智能超聲波流量計
- 品牌：JKM/凱銘儀表
- 型號：JKM-1158C
- 測量范圍：0-10000m3/h
- 精度等級：±1.5% ±1.0%
- 公稱(chēng)通徑：DN25~DN1200
- 適用介質(zhì)：自來(lái)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
智能超聲波流量計產(chǎn)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。本系列儀表采用了數字發(fā)射、數字接收、數字分析、數字輸出等先進(jìn)的微功耗數字化設計技術(shù)，儀表計量準確、運行可靠、更適于工業(yè)現場(chǎng)的需求。產(chǎn)品生產(chǎn)標準為CJ/T3063-1997，檢定規程為JJG198-1994。
智能超聲波流量計特點(diǎn)
1、陶瓷傳感器、金屬合金粘接劑。強度高、耐磨損、耐腐蝕、不易結垢。特別適合于高溫、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℃，特別適于聲傳感器，使傳感器的工程實(shí)用性大大提高。
2、微功耗、數字化設計。整機采用微功耗硬件及軟件設計，對超聲波信號進(jìn)行數字發(fā)射、數字接收和數字分析，達到了全面的數字化設計，整機功耗小于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。在軟件設計上采用先進(jìn)的分析和計算技術(shù)，保證準確的計量功能。另外設計了先進(jìn)的管理功能，該系列儀表能在任何時(shí)間查閱前十年任何時(shí)候的儀表運行數據。
4、靈活的維護性能。采用換向自適應技術(shù)，使該系列儀表能夠自動(dòng)消除測量過(guò)程的零點(diǎn)誤差，并能夠在維修過(guò)程中任意更換轉換器和傳感器，不影響測量準確度。
5、漢字化技術(shù)。儀表的數據輸入和測量過(guò)程顯示全部漢字化，使操作者不使用說(shuō)明書(shū)即可操作。
智能超聲波流量計產(chǎn)品產(chǎn)品分類(lèi)
1、插入式超聲波流量計：可不停產(chǎn)安裝和維護。采用陶瓷傳感器，使用我公司專(zhuān)用鉆孔裝置進(jìn)行不停產(chǎn)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(kāi)管路安裝，但以后的維護可不停產(chǎn)?？蛇x擇單聲道或三聲道傳感器。
3、外夾式超聲波流量計：能夠完成固定和移動(dòng)測量。采用專(zhuān)用耦合劑（室溫固化的硅橡膠或高溫長(cháng)鏈聚合油脂）安裝，安裝時(shí)不損壞管路。
4、便攜式超聲波流量計：便攜使用，內置可充電鋰電池，適合移動(dòng)測量，配接磁性傳感器。
5、手持式超聲波流量計：體積小，重量輕，內置可充電鋰電池，手持使用，配接磁性傳感器。
6、防爆型超聲波流量計：用于爆炸性環(huán)境液體流量測量，為防爆兼本安型。即轉換器為防爆型，傳感器為本質(zhì)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。適于多條管路的集中測量。
8、超聲波熱量計：用于供熱系統的熱量測量。
9、電池供電型超聲流量計：采用一節鋰電池供電的一體式超聲流量計。適于無(wú)市電供應的測量場(chǎng)合，一節電池可使用十年，具有多種測量功能。
智能超聲波流量計基本參數
管徑范圍（mm） | DN20～4000 |
流速范圍（m/s） | 0.01～12 |
準確度（%） | ±1.5(標定后±1.0) |
測量液體 | 水、河水、海水、石油、化學(xué)液體等均質(zhì)流體。 |
管道材質(zhì) | 金屬、非金屬等致密材料 |
信號輸出 | 便攜式：RS-232面板式微型打印機 手持式：RS-232選配臺式打印機 |
鍵盤(pán) | 4×4漢字鍵盤(pán) |
顯示器 | 2×10中文顯示器 |
測量功能 | 顯示瞬時(shí)流量、瞬時(shí)流速、正累計流量、負累計流量、累計運行時(shí)間，周期打印 |
數據存儲 | 可存貯前720小時(shí)，前365天，前36個(gè)月和前十年的測量數據，包括瞬時(shí)流量、累計流量、斷電時(shí)間等。 |
環(huán)境溫度 | 轉換器：－10～+45℃ |
防護等級 | 轉換器：IP52 傳感器：IP68 |
傳感器電纜長(cháng)度 | 6m |
充電和工作電源 | AC220V 內置12V鋰電池 |
轉換器外型尺寸（mm） | 便攜式：330×280×140 手持式：235×130×95 |
轉換器重量 | 便攜式：3.5kg 手持式：0.8kg |
傳感器重量 | 標準型傳感器：0.3kg/支 微型傳感器：0.15kg/支 |
智能超聲波流量計的基本原理
超聲波流量計的基本原理及類(lèi)型超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過(guò)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(guān)法等不同類(lèi)型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來(lái)隨著(zhù)集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始應用的一種
非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀(guān)察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動(dòng)可進(jìn)行敞開(kāi)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(xiàn)運行因而是一種理想的節能型流量計。
眾所周知，目前的工業(yè)流量測量普遍存在著(zhù)大管徑、大流量測量困難的問(wèn)題，這是因為一般流量計隨著(zhù)測量管徑的增大會(huì )帶來(lái)制造和運輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這些缺點(diǎn)，超聲波流量計均可避免。因為各類(lèi)超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價(jià)基本上與被測管道口徑大小無(wú)關(guān)，而其它類(lèi)型的流量計隨著(zhù)口徑增加，造價(jià)大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類(lèi)型流量計的功能價(jià)格比越優(yōu)越。被認為是較好的大管徑流量測量?jì)x表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(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(chǎng)中，用便攜式超聲波流量計測量水輪機進(jìn)水量、汽輪機循環(huán)水量等大管徑流量，比過(guò)去的皮脫管流速計方便得多。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?jì)x表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響，又可制成非接觸及便攜式測量?jì)x表，故可解決其它類(lèi)型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(zhì)的流量測量問(wèn)題。