介紹
外夾式超聲波流量計利用了低電壓、多脈沖時差原理，采用高和超穩(wěn)定的雙平衡信號差分發(fā)射、差分接收數(shù)字檢測技術(shù)來測量順流和逆流方向的聲波傳輸時間，根據(jù)時差計算出流速。具有穩(wěn)定性好、零點(diǎn)漂移小、測量高，量程比寬抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)當(dāng)超聲波波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化，其傳播時間的變化正比于液體的流速，零流量時，兩個傳感器發(fā)射和接受聲波所需的時間完全相同（可實(shí)際測量零流量的技術(shù)）；介質(zhì)流動時，逆流方向的聲波傳輸時間大于水流方向的聲波傳輸時間。
外夾式超聲波流量計主機(jī)：
* 測量：優(yōu)于1％，重復(fù)性：優(yōu)于0.2%
* 測量周期：500ms (每秒2次，每個周期采集128組數(shù)據(jù))
* 工作電源：85~264VAC/隔離24VDC（F4型8~36VDC）
* 流速：64m/s(流速分辨率0.001m/s)
* 顯 示：2×10漢字背光液晶可顯示瞬時流量及正、負(fù)、凈累積流量、流速等
* 操 作：4×4輕觸鍵盤 (F4主機(jī)磁性4按鍵) 操作
* 信號輸入：
◇3路4-20mA模擬輸入,0.1%,可輸入壓力、液位、溫度等信號
◇2路三線制PT100鉑電阻
* 信號輸出：
◇1路隔離RS485輸出
◇1路4-20mA或0-20mA輸出
◇1路隔離OCt (脈沖寬度6~1000ms之間可編程，默認(rèn)200ms)
◇1路繼電器輸出 (脈沖寬度200ms )
* 通訊協(xié)議：◇MODBUS協(xié)議，M-BUS協(xié)議，索尼卡FUJI擴(kuò)展協(xié)議，并兼容國內(nèi)其它廠家同類產(chǎn)品的通訊協(xié)議
* 其它功能：◇自動記憶前512天、前128個月、前10年正/負(fù)/凈累積流量
◇自動記憶前30次上、斷電時間和流量并可實(shí)現(xiàn)流量的自動或手動補(bǔ)加，可通過MODBUS協(xié)議讀出
◇可編程批量（定量）控制器，故障自診斷功能
◇可通過E-mail傳送來的代碼文件實(shí)現(xiàn)軟件升級
* 防護(hù)等級：傳感器IP68，主機(jī)IP65，防爆主機(jī)IP68
* 防爆等級：EXdⅡBT4外夾式超聲波流量計性能：
適用液體介質(zhì)： 水，酸堿液,油類等單一均勻穩(wěn)定的流體，濁度小于10000ppm，粒徑小于1mm
適用介質(zhì)溫度： 溫度:0℃～160℃功能：正反向雙向計量，可計量正、負(fù)、凈累積流量；壓力：≤1.6MPa
環(huán)境溫/濕度： 主機(jī)-30℃～+80℃;傳感器-40℃～+160℃，傳感器可浸水工作，水深小于3m適用管徑：DN10mm～DN1000mm
直管段要求： 上游>10D，下游>5D 距泵出口>30D（D:管徑） 流速范圍： 0～±30m/s
等級： 優(yōu)于1% 重 復(fù) 性： 優(yōu)于0.5%
技術(shù)參數(shù)： 項(xiàng) 目
性 能 參 數(shù)
主 機(jī)
2×20點(diǎn)陣式背光型液晶顯示器，工作溫度（-20～60℃） 打印機(jī)輸出24列字符微型熱敏打印機(jī) 4×4+2式輕觸鍵盤 數(shù)據(jù)接RS-485, 可利用互聯(lián)網(wǎng)到本公司網(wǎng)站新軟件升級流量計程序 傳 感 器
S型 適用于管徑：DN15～DN100mm 流體溫度≤130℃ M型 適用于管徑：DN50～DN1000mm 流體溫度≤130℃ L型 適用于管徑：DN300～DN6000mm 流體溫度≤130℃ 測量介質(zhì)
水、海水、工業(yè)污水、酸堿液、各種油類等能傳導(dǎo)聲波的液體 流速范圍
0～±30m/s 測量
優(yōu)于±1% 電 源
鎳氫電池可連續(xù)工作20小時以上或AC220V 功 耗
1.5W 充 電
采用智能充電方式，直接接入AV220V，充電后自動停止，顯示綠燈 重 量
凈重2.5Kg（主機(jī)） 備 注
配備一體式高強(qiáng)度防護(hù)箱，可以在野外惡劣環(huán)境中使用 外夾式超聲波流量計傳感器參數(shù)：
外夾傳感器
