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JDUF超声波流量计

超声波流量计的原理

    时差法超声波流量计(Transit Time Ultrasonic Flowmeter)其工作原理如图1所示。他是利用一对超声波换能器相向交替(或同时)收发超声波,通过观测超声波在介质中的顺溜和逆流传播时间差来间接测量流体的流速,在通过流速来计算流量的一种间接测量方法。
    图1中有两个超声波换能器:顺流换能器和逆流换能器,两只换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定距离,管线的内直径为D,超声波行走的路径长度为L,超声波顺流速度为tu,逆流速度为td,超声波的传播方向与流体的流动方向加角为θ。由于流体流动的原因,是超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短,其时间差可用下式表示:
    其中:c是超声波在非流动介质中的声速,V是流体介质的流动速度,tu和td之间的差为
    式中X是两个换能器在管线方向上的间距。
    为了简化,我们假设,流体的流速和超声波在介质中的速度相比是个小量。即:
    上式可简化为:
    也就是流体的流速为:
    由此可见,流体的流速与超声波顺流和逆流传播的时间差成正比。
    流量Q可以表示为:
应用
    · 饮用水
  · 河水、海水、地下水。
  · 冷却水、高温水。
  · 污水
  · 润滑油、柴油、燃油。
  · 化工液体
  · 其他均质流体
特点
    1.超声波流量计可作非接触测量,无需集流截管安装,因此可作移动性测量即便携式,适用于管网流动状况评估测定。安装方便费用低,且不影响正常生产。
    2.无额外压力损失,可测量非导电性液体,是水厂和污水处理计量首选仪表,是对电磁流量计的一种补充。超声波流量计的仪表系数可从实际测量管道及声道几何尺寸计算求得的,可采用干法标定。
    3.超声波流量计造价基本上与管径无关,因此大口径性价比高。对大型管道带来方便,并且在许多无法实现流量校验的现场可俦考虑选择超声波流量计。
JDUF系列超声波流量计技术特点
    1、陶瓷传感器、金属合金粘结剂
    强度高、耐固体颗粒的磨损、耐腐蚀、不易结垢(类似不粘锅技术)。特别适于高温、高腐蚀性液体的测量(如热水、油等)。金属粘结剂不同于其它有机粘结剂,粘结更加牢固,保证30年以上使用寿命。测量温度可达160℃,特别适于声传感器,使传感器的工程实用性大大提高。
    2、微功耗、全面的数字化技术
    整机采用微功耗硬件及软件设计。对超声波信号进行数字发射、数字接收和数字分析,达到了全面的数字化设计,大口径流量测量整机功耗小于0.3W。保证了测量的稳定性,从根本上克服了外部的干扰。
    3、卓越的计量和管理功能
    在软件设计上,除采用先进的分析和计算技术,保证准确的计量外,还设计了先进的管理功能,使该流量计能在任何时间查阅前十年的仪表运行情况,包括平均流量、累计流量、上电和断电等记录。
    4、先进的抗干扰功能,保障适应各种工业现场环境。
    在硬件设计上,充分考虑现场不同的工业环境,采用了先进的抗干扰技术,使仪表更适应工业现场的恶劣环境,保障测量准确、可靠。
    5、自动零点校正
    受温度(环境温度、液体温度)及传感器安装误差等因素的影响,流量的零点会产生漂移,影响了低流速的测量精度。我们采用“换向”技术来清除这个零点的漂移。
    6、外夹传感器的专用耦合剂
    普通的油脂、硅胶耦合剂,在室外环境下,一般6个月要更换一次,我公司研制的专用耦合剂,可保证5年不风化,不干涸,无需更换。

技术参数

 

插入式超声波流量计

管段式超声波流量计

外加式超声波流量计

管径范围(mm)

DN80-4000

DN20-2000

DN20-4000

流速范围(m/s)

0.01~12

准确度(%)

单声道

双声道

三声道

单声道

双声道

三声道

1.5

1.0

1.0

0.5

1.0(校正0.5)

