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1、超声波流量计培训资料 原理与安装维护 GE-SENSING:袁聪坚 13609019026 超声波的概念与书语 频率: 次声波 0 to 20 Hz 声波 20 Hz to 20 kHz (Human hearing) 超声波 20 kHz 超声波的概念 传感器工作原理 传感器 电能 机械能 机械能 电能 压电晶体的变化 每个传感器能发射和接受 发射 接收 超声波流量计原理：时差 法 传感器既发送信号又接收 信号 V tup = 超声波被流体减速 tdn = 超声波被流体加速 tup tdn tt updn ttt updn =-D t P c-Vsin up = q t P c+Vsin d
2、n = q V L P 声信号传播时间 逆流传播, tup 顺流传播, tdn V L P 声速 c = P tavg , t tt 2 avg = dnup + Q = Velocity Area Q = V A 体积流量 tt ttt updn updn =-D t P c-Vsin t P c+Vsin up dn = = q q 流速 V C 2L 2 t 超声波流量计原理：时差 法 夹装式传感器 折射原理 Snells Law c1= 传感器内传播速度 c2= 管壁的传播速度 c3= 流体内的传播速度 S = 传感器的间距 c1 1 c2 2 3 c3 L S W.T. Classi
3、c “clamp-on” approach 超声波液体流量计 液体流量变送器 XMT868与测量管 夹装式传感器及夹具 固定安装式流量计 DF868 经济型流量变送器 AT868 手持式流量计 PT878 石化 油品 化工原料 循环水 石油, 石油输送 原油 油品 超声波液体流量计应用 楼宇, 制造业 空调系统冷却水、冷冻水 循环水, 冷却水 电厂 / 热电厂 能量流量测量 循环水, 冷却水 超声波液体流量计应用 液体流量计应用 双通道，夹装式双通道，夹装式 20”20”碳钢给水管线碳钢给水管线 液体流量计应用 便携式流量计，夹装式便携式流量计，夹装式 外径外径78”,78”,壁厚壁厚1.65
4、”1.65”轧制钢管轧制钢管 水力发电厂给水干线水力发电厂给水干线 液体流量计应用 夹装式液体流量测量夹装式液体流量测量 位于危险区域的燃料产品测量位于危险区域的燃料产品测量 超宽的量程比 超声波气体流量及特点 气体流动方向 传感器 对气体流动无阻挡、无压损 无磨损，无变形，维护量低 超声波气体流量及特点 超声波气体, 蒸汽流量计 蒸汽流量计GS868BWT技术及其产品 通用型气体流量计 GM868 多种变送器 夹装式气体流量计 GC868 火炬气流量计 GF868 气体流量计应用 火炬气流量测量火炬气流量测量 使用使用9090度传感器，在线插拔装置度传感器，在线插拔装置 气体流量计应用 烟道
5、气流量测量烟道气流量测量 气体流量计应用 蒸汽流量测量蒸汽流量测量 煤气测量 气体流量计应用 空气 4” CS 6 barg 天然气 36” CS ，WT 0.5” 48 barg 夹装气体流量计应用 夹装式安装：简单、气体流动无阻挡 拆装流量计不影响工艺 特别适用于腐蚀性、毒性、超纯等特殊气体的应用 便携式 PT878GC 流量计应用: BWT 技术 BWT: 波导束技术测量系统 超宽的应用温度范围 极大拓展了测量能力 安装: 插入式: 法兰连接, 焊接或螺纹连接 最高适用温度: 600C 最低适用温度:-200C 压力等级:150# - 2500# 材质:316 SS, Ti 流体类型:气
6、体, 蒸汽, 液体, 两相导声液体, 高粘流体 BWT 系统 流量计应用: BWT 技术 BWT技术在液体测量中的 应用 高温碳氢化合物 热油 燃油 柏油/ 沥青/ 碳氢残油 粘滞碳氢化合物 原油 水 大管径 流量计应用: BWT 技术 BWT技术在气体测量中的 应用 蒸汽 超高温至 540C 高温碳氢化合物气体 氢 丙烷 丙烯 空气 夹装式液体超声波流量计的安装 夹装式超声波流量计的部件介绍 安装变送器.连接电源线及信号线. 选择传感器的安装位置 测量管道的直径和壁厚. 对变送器进行组态. 安装传感器 进行信号诊断 夹装式超声波流量计的部件介 绍 电子部分 便携式 专用型 变送器型 双通道
7、传感器 夹具 电缆 偶和剂 控制器 偶和剂 夹具 电缆 传感器 信号线及电源线的连接 选择传感器的安装位置 原则:上游要有10倍直径的直管段长度 下游要有5倍直径的直管段长度,即在传感 器安装点的上下游15倍直径长度的管线 上无弯头,阀等引起介质扰动的装置. 测量管道的直径和壁厚 一般在传感器安装位置测量五个直径,平 均值 用超声波测厚仪测量八个点的厚度,取平 均值 对变送器进行组态 我们常使用IDM软件用RS232通讯口或 RS485通讯口进行参数的输入(根据主机 型号) 如果已购买了RCCU手操器,可用手操器 进行通讯. 对变送器进行组态 将以下参数输入 所选用的单位 传感器类型 管道材质
8、 管道外径,壁厚 流体类型 安装方式,单声程,双声程 得出传感器安装距离 选择量程,等相关参数 利用IDM软件进行组态的方法 直接点击DOS软件IDM显示： 利用IDM软件进行组态的方法 点击菜单下的Connect to a new Instrument,将仪表的ID认为是1 按OK 利用IDM软件进行组态的方法 选择edit 菜单 利用IDM软件进行组态的方法 选择需组态的通道，进行组态。 利用IDM软件进行诊断的方法 在real time子菜单中可对流量计进行诊断 利用IDM软件进行诊断的方法 在log diagnostic 功能项中可记录实时的 所有诊断参数。可记录到电脑中。 在read
