超声波流量计实践运用及优缺点
发布时间：2019-05-07
超声波流量计实践运用及优缺点
超声波流量计是一种不直触摸摸被测介质的非触摸式流量计，它经过丈量超声波在介质内的传达时问差来丈量流体的流速，进而核算出流体的流量，准确度高。关于专业的技术人员来说，难免会在日常工作中遇到新型仪器、外表，除了要严格按照仪器、外表的阐明书、装置手册等随机资料的要求进行装置调试外，更重要的是理解仪器外表的丈量原理和系统构成，将理论知识与现场实践相结合，才干更好地服务于现场外表的装置。本文经过剖析毛病现象及原因，总结出了一套超声波流量计毛病的确诊和排除办法。 超声流量计是经过检测流体活动时对超声束的效果，以丈量体积流量的外表。超声波流量仪的传感器是将传感器直接绑缚在被测管道的外外表，然后实现流量丈量的一种装置办法，处理了其它原理的流量仪在装置时有必要断管、停产的难题，是超声波流量仪的根本装置办法，具有与管径无关、装置简略、无需停产、无压力丢失等特点。超声波流量计常用的丈量办法为传达速度差法，其根本原理都是丈量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速，然后测出流量。它利用声波在流体中传达时因流体活动方向不同而传达速度不同的特点，丈量它的顺流传达时刻t1和逆流传达时刻t2的差值，然后核算流体活动的速度和流量。
1.超声波流量计优缺点
1.1 超声波流量计长处
（1）节约能源。改外表可以夹装在丈量管道的外表，不触摸流体，所以不搅扰流场，没有压力丢失，因而是一种比较理想的节能外表。特别是大流量计量时，节能效益更加明显。（2）特别适合大口径的流量丈量。其它流量计随着口径的添加，造价更大起伏添加，而超声波流量计的造价根本上与被测管道的口径无关。所以，口径越大，长处越明显。（3）处理流量丈量的难题。由于超声波流量计对错触摸式外表，所以，除了用于丈量水、石油等一般介质外，还能对强腐蚀介质、非导电介质，易爆和放射性介质进行流量丈量，而且不受流体的压力、温度、粘度密度的影响。（4）装置修理方便，无论是装置仍是修理，都不需求堵截流体，不会影响管道内流体的正常流转。装置时不需求阀门，法兰、旁通管路等，因而，装置方便，费用低。（5）通用性好。其它流量计的外表结构与管道口径的大小是密切相关的，口径改动时，就需求换用不同尺寸的外表。对超声波流量计来说，无论是管道尺寸的改动，仍是流量丈量规模的改变，都有较大的适应才干。
1.2 超声波流量计缺点
超声波流量计是根据集成电路、单片机和自动控制技术的高集成、多功用外表，先进的控制理论和成熟的电路设计为流量计多种功用的实现奠定了根底，假如要进步流量的丈量精度，有必要进一步完善丈量线路的设计，进步对声速的丈量。超声波流量计高度集成的电路设计势必会进步设计制造的成本与难度，而一旦发作毛病，修理难度也相应添加。另外，受超声波换能器及传感器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制，以及高温下被测流体传声速度原始数据不全要素的影响，目前还难以将超声波流量计应用在高温介质的流量丈量上。
2.超声波流量计常见毛病剖析
2.1 瞬时流量反常
瞬时流量反常可能是由于温变压变、通讯电缆、浪涌保护器、流量核算机等毛病引起，需求仔细查看承认。经过与其它流量计的温变、压变上传通讯线对换，判别是流量核算机的问题或是现场线路、外表的问题。以下以A、B超声波流量计举例阐明，A正常，B反常。
1）外表及线路毛病判别
把A和B的温变、压变通讯线对换后，B的显现正常，A显现反常，可判别A的温变、压力通讯线路或外表存在问题。温变和压变都支持HART通讯协议，经过以下办法判别：断开二次外表的电源，用FLUK供电，并查看二次外表，如检测不到或数据反常，判别是外表毛病，替换外表康复正常出产。
假如可以检测到外表值并且显现正常，那么康复向现场外表的24V供电，逐段检测到流量核算机的通讯电缆如在某段检测不到信号或信号反常，可以判别是该段电缆破损，替换该段电缆康复正常通讯。假如在经过浪涌保护器后信号反常，可判别是浪涌保护器毛病，替换浪涌保护器康复数据正常传递。
2）流量核算机Hart板毛病
把A和B的温变、压变通讯线对换后，A显现正常，B显现反常，阐明B的流量核算机毛病。查看流量核算机Hart板LED指示灯状况，正常情况下是绿色闪烁，假如显现红色常亮或不亮等其它状况，阐明温变和压变对应的Hart板通道损坏。处理办法有两个，一是直接替换Hart板，不必改写组态；二是更改改写组态，请技术工程师更改组态，更改温变和压变对应Hart板的通道。一般在夏季雷雨天气下简单呈现流量核算机被雷击损坏的情况，特别是Hart板，更简单损坏，需求分外留心。
2.2 无瞬时流量
1）CPU板毛病
CPU板LED指示灯不亮或显现红色。查看办法：笔记本电脑先装置相关组态软件并激活，用网线衔接，把笔记本电脑的IP地址更改，建立通讯局域网，下载组态备用。替换运用备用CPU板，把组态刷到备用CPU板中，冷启动，查看指示灯状况。
2）流量计毛病
CPU板LED指示灯不亮或显现红色，表明流量计与流量核算机之间的通讯反常，需求查看流量计的超声换能器和信号放大单元。查看办法：笔记本电脑装置相关软件，经过数据线与流量计的端口相连，经过软件查看在带压下四个声道是否有报警，假如是表明一切超声换能信号全部没有上传上来，需求拆开下表头，紧固信号放大器，假如信号还传递不上去，表明信号放大器损坏，需求替换新的。
假如查看发现声道报警、信噪比反常、声道增益信号反常，可能是声道换能器损坏或信号放大器损坏，可以经过交叉接线的办法判别。超声波流量计的4对声道分别是A、B、C、D，假如C声道正常，D声道反常，把C1与D1、C2与D2分别对换，假如C声道反常，D声道正常，表明超声换能器损坏，可以拆开、清洗信号放大器，假如仍然反常，则需求替换同型号的超声换能器；假如C声道正常，D声道反常，表明信号放大器损坏，需求替换同型号的信号放大器。
3.定论与认识
流量外表大都需求适合的丈量介质和工况条件为依托方可发挥正确效果，只要优势而没有缺点的流量外表现今是不存在的，合理的挑选外表关于现场工程师和管理者是至关重要的。在工业装置中要正确和有效地挑选，运用流量丈量办法和外表，有必要熟悉流量外表和出产过程流体特性这两方面的技术，同时还应考虑经济要素。
根据不同原理，适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继呈现，其丈量准确的长处，也使其成为化工行业丈量流速的工具。由于超声波流量计具有抗搅扰才干强、丈量精度高、无压损、量程比宽、保护量小等特点，近几年，得到了大力的应用。在实践出产中，超声波流量计会呈现各种各样的问题，需求咱们做到以下几个方面：一是结合实践情况，建立合理的保护保养制度，半年对超声换能器进行查看，半年运用软件查看；二是储备适量的备件和组态，在呈现问题时可以及时替换更新；三是技术人员需求不断加强学习，进步自身的技术水平和处理问题的才干。只要这样，才干限度的减少因超声波流量计毛病造成的影响，下降企业运营成本。