0.5

0.5

测量液体

水、河水、海水、石油、化学液体等均质流体

管道材质

金属(如碳钢、铸铁、不锈钢、铝等)非金属材质(如PVC,有机玻璃等)

管衬材质

玻璃钢、沙浆、橡胶等

信号输出

1、4-20mA:阻抗小于800Ω,光电隔离,准确度0.1%。
2、累计脉冲输出:光电隔离,无源开路输出,传输距离小于500m。
3、RS-485:光电隔离,波特率可选择,传输距离大于1.6Km.
4、打印机:RS-232串口模式。打印机为选配件。
5、M-BUS.

键盘

2×8汉字键盘

显示器

2×10汉字显示或英文显示

测量功能

显示瞬时流量、瞬时流速、正累计流量、负累计流量、净累计流量、累计运行时间、瞬时供热量、累计共热量、断电时间等。

数据存贮

可存贮前720小时,前365天,前36个月和前十年的测量数据,包括瞬时流量、累计流量、断电时间等。

环境温度

转换器:-10~45℃(特殊环境请说明)
传感器:-40~+60℃(常温型)
-40~+160℃(高温型)

传感器材质

不锈钢和陶瓷

不锈钢和普通碳钢

常温型为尼龙高温型为合金铝

传感器承压能力

管内部分压力小于4.5MPa

DN20~700mm小于2.5MPa
DN800~2000mm小于1.6MPa

与管道内压力无关建议不浸水工作

传感器防护等级

IP68

转换器防护等级

壁挂式转换器:IP65盘装式转换器:IP52一体式转换器:IP67

防爆等级

EXd(ib)ⅡBT3

传感器电缆长度

小于500m

小于500m

小于300m

传感器电缆型号

SEYV-75-2(直径7mm)

工作电源

AC220V, DC12~36V 0.8A (可选)

转换器外形尺寸

壁挂式:213×185×107mm,盘装式:160×80×250mm,一体式:185×140×100mm

传感器外形尺寸

220×ø20(杆部)×ø50(连接部)mm

见管段传感器数据表

60×40×35mm

转换器重量

壁挂式:1.2Kg盘装式:0.8Kg一体式:1.4Kg

传感器重量

0.7Kg/支

见管段传感器数据表

0.2Kg/支

热量测量功能

测量供热量、热损耗、入口温度、出口温度

产品组成
一.固定式
 
传感器
    转换器的作用是发射用于激励传感器的电信号,并将接收到的超声波正、逆程信号进行放大、识别、检测,从而计算出超声波正、逆程传播的时间差。  
    传感器是声信号(声能)和电信号(电能)相互转换的元件。
转换器与传感器组合模式
    JDUF系列转换器可测量显示瞬时流量、流速、水正向流动的累计量、水反向流动的累计量、净累计量、累计运行时间、瞬时供热(冷)量、累计供热(冷)量、供回水温度。可存贮前720小时、前365天、前36个月和前十年的测量数据(瞬时流量、累计流量)。显示器为2×10汉字字符显示或英文字符显示。2×8触觉键盘。转换器按安装方式分为:壁挂式转换器、盘装式转换器、一体式转换器。
壁挂式转换器
外壳材料:ABS防护等级:IP65外形尺寸:213×185×107mm重量:1.2kg
非防爆型壁挂式转换器  
外壳材料:铸铝防护等级:IP67外形尺寸:225×180×110mm重量:4kg防爆标志:Exd(ib)ⅡBT3
防爆型壁挂式转换器  
盘装式转换器
外壳材料:ABS防护等级:IP52外形尺寸:160×180×250mm(机柜开孔尺寸:152×76mm)重量:0.8kg
一体式转换器
外壳材料:铸铝防护等级:IP67外形尺寸:160×120×107mm重量:1.4kg
传感器
传感器分为三种型式:外夹式传感器(WJ型)、插入式传感器(CR型)、管段式传感器(GD型)。
外夹式转换器
    外夹式传感器的安装是将两只传感器夹装在管道外壁,不与被测液体接触。传感器表面与管道外壁之间涂有声耦合剂,该耦合剂可以是专用硅胶(出厂时配备 )或高温润滑脂,传感器用专用的钢丝绳卡具(出厂时配备)捆绑在管道上。  
    外夹式传感器适用于不希望破坏管道的应用场合,适合测量腐蚀性、有毒性 、高纯净度的液体。由于无需在管道上开孔,所以安装极为简单、方便。
外夹式传感器安装示意图
 