9、 signal data 中可记录信号的波形。 记录到电脑中供分析 利用IDM软件进行诊断的方法 液体流量计正确的波形 利用IDM软件进行诊断的方法 放大后的正确信号 利用IDM软件进行诊断的方法 不理想的信号 利用IDM软件进行诊断的方法 不正确的信号 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(俯视) 单声程传感器的安装(俯视) 双声程传感器的安装(侧视) 双声程传感器的安装(侧视) 双声程传感器的安装(侧视) 双声程传感器的安装(俯视) 双声程传感器的安装(俯视) 编程并测试 需输入的参数: 外径OD
10、 壁厚Wall 传播距离P 轴向距离L 传感器类型 流体类型 温度 密度 量程范围 单位 传感器的安装 传感器的安装 编程并测试 进行信号诊断 介质充满管道后需检测的参数和信号 流向是否正常 信号强度SSup;SSdn 声速SNSP 波型等 根据诊断参数调整有关输入参数得到准 确结果 进行信号诊断 信号强度SSup;SSdn 50-55 偏低可能不稳定 55-60 低一点,可以接受 60-65 好 65-75 非常好 75-99 信号饱和,分辨率可能降低 0.电缆线开路 100.控制器故障 声速SNSP应在合理范围内.如水1500m/s左右 , 与温度有关 进行信号诊断 错误代码 E0: 无错
11、误 E1: 信号太低 E2:声速错误 E3: 流速超出范围 E4: 信号质量太差 E5:流速变化太大 进行信号诊断 出错后的处理 Hold:保持最后读数 Low :输出变成最低量程 High:输出变成最高量程 Hhigh:输出比最高量程高 10% Other:允许用户输入一固定电流值 进行信号诊断 可显示和输出的参数 瞬时流速 瞬时流量 累积流量 质量流量 诊断参数 信号强度SSup;SSdn 声速 SNSP XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E1：接受的信号太低 原因 电缆开路或短路， 接头接触不良 组态错误 耦合剂干枯 传感器故障 接受板故障 分析方法 检查信号强度Ssup，
12、 SSdn 低于40 检查电缆的性能，检查 接头是否氧化。 检查组态参数 检查传感器的安装位置 和更换耦合剂。 用备用探头判断是否是 传感器故障。 XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E2：声速错误 说明所测的声速低于或 高于所组态的声速范围 原因： 错误的管道尺寸，和安 装尺寸 介质组分发生变化， 耦合剂干枯 电缆接触不良 分析方法：检查理论声 速和测量声速 一般为设定值的+/-20% 修复方法 检查组态参数 了解介质变化 检查传感器安装位置和 更换耦合剂 检查电缆和接头性能 用备用传感器测试 进行波形的分析 XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E3:流速超出范围 原
13、因 较大的正负流体 信号差 错误的组态数据 分析方法 检查Delta T的变化 声速变化和信号强度的 变化 正常为+/-12.9米/秒 修复方法，如同E2的 修复方法 XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E4：信号质量差 原因： 工艺条件 传感器耦合剂不良 两相流（气泡） 信号失真 分析方法： 检查信号质量：Signal Quality Signal Strength Sound Speed 设定值为-100 到+100 修复方法： 了解工艺情况 检查安装位置，更换 耦合剂 用软件检查信号波形 XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E5放大倍数错误 原因： 介质组分的变化
14、 接触不良 放大板故障 分析方法： Amplitude Discriminator Sound Speed Signal Strength tUP tDN 通常设定值为： LOW=14 High=34 处理方法： 根据介质的变化，增 加或减少XMIT# XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E6 所测的时间差的 变化超出了逻辑极限 原因 相关信号波形差 分析方法： Delta t tUP tDN Scope / PC / Display Sound Speed 处理方法：将传感器 移位10mm，并重新 组态安装距离 XMT868超声波流量计的故障 代码及处理方法 E7 模拟输出错误。 E8，E9温度输入错误 E10-E12反射法超声 波用 E13流量显示位数超 出显示能力。 E14累积量的增加值 超出单位脉冲的超出 能力 无 无 无 改变显示单位 改变单位脉冲的输出 量。 XMT868常用备件 常见问题及答案 问：如何判断显示故障代码和读数不稳定是由 管道和介质引起还是流量计故障？ 答：用模拟管道测试 问：管道结垢导致信号强度低如何处理？ 答：如原来是双声程安装改为单声程，原来采 用RS402探头改为RS401探头，如仍不能解决 ，采用湿式超声波探头。 问：如果显示正常，但DCS输入信号不正常， 如何处理？ 答：1.检查DCS是否在回路上有24V电压供出 常见问题及
