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智慧超聲波流量計

智慧超聲波流量計

  • 品牌▩│:JKM/凱銘儀表
  • 型號▩│:JKM-1158C
  • 測量範圍▩│:0-10000m³/h
  • 精度等級▩│:±1.5% ±1.0%
  • 公稱通徑▩│:DN25~DN1200
  • 適用介質▩│:自來水 醇 海水 純水
  • 工作壓力▩│:1.6MPa
  • 工作溫度▩│:-40℃~160℃
  • 供電方式▩│:24VDC
  • 訂貨號▩│:YUHWMQCKJ160
智慧超聲波流量計產品概述
TDS系列超聲波流量計以速度差法為原理•╃↟✘╃,測量圓管內液體流量☁·。本系列儀表採用了數字發射₪│◕、數字接收₪│◕、數字分析₪│◕、數字輸出等先進的微功耗數字化設計技術•╃↟✘╃,儀表計量準確₪│◕、執行可靠₪│◕、更適於工業現場的需求☁·。產品生產標準為CJ/T3063-1997•╃↟✘╃,檢定規程為JJG198-1994☁·。

     

智慧超聲波流量計特點
1₪│◕、陶瓷感測器₪│◕、金屬合金粘接劑☁·。強度高₪│◕、耐磨損₪│◕、耐腐蝕₪│◕、不易結垢☁·。特別適合於高溫₪│◕、高腐性液體的測量☁·。使用金屬粘接劑•╃↟✘╃,粘接更加牢固•╃↟✘╃,使用溫度可達160℃•╃↟✘╃,特別適於聲感測器•╃↟✘╃,使感測器的工程實用性大大提高☁·。
2₪│◕、微功耗₪│◕、數字化設計☁·。整機採用微功耗硬體及軟體設計•╃↟✘╃,對超聲波訊號進行數字發射₪│◕、數字接收和數字分析•╃↟✘╃,達到了全面的數字化設計•╃↟✘╃,整機功耗小於0.3W☁·。電池供電型整機功耗只有0.2mW☁·。
3₪│◕、卓越的計量和管理功能☁·。在軟體設計上採用先進的分析和計算技術•╃↟✘╃,保證準確的計量功能☁·。另外設計了先進的管理功能•╃↟✘╃,該系列儀表能在任何時間查閱前十年任何時候的儀表執行資料☁·。
4₪│◕、靈活的維護效能☁·。採用換向自適應技術•╃↟✘╃,使該系列儀表能夠自動消除測量過程的零點誤差•╃↟✘╃,並能夠在維修過程中任意更換轉換器和感測器•╃↟✘╃,不影響測量準確度☁·。
5₪│◕、漢字化技術☁·。儀表的資料輸入和測量過程顯示全部漢字化•╃↟✘╃,使操作者不使用說明書即可操作☁·。

     

智慧超聲波流量計產品產品分類
1₪│◕、插入式超聲波流量計▩│:可不停產安裝和維護☁·。採用陶瓷感測器•╃↟✘╃,使用我公司專用鑽孔裝置進行不停產安裝☁·。一般為單聲道測量•╃↟✘╃,為了提高測量準確度•╃↟✘╃,可選擇三聲道☁·。
2₪│◕、管段式超聲波流量計▩│:需切開管路安裝•╃↟✘╃,但以後的維護可不停產☁·。可選擇單聲道或三聲道感測器☁·。
3₪│◕、外夾式超聲波流量計▩│:能夠完成固定和移動測量☁·。採用專用耦合劑(室溫固化的矽橡膠或高溫長鏈聚合油脂)安裝•╃↟✘╃,安裝時不損壞管路☁·。
4₪│◕、行動式超聲波流量計▩│:便攜使用•╃↟✘╃,內建可充電鋰電池•╃↟✘╃,適合移動測量•╃↟✘╃,配接磁性感測器☁·。
5₪│◕、手持式超聲波流量計▩│:體積小•╃↟✘╃,重量輕•╃↟✘╃,內建可充電鋰電池•╃↟✘╃,手持使用•╃↟✘╃,配接磁性感測器☁·。
6₪│◕、防爆型超聲波流量計▩│:用於爆炸性環境液體流量測量•╃↟✘╃,為防爆兼本安型☁·。即轉換器為防爆型•╃↟✘╃,感測器為本質安全型☁·。
7₪│◕、流量測量系統▩│:由多臺超聲流量計和系統主站組成☁·。適於多條管路的集中測量☁·。
8₪│◕、超聲波熱量計▩│:用於供熱系統的熱量測量☁·。
9₪│◕、電池供電型超聲流量計▩│:採用一節鋰電池供電的一體式超聲流量計☁·。適於無市電供應的測量場合•╃↟✘╃,一節電池可使用十年•╃↟✘╃,具有多種測量功能☁·。
智慧超聲波流量計分類圖
智慧超聲波流量計分類

     

智慧超聲波流量計基本引數

管徑範圍(mm)