插入式转换器
插入式传感器适用于管道内壁结垢严重,管道材质为非透声材料的应用场合。
由于插入式传感器的声楔部分和被测液体直接接触,超声波直接在被测液体中传播,不需要声耦合剂,属于免维护型传感器,该传感器的声楔材料由陶瓷制成,具有耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、长寿命的特点。
插入式传感器可在不停水情况下安装,安装过程是首先在管道外壁上焊接带有外螺纹的底座,在底座上安装11/2寸不锈钢球阀;而后用专用打孔工具将管道打直径为22mm的孔,打孔完毕后卸下专用工具,最后将传感器安装在阀门上并将传感器插入到管内壁10mm。  
如果现场管道材质不能焊接,如铸铁、PVC、玻璃钢、水泥等可以用我公司生产的专用卡具,将传感器固定在管道上。
专用打孔工具
管段式传感器
    管段式传感器出厂时已配备和现场管道内径相同的工艺管段,并且传感器在管段上的安装尺寸是机加工来精确保证的,所以该传感器有较高的测量精度。
管径DN15-40mm(螺纹连接) 管径DN50-65mm 适用管径DN80-2000mm
管段式传感器数据表(DN15-40螺纹安装)

 

内径(mm)

重量(kg)

安装长度L(mm)

连接螺纹

额定压力(MPa)



带连接件

不带连接件

15

1.1

165

R1/2″

G3/4″

1.6

20

1.7

195

R3/4″

G1″

25

2.6

225

R1″

G11/4″

40

3.9

245

R11/2″

G2″

管段式传感器数据表(DN50-1000法兰安装)

内径(mm)

重量(kg)

安装长度L(mm)

法兰尺寸(mm)

额定压力
(MPa)

D

D0

N x A

1.0MPa
GB/T9119-2000

单声道

50

5.8

200

165

125

4x18

80

7.8

225

200

160

8 x 18

100

12.5

250

220

180

8 x 18










150

15.8

300

285

240

8 x 22

200

23.5

340

340

295

8 x 22

250

35.8

400

395

350

12 x 22

300

48.3

450

455

400

12 x 22

350

63.8

550

505

460

16 x 22

400

78.2

600

565

515

16 x 26

450

100

700

615

565

20 x 26

500

160

800

670

620

20 x 26

600

200

1000

780

725

20 x 30

700

260

1100

860

810

24 x 26

0.6MPa

800

320

1200

975

920

24 x 30

1000

450

1300

1175

1120

28 x 30

传感器安装点选择
    满足直管段长度要求,直管段长度,是指测量点距阻力件(如:泵、弯头、三通、变径等)的距离,直管段要求一般为前10倍管径,后5倍管径。当流速低于3m/s时,直管段要求可为前5倍管径,后3倍管径。● 直管段部分表面平滑、较新、圆度较好。● 首选液体向上(或斜向上)流动的竖直管路,其次是水平管路,尽量避开液体向下(或斜向下)流动的管路,防止液体不满管。测量点不要选在管路走向的最高点,防止管路内因有气泡聚集而造成测量不正常。
    水平管路测量点应选在自水平线±45°范围以内,避开管路顶部气泡。
安装空间的要求
    为了人员安装及维护的便利,管道周围要有足够的空间,图示为流量井最小尺寸要求。
DN<500mm, L>1500mmDN>500mm, L>DN+1000mm 单声道或双声道时,S>100mm三声道时,S>500mm
电缆的敷设
    传感器与转换器之间连接电缆的敷设要安全、可靠。
    地下敷设时,电缆必须穿金属管,防止电缆被轧断或老鼠咬断,电缆外径 7毫米,每对传感器2根电缆,金属管内径要大于25毫米。
    架空敷设线杆跨距超过20米时,必须做加强线,防止风力过大时将电缆扯断。
    要与动力线隔离,与其它电缆敷设同一电缆沟时,需穿金属管,以提高抗干扰性能。
二.便携式
1 、JDUF-H型手持式超声流量计