常溫：FS1:10～100mm FM1:50～1000mm FL1:300～8000mm
高溫：FS2:10～100mm FM2:50～1000mm FL2:300～8000mm
插入傳感器
標(biāo)準(zhǔn)：FC1:80~8000mm
水泥：FC2:80~8000mm
插入傳感器
≥80mm；鑄鐵，水泥，玻璃鋼等不可焊接管道需定制管箍安裝
溫度范圍
外夾標(biāo)準(zhǔn):-40～+70℃ ;外夾高溫-40～+160℃
插入耐溫：≤160C°
安裝方式
外夾式：不銹鋼帶； 插入式：焊接底座碳鋼或不銹鋼
適用區(qū)域
非防爆區(qū)
傳感器電纜
超聲波專用屏蔽電纜
變送器
充電電源 100-220VAC 供電 內(nèi)置充電電池，完全充電情況下可連續(xù)工作50小時以上 輸出 4-20mA輸出
OCT輸出（瞬時流量頻率輸出或累積流量脈沖輸出）
繼電器輸出（累積流量或報警輸出）
RS485（Modbus-RTU）輸出
可選數(shù)據(jù)存儲功能、無線手持機(jī)、GPRS誤差 ±0.5% R（流速＞0.5 m/s) ±0.005 m/s （流速＜0.5 m/s） 靈敏度 可測量極低流量，至極限流速為0.01m/s 重復(fù)性 0.1%R 尺寸與重量 尺寸(mm)：358×250×150 重量(Kg)：＜6 傳感器
管徑規(guī)格 （小管徑）DN20～50
（標(biāo)準(zhǔn)） DN40～1000
（大管徑）DN1000～4500
（K型） DN20～50傳感器溫度 標(biāo)準(zhǔn) -40℃～121℃；
高溫 -40℃～250℃傳感器種類 大管徑型、小管徑型、標(biāo)準(zhǔn)管徑型、高溫型 管道材質(zhì) 可滿足不同材質(zhì) 尺寸與重量 小型尺寸（mm）： 42×25×25 重量 (Kg /對)：＜0.2
標(biāo)準(zhǔn)型尺寸（mm）：60×43×43 重量 (Kg /對)：＜0.5
大型尺寸（mm）： 80×53×53 重量 (Kg /對)：＜1.0附件及
選配件
耦合劑 1支 彈性綁帶 4根 充電器 1只 主要技術(shù)指標(biāo)
工作原理
外夾式超聲波流量計當(dāng)超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化，并且其傳播時間的變化正比于液體的流速，其關(guān)系符合下列表達(dá)式。其中
θ為聲束與液體流動方向的夾角M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)D 為管道管道 ΔT=Tup –TdownTup 為聲束在正方向上的傳播時間 Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間
外夾式超聲波流量計優(yōu)點(diǎn):
(1)可測量非導(dǎo)電性液體,對無阻撓測量的電磁流量計是一種補(bǔ)充；
(2)除帶測量管段式外,一般不需要作實(shí)流校驗(yàn)；
(3)可做非接觸式測量；
(4)為無流動阻撓測量,無壓力損失；
(5)原理上不受管徑限制,其造價基本與管徑無關(guān)。
外夾式超聲波流量計缺點(diǎn):
(1)傳播時間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;
(2)多普勒法測量不高。
外夾式超聲波流量計注意事項(xiàng)：
正確選型才能保證超聲波流量計更好的使用。選用什么種類的超聲波流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定?使超聲波流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表等級，做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合，應(yīng)該選擇等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級;用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不同等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做控制和計量的場合，可以選擇等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式超聲波流量計。