DN20~4000

流速範圍(m/s)

0.01~12

準確度(%)

±1.5(標定後±1.0)

測量液體

水₪│◕、河水₪│◕、海水₪│◕、石油₪│◕、化學液體等均質流體☁·。

管道材質

金屬₪│◕、非金屬等緻密材料

訊號輸出

行動式▩│:RS-232面板式微型印表機 手持式▩│:RS-232選配臺式印表機

鍵盤

4×4漢字鍵盤

顯示器

2×10中文顯示器

測量功能

顯示瞬時流量₪│◕、瞬時流速₪│◕、正累計流量₪│◕、負累計流量₪│◕、累計執行時間•╃↟✘╃,週期列印

資料儲存

可存貯前720小時•╃↟✘╃,前365天•╃↟✘╃,前36個月和前十年的測量資料•╃↟✘╃,包括瞬時流量₪│◕、累計流量₪│◕、斷電時間等☁·。

環境溫度

轉換器▩│:-10~+45℃ 
感測器▩│:-30~+60℃(常溫型) 
-30~+160℃(高溫型)

防護等級

轉換器▩│:IP52 感測器▩│:IP68

感測器電纜長度

6m

充電和工作電源

AC220V 內建12V鋰電池

轉換器外型尺寸(mm)

行動式▩│:330×280×140 手持式▩│:235×130×95

轉換器重量

行動式▩│:3.5kg 手持式▩│:0.8kg

感測器重量

標準型感測器▩│:0.3kg/支 微型感測器▩│:0.15kg/支


智慧超聲波流量計的基本原理
超聲波流量計的基本原理及型別超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的資訊☁·。因此透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₪│◕、噪聲法及相關法等不同型別的超聲波流量計☁·。起聲波流量計是近十幾年來隨著積體電路技術迅速發展才開始應用的一種 
非接觸式儀表•╃↟✘╃,適於測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量☁·。它與水位計聯動可進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改變流體的流動狀態•╃↟✘╃,不產生附加阻力•╃↟✘╃,儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線執行因而是一種理想的節能型流量計☁·。 
眾所周知•╃↟✘╃,目前的工業流量測量普遍存在著大管徑₪│◕、大流量測量困難的問題•╃↟✘╃,這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來製造和運輸上的困難•╃↟✘╃,造價提高₪│◕、能損加大₪│◕、安裝不僅這些缺點•╃↟✘╃,超聲波流量計均可避免☁·。因為各類超聲波流量計均可管外安裝₪│◕、非接觸測流•╃↟✘╃,儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關•╃↟✘╃,而其它型別的流量計隨著口徑增加•╃↟✘╃,造價大幅度增加•╃↟✘╃,故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它型別流量計的功能價格比越優越☁·。被認為是較好的大管徑流量測量儀表•╃↟✘╃,多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量•╃↟✘╃,故可用於下水道及排汙水等髒汙流的測量☁·。在發電廠中•╃↟✘╃,用行動式超聲波流量計測量水輪機進水量₪│◕、汽輪機迴圈水量等大管徑流量•╃↟✘╃,比過去的皮脫管流速計方便得多☁·。超聲被流量汁也可用於氣體測量☁·。管徑的適用範圍從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確度幾乎不受被測流體溫度₪│◕、壓力₪│◕、粘度₪│◕、密度等引數的影響•╃↟✘╃,又可製成非接觸及行動式測量儀表•╃↟✘╃,故可解決其它型別儀表所難以測量的強腐蝕性₪│◕、非導電性₪│◕、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題☁·。另外•╃↟✘╃,鑑於非接觸測量特點•╃↟✘╃,再配以合理的電子線路•╃↟✘╃,一臺儀表可適應多種管徑測量和多種流量範圍測量☁·。超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的☁·。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視並且向產品系列化₪│◕、通用化發展•╃↟✘╃,現已製成不同聲道的標準型₪│◕、高溫型₪│◕、防爆型₪│◕、溼式型儀表以適應不同介質•╃↟✘╃,不同場合和不同管道條件的流量測量☁·。 
超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的溫度範圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制•╃↟✘╃,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始資料不全☁·。目前我國只能用於測量200℃以下的流體☁·。另外•╃↟✘╃,超聲波流量計的測量線路比一般流量計複雜☁·。這是因為•╃↟✘╃,一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米•╃↟✘╃,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右•╃↟✘╃,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的準確度為1%•╃↟✘╃,則對聲速的測量準確度需為10-5~10-6數量級•╃↟✘╃,因此必須有完善的測量線路才能實現•╃↟✘╃,這也正是超聲波流量計只有在積體電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因☁·。 