另外，鑒于非接觸測量特點(diǎn)，再配以合理的電子線(xiàn)路，一臺儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。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(yōu)點(diǎn)因此它越來(lái)越受到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展，現已制成不同聲道的標準型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應不同介質(zhì)，不同場(chǎng)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(diǎn)主要是可測流體的溫度范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數據不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計的測量線(xiàn)路比一般流量計復雜。這是因為，一般工業(yè)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(xiàn)路才能實(shí)現，這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應用的原因。
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線(xiàn)路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經(jīng)電子線(xiàn)路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)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，采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上，使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由接收換能器接收，并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔?，以便檢測。發(fā)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(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍，以保證振動(dòng)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(chēng)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(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數接近1。常用的聲楔材料是有機玻璃，因為它透明，可以觀(guān)察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
超聲波流量計的電子線(xiàn)路包括發(fā)射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時(shí)流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。
根據對信號檢測的原理，目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括：直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法及噪聲法等類(lèi)型，如圖所示。其中以噪聲法原理及結構最簡(jiǎn)單，便于測量和攜帶，價(jià)格便宜但準確度較低，適于在流量測量準確度要求不高的場(chǎng)合使用。由于直接時(shí)差法、時(shí)差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過(guò)測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時(shí)速度之差來(lái)反映流體的流速的，故又統稱(chēng)為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來(lái)的誤差，準確度較高，所以被廣泛采用。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(guò)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(chǎn)生偏移來(lái)反映流體流速的，低流速時(shí)，靈敏度很低適用性不大．多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理，通過(guò)測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普
勒頻移來(lái)確定流體流量的，適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。相關(guān)法是利用相關(guān)技術(shù)測量流量，原理上，此法的測量準確度與流體中的聲速無(wú)關(guān)，因而與流體溫度，濃度等無(wú)關(guān)，因而測量準確度高，適用范圍廣。但相關(guān)器價(jià)格貴，線(xiàn)路比較復雜。在微處理機普及應用后，這個(gè)缺點(diǎn)可以克服。噪聲法(聽(tīng)音法)是利用管道內流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲與流體的流速有關(guān)的原理，通過(guò)檢測噪聲表示流速或流量值。其方法簡(jiǎn)單，設備價(jià)格便宜，但準確度低。
以上幾種方法各有特點(diǎn)，應根據被測流體性質(zhì)．流速分布情況、管路安裝地點(diǎn)以及對測量準確度的要求等因素進(jìn)行選擇。一般說(shuō)來(lái)由于工業(yè)生產(chǎn)中工質(zhì)的溫度常不能保持恒定，故多采用頻差法及時(shí)差法。只有在管徑很大時(shí)才采用直接時(shí)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(dòng)時(shí)，選用Z法；當流動(dòng)方向與管鈾不平行或管路安裝地點(diǎn)使換能器安裝間隔受到限制時(shí)，采用V法或X法。當流場(chǎng)分布不均勻而表前直管段又較短時(shí)，也可采用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來(lái)克服流速擾動(dòng)帶來(lái)的流量測量誤差。多普勒法適于測量?jì)上嗔?，可避免常規儀表由懸浮?；驓馀菰斐傻亩氯?、磨損、附著(zhù)而不能運行的弊病，因而得以迅速發(fā)展。隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展及節能工作的開(kāi)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(fā)展，都為多普勒超聲波流量計應用開(kāi)辟廣闊前景。
