择探头类型后键入ENT 键;
7. 键入▼/- 进入24号窗口ENT ,▲/+或▼/- 选择安装方式后键入ENT 键;
8. 键入▼/- 进入25号窗口,按所显示的安装距离及上步所选择的安装方式安装好探头(见本章安装部分);
9. 键入MENU 0 1 进入01号窗口显示测量结果。
选择测量点
超声波流量计的安装在所有流量计的安装中是*简单便捷的,只要选择一个合适的测量点,把测量点处的管道参数输入到流量计中,然后把探头固定在管道上即可。
为了保证测量精度,选择测量点时要求选择流体流场布均匀的部分,一般应遵循下列原则:
1. 选择充满流体的材质均匀质密、易于超声波传输的管段,如垂直管段(流体向上流动)或水平管段。
2. 安装距离应选择上游大于10倍直管径、下游大于5倍直管径以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段,安装点应充分远离阀门、泵、高压电和变频器等干扰源。
3. 避免安装在管道系统的*高点或带有自由出口的竖直管道上(流体向下流动)
4. 对于开口或半满管的管道,流量计应安装在U型管段处
5.充分考虑管内壁结垢状况,尽量选择无结垢的管段进行测量。实在不能满足时,需把结垢考虑为衬里以求较好的测量精度。
6.要保证测量点处的温度和压力在传感器可工作范围以内。
7.两个传感器必须安装在管道轴面的水平方向上,并且在轴线水平位置±45o范围内安装,以防止上部有不满管、气泡或下部有沉淀等现象影响传感器正常测量。如果受安装地点空间的限制而不能水平对称安装时,可在保证管内上部分无气泡的条件下,垂直或有倾角地安装传感器。
8.选择管材均匀密致,易于超声波传输的管段。测量点的选择请见下例(如下图)
探头接线
请参考本手册*4页的接线图。注意事项:
1、安装时把欲安装传感器的管道区域清理干净,露出金属的原有光泽;
2、信号电缆的屏蔽线可悬空不接,不要与正、负*(红、黑线)短路;
3、传感器接好线后须用密封胶(耦合剂)注满,以防进水;
4、传感器注满密封胶盖好盖后,须将传感器屏蔽线缆进线孔拧好锁紧;
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、沙尘进入,影响超声波信号传输。
§2.10 安装探头
在安装探头之前,选择出管材致密部分进行探头安装,须把管外欲安装探头的区域清理干净,除去一切锈迹油漆,*好用角磨机打光,再用干净抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰尘,然后在探头的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂,然后把探头紧贴在管壁上捆绑好。
注意 1. 两个探头要安装在管道管轴的水平方向上;2. 探头的安装方向。
安装探头过程中,千万注意在探头和管壁之间不能有空气泡及沙砾。在水平管段上,要把探头安装在管道截面的水平轴上,以防管内上部可能存在气泡。如果受安装地点空间的限制而不能水平对称安装探头,可在保证管内上部分无气泡的条件下,垂直或有倾角地安装探头。
§2.10.1 探头安装距离
探头间距以两探头的*内距离边缘为准在输入了所需的参数以后,查看显示窗口25所显示的数字,并使探头的间距符合25号窗口的数据。
§2.10.2 探头安装方式
探头安装方式共有四种。这四种方式分别是V法、Z法、N法和W法。下面分别说明。一般地在小管径时(DN15~200mm)可先选用V法;V法测不到信号或信号质量差时则选用Z法,管径在DN200mm以上或测量铸铁管时应优先选用Z法。
N法和W法是较少使用方法,适合DN50mm以下细管道。
§2.10.2.1 V法(常用的方法)
V法一般情况下是标准的安装方法,使用方便,测量准确。可测管径范围为15mm至大约400mm;安装探头时,注意两探头水平对齐,其中心线与管道轴线水平。
§2.10.2.2 Z法(*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,造成V法安装信号弱,机器不能正常工作时,要选用Z法安装。原因是;使用Z法时,超声波在管道中直接传输,没有折射(称为单声程),信号衰耗小。Z法可测管径范围为100mm至6000mm。实际安装流量计时,建议200mm以上的管道都要选用Z法(这样测得的信号*大)。
