超聲波流量計培訓(xùn)教材課件

10/1/20231超聲波流量計8/3/20231超聲波流量計10/1/20232概述超聲波流量計原理超聲波流量計的硬件接線（現(xiàn)場）超聲波流量計診斷軟件CUI的應(yīng)用8/3/20232概述超聲波流量計原理10/1/20233DanielUltrasonicSlide3RS485或脈沖接收工況流量RS232/RS485色譜的分析數(shù)據(jù)溫度&壓力數(shù)據(jù)標(biāo)況流量,總能量,天然氣組分及管理所需的信息與上位機(jī)數(shù)字通信,包括所有診斷和報警信息8/3/20233DanielUltrasonicRS410/1/20234超聲波計量系統(tǒng)的優(yōu)點1、高級超聲波流量計精度優(yōu)于0.5%,精度不易受氣質(zhì)的影響。2、無插入管道內(nèi)部的部件,即使管道中有殘渣也不會損壞儀表的任何組件。3、無節(jié)流件，壓損小，不影響流體的正常流動4、高量程比(可達(dá)100:1)5、提供了必要的冗余能力，獨(dú)特的聲道替補(bǔ)技術(shù)使流量計在某一聲道故障的情況下，仍能基本正常工作。8/3/20234超聲波計量系統(tǒng)的優(yōu)點1、高級超聲波流量計精10/1/20235超聲波流量計探頭8/3/20235超聲波流量計探頭10/1/20236DANIEL超聲波流量計是時間直通式超聲流量計–

聲波由一個探頭發(fā)射另一個接收–

聲波由上游向下游傳輸?shù)臅r間(由于聲波被氣流推動)小于聲波由下游向上游傳輸?shù)臅r間(聲波被氣流反向阻擋)–

這兩個時間之差與氣流的速度存在某種對于關(guān)系–

從上下游測得的傳輸時間可以計算出氣流的平均速度和聲波的速度超聲波流量計原理8/3/20236DANIEL超聲波流量計是時間直通式超聲10/1/20237傳輸時間.004LFlowXD.0038/3/20237傳輸時間.004LFlowXD.00310/1/20238LFlowXD高級超聲波流量計流量方程8/3/20238LFlowXD高級超聲波流量計流量方程10/1/20239流量從上述方程中求出v=流體速度c=聲速t1=上游傳輸時間t2=下游傳輸時間流量方程8/3/20239流量從上述方程中求出v=流體速度c=10/1/202310多通道流量計ABCD超聲波流量計的計算8/3/202310多通道流量計ABCD超聲波流量計的計算10/1/202311權(quán)重因子僅取決于探頭的幾何分布情況!多通道流量計ABCD幾何權(quán)重因子8/3/202311權(quán)重因子僅取決于探頭的幾何分布情況!多通10/1/202312流量與流體的流速和截面積有關(guān)

流量=流速*截面積流速測量8/3/202312流量與流體的流速和截面積有關(guān) 流量=流速10/1/202313超聲波流量計原理超聲波流量計的硬件接線（現(xiàn)場）超聲波流量計診斷軟件CUI的應(yīng)用8/3/202313超聲波流量計原理10/1/202314超聲波流量計8/3/202314超聲波流量計10/1/202315超聲波流量計8/3/202315超聲波流量計10/1/202316超聲波流量計8/3/202316超聲波流量計10/1/202317超聲波流量計CPU板8/3/202317超聲波流量計CPU板10/1/202318超聲波流量計接線板8/3/202318超聲波流量計接線板10/1/202319超聲波流量計數(shù)據(jù)采集板8/3/202319超聲波流量計數(shù)據(jù)采集板10/1/202320概述超聲波流量計原理超聲波流量計的硬件接線（現(xiàn)場）超聲波流量計診斷軟件CUI的應(yīng)用8/3/202320概述超聲波流量計原理10/1/2023218/3/20232110/1/2023228/3/20232210/1/2023238/3/20232310/1/202324流量計監(jiān)控診斷軟件CUICUI軟件是為DANIEL超聲波流量計設(shè)計的高級實時監(jiān)控和診斷工具。各種計量和診斷數(shù)據(jù)都可以通過直接連線和遠(yuǎn)程方式獲得。8/3/202324流量計監(jiān)控診斷軟件CUICUI軟件是為D10/1/202325如何安裝CUI軟件首先安裝版本較低的CUI軟件，如版本CUI3.10，然后安裝升級版本CUI4.10。8/3/202325如何安裝CUI軟件首先安裝版本較低的CU10/1/202326CUI軟件連接設(shè)置點擊桌面上的圖標(biāo)，進(jìn)入如界面，點擊對話框的取消。8/3/202326CUI軟件連接設(shè)置點擊桌面上的10/1/202327CUI軟件連接設(shè)置

通過File>MeterDirectery進(jìn)入CUI連接設(shè)置界面8/3/202327CUI軟件連接設(shè)置通過File>10/1/202328CUI軟件連接設(shè)置

將MeterName欄的名字重新設(shè)置，在ShortDete欄填寫備注，在MeterType欄選擇GasMarkⅢ,選擇Ethernet，選中要編輯的一行后，點擊表格下方的Ethernet按鈕，得到如下界面：8/3/202328CUI軟件連接設(shè)置將Meter10/1/202329CUI軟件連接設(shè)置在IPaddress內(nèi)輸入該流量計的IP地址，點擊OK鍵，則設(shè)置完成。8/3/202329CUI軟件連接設(shè)置在IPaddres10/1/202330查看CUI軟件的相關(guān)信息