超聲波流量計由超聲波換能器₪│◕、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成☁·。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量•╃↟✘╃,並將其發射到被測流體中•╃↟✘╃,接收器接收到的超聲波訊號•╃↟✘╃,經電子線路放大並轉換為代表流量的電訊號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算☁·。這樣就實現了流量的檢測和顯示☁·。 
超聲波流量計常用壓電換能器☁·。它利用壓電材料的壓電效應•╃↟✘╃,採用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上•╃↟✘╃,使其產生超聲波振勸☁·。超聲波以某一角度射入流體中傳播•╃↟✘╃,然後由接收換能器接收•╃↟✘╃,並經壓電元件變為電能•╃↟✘╃,以便檢測☁·。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應•╃↟✘╃,而接收換能器則是利用壓電效應☁·。 
超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片•╃↟✘╃,沿厚度振動☁·。薄片直徑超過厚度的10倍•╃↟✘╃,以保證振動的方向性☁·。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛☁·。為固定壓電元件•╃↟✘╃,使超聲波以合適的角度射入到流體中•╃↟✘╃,需把元件故人聲楔中•╃↟✘╃,構成換能器整體(又稱探頭)☁·。聲楔的材料不僅要求強度高₪│◕、耐老化•╃↟✘╃,而且要求超聲波經聲楔後能量損失小即透射係數接近1☁·。常用的聲楔材料是有機玻璃•╃↟✘╃,因為它透明•╃↟✘╃,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況☁·。另外•╃↟✘╃,某些橡膠₪│◕、塑膠及膠木也可作聲楔材料☁·。 
超聲波流量計的電子線路包括髮射₪│◕、接收₪│◕、訊號處理和顯示電路☁·。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示☁·。 
根據對訊號檢測的原理•╃↟✘╃,目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括▩│:直接時差法₪│◕、時差法₪│◕、相位差法₪│◕、頻差法)波束偏移法₪│◕、多普勒法₪│◕、相關法₪│◕、空間濾波法及噪聲法等型別•╃↟✘╃,如圖所示☁·。其中以噪聲法原理及結構最簡單•╃↟✘╃,便於測量和攜帶•╃↟✘╃,價格便宜但準確度較低•╃↟✘╃,適於在流量測量準確度要求不高的場合使用☁·。由於直接時差法₪│◕、時差法₪│◕、頻差法和相位差法的基本原理都是透過測量超聲波脈衝順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的•╃↟✘╃,故又統稱為傳播速度差法☁·。其中頻差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差•╃↟✘╃,準確度較高•╃↟✘╃,所以被廣泛採用☁·。按照換能器的配置方法不同•╃↟✘╃,傳播速度差撥又分為▩│:Z法(透過法)₪│◕、V法(反射法)₪│◕、X法(交叉法)等☁·。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產生偏移來反映流體流速的•╃↟✘╃,低流速時•╃↟✘╃,靈敏度很低適用性不大.多普勒法是利用聲學多普勒原理•╃↟✘╃,透過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普 
勒頻移來確定流體流量的•╃↟✘╃,適用於含懸浮顆粒₪│◕、氣泡等流體流量測量☁·。相關法是利用相關技術測量流量•╃↟✘╃,原理上•╃↟✘╃,此法的測量準確度與流體中的聲速無關•╃↟✘╃,因而與流體溫度•╃↟✘╃,濃度等無關•╃↟✘╃,因而測量準確度高•╃↟✘╃,適用範圍廣☁·。但相關器價格貴•╃↟✘╃,線路比較複雜☁·。在微處理機普及應用後•╃↟✘╃,這個缺點可以克服☁·。噪聲法(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的噪聲與流體的流速有關的原理•╃↟✘╃,透過檢測噪聲表示流速或流量值☁·。其方法簡單•╃↟✘╃,裝置價格便宜•╃↟✘╃,但準確度低☁·。 
以上幾種方法各有特點•╃↟✘╃,應根據被測流體性質.流速分佈情況₪│◕、管路安裝地點以及對測量準確度的要求等因素進行選擇☁·。一般說來由於工業生產中工質的溫度常不能保持恆定•╃↟✘╃,故多采用頻差法及時差法☁·。只有在管徑很大時才採用直接時差法☁·。對換能器安裝方法的選擇原則一般是▩│:當流體沿管軸平行流動時•╃↟✘╃,選用Z法;當流動方向與管鈾不平行或管路安裝地點使換能器安裝間隔受到限制時•╃↟✘╃,採用V法或X法☁·。當流場分佈不均勻而表前直管段又較短時•╃↟✘╃,也可採用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差☁·。多普勒法適於測量兩相流•╃↟✘╃,可避免常規儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞₪│◕、磨損₪│◕、附著而不能執行的弊病•╃↟✘╃,因而得以迅速發展☁·。隨著工業的發展及節能工作的開展•╃↟✘╃,煤油混合()₪│◕、煤水泥合(CWM)燃料的輸送和應用以及燃料油加水助燃等節能方法的發展•╃↟✘╃,都為多普勒超聲波流量計應用開闢廣闊前景☁·。 
智慧超聲波流量計工作原理圖
智慧超聲波流量計安裝圖

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