2.10.2.3 N法(不常用的方法)
N法安装时,超声波束在管道中折射两次穿过流体三次(三个声程),适于测量小管径管道。N法通过延长超声波传输距离,提高测量精度(不常用方法)。
§2.10.2.4 W法(*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测量精度。适于测量50mm以下的小管。使用W法时,超声波束在管内折射三次,穿过流体四次(四个声程)。
检查安装
检查安装是指检查探头安装是否合适、是否能够接收到正确的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号,以确保机器长时间可靠的运行。通过检查接收信号强度、总传输时间、时差以及传输时间比,可确定安装是否*佳。
安装的好坏直接关系到流量值的准确,流量计是否长时间可靠的运行。虽然大多数情形下,把探头简单地涂上偶合剂贴到管壁外,就能得到测量结果,这时还是要进行下列的检查,以确保得到*好的测量结果并使流量计长时间可靠的运行。
信号强度
信号强度(M90中显示)是指上下游两个方向上接收信号的强度。FV系列使用00.0~99.9 的数字表示相对的信号强度。00.0 表示收不到信号;99.9 表示*大的信号强度。
一般情况下,信号强度越大,测量值越稳定可信,越能长时间可靠的运行。
安装时应尽量调整探头的位置和检查耦合剂是否充分,确保得到*大的信号强度。系统能正常工作的条件是两个方向上的信号强度大于60.0。当信号强度太低时,应重新检查探头的安装位置、安装间距以及管道是否适合安装或者改用Z法安装
信号质量(Q值)
信号质量简称Q值(M90中显示)是指收信号的好坏程度。FV系列使用00~99的数字表示信号质量。00表示信号*差;99表示信号*好,一般要求在60.0以上。
信号质量差的原因可能是干扰大,或者是探头安装不好,或者使用了质量差、非专用的信号电缆。一般情形下应反复调整探头,检查耦合剂是否充分,直到信号质量尽可能大时为止。
总传输时间、时差
窗口93中所显示的“总传输时间、时差”能反应安装是否合适,因为流量计内部的测量运算是基于这两个参数的,所以当“时差”示数波动太大时,所显示的流量及流速也将跳变厉害,出现这种情况说明信号质量太差,可能是管路条件差,探头安装不合适或者参数输入有误。
在通常情况下,时差的波动应小于±20%。但当管径太小或流速很低时,时差的波动可能稍大些。
传输时间比
传输时间比用于确认探头安装间距是否正确。在安装正确的情况下传输比应为100±3。传输时间比可以在M91中进行查看。
当传输比超出100±3的范围时,应检查参数(管外径、壁厚、管材、衬里等)输入是否正确、探头的安装距离是否与M25中所显示的数据一致、探头是否安装在管道轴线的同一直线上、是否存在太厚的结垢、安装点的管道是否椭圆变形等。
安装时注意的问题
1)输入管道参数必须正确、与实际相符,否则流量计不可能正常工作。
2)安装时要使用足够多的耦合剂把探头粘贴在管道壁上,一边察看主机显示的信号强度和信号质量值,一边在安装点附近慢慢移动探头直到收到*强的信号和*大的信号质量值。管道直径越大,探头移动范围越大。然后确认安装距离是否与M25所给探头安装距离相吻合、探头是否安装在管道轴线的同一直线上。特别注意钢板卷成的管道,因为此类管道不规则。如果信号强度总是0.00字样说明流量计没有收到超声波信号,检查参数(报包括所有与管道有关参数)是否输入正确、探头安装方法选择是否正确、管道是否太陈旧、是否其衬里太厚、管道有没有流体、是否离阀门弯头太近、是否流体中气泡太多等。如果不是这些原因,还是接受不到信号,只好换另一测量点试试,或者选用插入式传感器。
3)确认流量计是否正常可靠的工作:信号强度越大、信号质量Q值越高,流量计越能长时间可靠工作,其显示的流量值可信度越高。如果环境电磁干扰太大或是接受信号太低,则显示的流量值可信度就差,长时间可靠工作的可能性就小。
4)安装结束时,要将仪器重新上电,并检查结果是否正确。