    JDUF- H手持式超声流量计目前国内体积最小、质量最轻、真正意义上的便携式超声波流量计—JDUF- H型手持式超声波流量计,该款产品具有数据自动存储、测量精度高、全中文显示、操作灵活等特点,性能价格比堪称国际一流。产品一经推出 即得到了国内外广大客户的青睐,已远销韩国、日本、澳洲、美国等地区,受到国内 外客户广泛好评。

项目

性能、参数


4行汉字同屏显示瞬时流量、流速、累积流量、信号状态等

内置数据记录器,可记录日期、累积流量、信号状态、工作时间等

标准数据接口RS232用于导出记录数据或联网检测

OCT输出正、负、净累积脉冲信号和频率信号(1-9999Hz)

准确度

优于±1%(国内最先达到此精度的超声波流量计)

流速范围

0.01~±32m/s

测量介质

水、海水、工业污水、酒精、酸碱液、各种油类等均匀、单一、稳定的液体。

适用管材

钢、不锈钢、铸铁、铜、PVC、铝、玻璃钢等质密的管道,允许有衬里

直管段

传感器安装点最好满足:上游10D,下游5D,距泵出口处30D(D为管径)

电源

内置镍氢充电电池可连续工作10小时以上

尺寸

200×92×32mm

重量

538克

备注

配备一体式铝合金防护箱,可在野外恶劣环境中使用

可选配的传感器
2 、JDUF-P型普通便携式超声流量计   
    JDUF-P型便携式超声波流量计是国内外同类产品中电池待机时间最长的超声波流量计,内置镍氢充 电电池可连续工作20小时以上。该款产品体积小携带方便,配置先进的磁性外夹式传感器和可实现即时或定时打印的内置一体式智能打印机,适用于 各种工业现场的在线标定和巡检测量。具有测量精 度高、中文显示、操作简单、功能强大等特点。 标准配置:

项目

性能、参数

 


低电压、多脉冲时差原理,双平衡信号差分收发技术

2×20点阵式背光型中文液晶显示器,工作温度-20℃~60℃

打印机输出选用EPSON24列字符微型针式打印机

4×4+2式轻触键盘

数据接口RS232



◎标准S1型(磁性)适用管径:DN15~DN100mm 流体温度≤110℃

◎标准M1型(磁性)适用管径:DN50~DN700mm 流体温度≤110℃

◎标准L1型  适用管径:DN300~DN6000mm 流体温度≤110℃

准 确 度

优于±1%(国内最先达到此精度的超声波流量计)

流速范围

0.01~±32m/s

测量介质

水、海水、工业污水、酒精、酸碱液、各种油类等均匀、单一、稳定的液体

适用管材

钢、不锈钢、铸铁、铜、PVC、铝、玻璃钢等均匀质密的管道,允许有衬里

直管道

传感器安装点最好满足:上游10D,下游5D,距泵出口处30D(D为管径)

电  源

镍氢电池可连续工作20小时以上或AC220V

功  耗

2W

充  电

采用智能充电方式,直接接入AC220V,充足后自动停止,显示绿灯

质  量

2.5Kg(主机)