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑測量一般的介質(zhì)時，超聲波流量計的滿度流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi)選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一定與工藝管道相同，應(yīng)視測量流量范圍是否在流速范圍內(nèi)確定，即當(dāng)管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準(zhǔn)確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。
外夾式超聲波流量計安裝時注意的問題
1）輸入管道參數(shù)必須正確、與實(shí)際相符，否則流量計不可能正常工作。
2）安裝時要使用足夠多的耦合劑把探頭粘貼在管道壁上，一邊察看主機(jī)顯示的信號強(qiáng)度和信號質(zhì)量值，一邊在安裝點(diǎn)附近慢慢移動探頭直到收到強(qiáng)的信號和的信號質(zhì)量值。管道直徑越大，探頭移動范圍越大。然后確認(rèn)安裝距離是否與M25所給探頭安裝距離相吻合、探頭是否安裝在管道軸線的同一直線上。特別注意鋼板卷成的管道，因?yàn)榇祟惞艿啦灰?guī)則。如果信號強(qiáng)度總是0.00字樣說明流量計沒有收到超聲波信號，檢查參數(shù)（報包括所有與管道有關(guān)參數(shù)）是否輸入正確、探頭安裝方法選擇是否正確、管道是否太陳舊、是否其襯里太厚、管道有沒有流體、是否離閥門彎頭太近、是否流體中氣泡太多等。如果不是這些原因，還是接受不到信號，只好換另一測量點(diǎn)試試，或者選用插入式傳感器。
3）確認(rèn)流量計是否正?？煽康墓ぷ鳎盒盘枏?qiáng)度越大、信號質(zhì)量Q值越高，流量計越能長時間可靠工作，其顯示的流量值可信度越高。如果環(huán)境電磁干擾太大或是接受信號太低，則顯示的流量值可信度就差，長時間可靠工作的可能性就小。
4）安裝結(jié)束時，要將儀器重新上電，并檢查結(jié)果是否正確。
外夾式超聲波流量計常見問題
1、超聲波流量計探頭使用一段時間，會出現(xiàn)不定期的報警。尤其是輸送介質(zhì)雜質(zhì)較多時，這種問題會較常見。解決辦法：定期清理探頭(建議一年清理)。
2、超聲波流量計輸送介質(zhì)含有水等液體雜質(zhì)時，流量計引壓管容易產(chǎn)生積液，氣溫較低時會出現(xiàn)引壓管凍堵現(xiàn)象，尤其在北方地區(qū)冬季較常見。解決辦法：對引壓管進(jìn)行吹掃或加電伴熱
3、超聲波流量計對管道的要求非常嚴(yán)格 不能有異響 否則會影響測量誤差很大
超聲波在傳播過程中，由于受介質(zhì)和介質(zhì)中雜質(zhì)的阻礙或吸收，其強(qiáng)度會產(chǎn)生衰減。不論是超聲波流量計還是超聲波物位計，對所接受的聲波強(qiáng)度都有一定要求，所以都要對各種衰減進(jìn)行抑制。
4、瞬時流量波動大?
信號強(qiáng)度大,本身測量流體波動大.
解決方法:調(diào)整好探頭位置,提高信號強(qiáng)度,保證信號強(qiáng)度穩(wěn)定,如本身流體波動大,則位置不好,重新選點(diǎn),確保前10D后5D的工況要求.
5、外夾式超聲波流量計信號低?
這個取決于儀表本身的技術(shù)含量,經(jīng)過現(xiàn)場大量的測試實(shí)例證明,像管道時間長,結(jié)垢嚴(yán)重,管徑大的問題,TUF-2000系列較其他外夾式超聲波流量計,出信號非常快,而且信號很穩(wěn)定。.
解決方法:對于管徑大、結(jié)垢嚴(yán)重、建議選用品質(zhì)好的外夾式超聲波流量計，探頭安裝處管道要打磨干凈,用耦合劑或耦合片排除探頭與工件表面之間的空氣，使超聲波能有效地傳入管道內(nèi)，保證探測面上有足夠的聲強(qiáng)透射率.
6、測量介質(zhì)中偶爾有氣泡產(chǎn)生,用時差法的超聲波流量計是否有影響？
TUF-2000系列外夾式超聲波流量計有雙模式,當(dāng)有氣泡時,可以自動轉(zhuǎn)入多普勒模式去測量,當(dāng)氣泡消失時,會自動轉(zhuǎn)入時差法測量.