通過file>connect或者點擊進(jìn)入如下界面：

8/3/202330查看CUI軟件的相關(guān)信息通過fi10/1/202331查看流量計FE3101為例，點擊Ethemet按鈕，進(jìn)入如下界面，選擇對應(yīng)的流量計名稱，點擊OK鍵，則流量計連接成功。8/3/202331查看流量計FE3101為例，點擊Ethe10/1/202332通過meter>moniter進(jìn)入查看剖面圖：8/3/202332通過meter>moniter進(jìn)入查看剖10/1/202333超聲波流量計剖面圖8/3/202333超聲波流量計剖面圖10/1/202334聲道流速:-一對探頭之間的平均流速(ft/sec)-A聲道顯示17.4ft/sec-藍(lán)色條塊表示反向流?平均流速:-所有聲道流速取不同權(quán)重后的類加值…流量計橫剖面的平均流速?流速比率:-每個聲道的流速除以流量計的平均流速-A聲道=0.892=17.43/19.548/3/202334聲道流速:10/1/202335聲速:(SOS)-聲速傳播速度以長度/時間表示….(如Ft/Sec)-當(dāng)某個聲道的聲速與流量計的平均聲速差值超過0.35%時，該聲道條塊顏色會變?yōu)辄S色-當(dāng)某個聲道的聲速與流量計的平均聲速差值超過“CRange”參數(shù)的設(shè)置值時，該聲道條塊顏色會變?yōu)榧t色8/3/202335聲速:(SOS)10/1/202336-增益指要對接收到的信號增強(qiáng)多少，才能達(dá)到需要的振幅強(qiáng)度。如果信號強(qiáng)度衰減，增益加強(qiáng)。-不同的流體條件，可導(dǎo)致不同流量計的增益有很大的差異。-流體條件相同時，同一個探頭，在大口徑的流量計上，因為聲道較長，它的增益要比它在小口徑流量計上時大。-LT-01型探頭的最大增益為103dB8/3/202336-增益指要對接收到的信號增強(qiáng)多少，才能10/1/202337-從上次測試批次結(jié)速后，聲道有效計時次數(shù)在總次數(shù)中所占的比例-100%信號質(zhì)量指每一個接收到的信號都用來進(jìn)行流量計量。-信號質(zhì)量在以下情況可低于100%，如高流速狀態(tài)下，或受到超聲噪音干擾，或流動條件變化。-如果“批量”的數(shù)量是20，某一對探頭其后20次測量將被記錄。信號質(zhì)量百分比范圍從0到100%…每次以5%增加…如:90%=20次計時中有18次是有效的。-超過25%的信號質(zhì)量是可接受的8/3/202337-從上次測試批次結(jié)速后，聲道有效計時次10/1/202338-是接收到的信號和背景噪音的數(shù)值比率-該數(shù)字是“凈可用信號數(shù)量”，因此可以設(shè)置低限值，并可產(chǎn)生報警-信噪比僅包括某批次采用的采樣，不包括因為信號質(zhì)量不符合要求而去除的采樣。-如果噪音成為問題，信噪比可以幫助確認(rèn)噪音來源。上游聲道的信噪比小于下游聲道的信噪比，則噪音來自于流量計的下游。-信噪比小于500，則需要調(diào)查8/3/202338-是接收到的信號和背景噪音的數(shù)值10/1/202339剖面系數(shù):-靠近圓心的兩個聲道流速除以外側(cè)兩個聲道流速后的比率-外側(cè)的聲道流速較低（靠近管壁的摩擦），靠近圓心的聲道流速較高-理想的剖面系數(shù)是1.17(1.042/0.89).該結(jié)果為外側(cè)聲道(A&D)是流量計平均流速0.89倍,靠近圓心的聲道(C&D)是流量計平均流速的1.042倍-如果該值比上述數(shù)值高出+/-0.05，需要調(diào)查原因。原因可能是漩渦或上游整流器部分阻塞8/3/202339剖面系數(shù):10/1/202340漩渦:-用剖面系數(shù)估測漩渦（考慮流態(tài)和工作條件）-剖面系數(shù)為1.17=1.042/0.89,即零度漩渦-大多數(shù)漩渦都有不斷旋轉(zhuǎn)的部分。理想旋轉(zhuǎn)的漩渦…像螺旋或螺紋…通常稱為“整體旋轉(zhuǎn)”-流動不與管道軸向平行，將導(dǎo)致計量誤差(超過+/-2度的漩渦)8/3/202340漩渦:10/1/202341對稱性:-上部兩個聲道的流速除以下部兩個聲道的流速-比較管道上半部和下半部的流動-在良好的工作條件下，其值應(yīng)該接近1橫向流:-A聲道和C聲道的流速除以B聲道和C聲道的流速比值-比較90度交叉的不同平面上聲道-在良好的工作條件下，其值應(yīng)該接近18/3/202341對稱性:10/1/202342紊流:-表征流體擾動流速在短時間內(nèi)變化-100*deltaT的標(biāo)準(zhǔn)偏差/deltaT（每個聲道用百分比表示）-紊流占流速的2到6%?？拷鼒A心的C聲道平均紊流為2到3%,而靠近管壁的D聲道平均紊流為4到6%-良好流態(tài)時