备 注

配备一体式铝合金防护箱,可在野外恶劣环境中使用

电池供电低功耗超声波水表

产品概述

超低功耗超生波流量计(简称超声波水表),是采用超声波时差原理来计量管内液体的流量。它采用工业级电子元器件,依靠电池供电,
无机械转动,无磨损,无压力损失,是一种全电子的工业用水表。超声波水表具有精度高、可靠性好、价格低、使用寿命长等优点。可
完全替代其它类型的水表。
特点
●极低的始动流量,最低可测量流速达0.01m/s                                                                                                                                                                              
●超低功耗设计,功耗小于0.00055W
●电池供电可连续工作6~10年
●采超声波传感器,无机械转动部分,10年免维护设计
●双向流量均可测量
●IP68防护等级,水下2米正常工作
●测量管段磨具铸造,保证无泄漏
●测量精度±1%、±2%、±3%可选
●采用高强度绝缘陶瓷超声波传感器,工作温度-40℃~160℃
●微功耗设计,功耗小于0.00055W
●电池供电可连续工作6~10年,两线制无需电池
●测量管段墨迹铸造,一次成型,保证无泄漏
●可循环显示双向累积琉璃该,瞬时流量,流速等
●IP68防护等级,可侵入水下2米正常工作
功能简介
                                                 
显示符号含义
表示超声波信号接收强度
表示超声波信号接收质量(Q值)
表示电池电量,当剩一个格时表示电池电量已经耗尽2/3,当所有格不显示时,必须立即换电池 
表示流体流量低于超声波水表始动流量或低于设定的第流量切除值
表示流体流量已超过超声波水表的始动流量或已超过设定的低流量切除值,超声波水表已进入计量状态
表示超声波水表存在故障,并自检出需要修理的故障代码
表示流体的流动方向
 
循环移动分别指向面板上的汉字以指名目前显示的项目 
 
按键有两套:一套为干簧管,不需要打开机壳使用磁性棒在机壳外部操作;另一套为轻触按键需打开机壳操作,按键分为显示键和修改键,磁性显示键位于面板右下方标志处,修改键位于面板左上方,并无标志
 
GJ/h m3/h KWh △℃  可根据设定显示热流量单位,热量单位、流量单位、流速单位、温度单位等
技术参数
 
  
性能、参数
测量原理
超声波时差原理,采用低电压多脉冲发射电路,双平衡抑制噪声接收电路(此设计大幅度提高了精度,使寿命及抗干扰能力,目前国内唯一。)
流体类型
水、海水、工业污水、油类等传导超声波的单一均匀液体、悬浮物含量<10g/l,粒径<1mm,液体充满管道。
  
±1%、±2%、±3%可选
重复性精度
优于±0.5%
测量周期
1--3/秒可选(出厂设定为3秒)
显 示 器
超低功耗液晶显示器
显示内容
瞬时流量、流速、双向累积流量、累计工作时间、日期、工作状态代码、电池电量,超声波新ho接收强度、超声波信号接收质量、流体声速等。
   
按键有两套,一套为干簧管,不需要打开机壳使用磁性棒在机壳外部操作,另一套为轻触按键,需打开机壳操作。按键分为显示键和修改键,磁性显示键位于面板右下方标志处,修改键位于面板左上方,并无标志
工作环境
● 环境温度-30℃--65℃可浸入水下2米
● 高温耐磨陶瓷超声波传感器工作温度-40℃--160℃
输出接口
● RS232、RS485、4-20mA标准配置
● M-BUS、GPRS、CDMA可选配
通信协议
● 兼容国内同类产品的通信协议
● 标准的M-BUS通信协议
● GPRS、CDMA通信协议
● 可为用户订制特需通信协议
工作电源
● 内置电池、可连续工作6--10年
● 有源4--20mA供电(两线制),无须电池即可正常工作
● RS232输出时主机窃电工作,无须电池即可正常工作
● RS485输出时需要外加5V电源,无需电池即可正常工作
防护等级
● IP68防护等级设计,水下2米正常工作
   
● 测量周期3秒,管径为100mm时平均功耗为0.5mW
● 测量周期1秒,管径为100mm时平均功耗为1.65mW
● 空管时自动进入省电工作模式,功耗降低至30%,可延长电池寿命
防爆等级
● 本安型

 

 
  电话:0315-5782010 传真0315-5782010转802     手机:(0)13831589278
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