7、儀表在現(xiàn)場強(qiáng)干擾下無法使用？
現(xiàn)場有變頻器或高電壓電纜場強(qiáng)電磁干擾
建議：遠(yuǎn)離變頻器或高電壓電纜場強(qiáng)電磁干擾
8、目前市場上外夾式的超聲波流量計管徑小能測到多少?溫度多少？
解答：現(xiàn)在全世界只有TUF-2000系列小管徑能測到6mm,溫度能測到550℃，像測熔鹽和導(dǎo)熱油這類工況，這是其他品牌流量計無法做到的。
9、怎樣選擇一款合適的超聲波流量計？
解答： 管道材質(zhì)、管壁厚度及管徑；流體類型、是否含有雜質(zhì)、氣泡以及是否滿管；流體溫度，流量計類型，是便攜的還是固定在線的。
外夾式超聲波流量計常規(guī)測量時需要輸入下列參數(shù)： 1. 管道外徑 外夾式超聲波流量計特點(diǎn) 1、0.5%線性度，0.2%重復(fù)性 非導(dǎo)電/特殊介質(zhì)測量 2、中英文雙語窗口化操作 正向/負(fù)向/凈累積器 3、抗干擾設(shè)計，變頻器環(huán)境正常工作 RS-232接口，完善的通訊/聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 4、內(nèi)置熱量測量/熱量計 內(nèi)置批量/定量控制器 4、2路12位模擬4-20mA輸入 1路可編程模擬4-20mA輸出 5、2路可編程開關(guān)量輸出 可作為完善的流量/熱量RTU遠(yuǎn)程終端 6、內(nèi)置流量日月年累計器 內(nèi)置上電斷電記錄器 7、內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄 可選直流/交流/220交流供電 8、可選擇中外常用通用流量單位 頻率信號輸出
2. 管壁厚度
3. 管材
4. 襯材參數(shù)（如有的話,可包括襯里厚度和襯材聲速）
5. 流體類型
6. 探頭類型 （因?yàn)橹鳈C(jī)可支持多種不同探頭）
7. 探頭安裝方式
上述參數(shù)條件的輸入步驟一般遵循下列設(shè)置步驟:
1. 鍵入MENU 1 1 進(jìn)入11號窗口輸入管外徑后鍵入ENT鍵；
2. 鍵入▼/- 進(jìn)入12號窗口輸入管壁厚度后鍵入ENT 鍵；
3. 鍵入▼/- 進(jìn)入14號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇管材后鍵入ENT 鍵；
4. 鍵入▼/- 進(jìn)入16號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇襯材后鍵入ENT 鍵；
5. 鍵入▼/- 進(jìn)入20號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇流體類型后鍵入ENT 鍵；
6. 鍵入▼/- 進(jìn)入23號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇探頭類型后鍵入ENT 鍵；
7. 鍵入▼/- 進(jìn)入24號窗口ENT ,▲/+或▼/- 選擇安裝方式后鍵入ENT 鍵；
8. 鍵入▼/- 進(jìn)入25號窗口，按所顯示的安裝距離及上步所選擇的安裝方式安裝好探頭(見本章安裝部分)；
9. 鍵入MENU 0 1 進(jìn)入01號窗口顯示測量結(jié)果。
超聲波流量計可以分為外貼式、管段式、插入式三種
(1）外貼式
外貼式超聲波流量計是生產(chǎn)早，用戶熟悉且應(yīng)用廣泛的超聲波流量計，安裝換能器無需管道斷流，即貼即用，它充分體現(xiàn)了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點(diǎn)。
(2)管段式
某些管道因材質(zhì)疏、導(dǎo)聲不良，超聲波流量計或者銹蝕嚴(yán)重，襯里和管道內(nèi)空間有間隙等原因，導(dǎo)致超聲波信號衰減嚴(yán)重，用外貼超聲波流量計無法正常測量，所以產(chǎn)生了管段式超聲波流量計。
超聲波流量計把換能器和測量管組成一體，解決了外貼式流量計在測量中的一個難題。而且測量也比其它超聲波流量計要高，但同時也犧牲了外貼式超聲波流量計不斷流安裝這一優(yōu)點(diǎn)，要求切開管道安裝換能器。
(3)插入式
插入式于上述二者中間超聲波流量計。在安裝上可以不斷流，利用專門工具在有水的管道上打孔，把換能器插入管道內(nèi)，完成安裝。由于換能器在管道內(nèi)，其信號的發(fā)射、接受只經(jīng)過被測介質(zhì)，而不經(jīng)過管壁和襯里，所以其測量不受管質(zhì)和管襯材料限制。
