TDS-100P便攜式帶打印超聲波流量計
產(chǎn)品編號:152052-986
產(chǎn)品型號:TDS-100P
更新時間:2014.01.21
企業(yè)單位:南京卓瑪機電有限公司
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外形圖
左側(cè)視圖:
§1.4 工作原理TDS-100P便攜式超聲波流量計是用來測量封閉管路液體流量的,它的傳感器是采用非接觸、附著式的,這樣就使安裝簡單易于操作。
TDS-100P便攜式超聲波流量計的兩個傳感器具有收、發(fā)兩用的特點。使用者將兩個傳感器按照一定距離附著在管道外側(cè)即可,可以使用兩次聲程的V法,四次聲程的W法,
或者采用聲波直接穿過被測管路的相對安裝的Z法。
流量計控制兩個傳感器輪流接收和發(fā)射超聲波并測量其間的傳播時間,計算時間差值,得到的時差與流體的流速成正比,其關系符合下面的表達式:
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 為管道內(nèi)徑
Tup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
ΔT=Tup –Tdown
§1.5 典型用途
1. |
水、工業(yè)污水、海水 |
10. |
船體操作和維護 |
2. |
酸堿液 |
11. |
節(jié)能監(jiān)測、節(jié)水管理 |
3. |
各種油類 |
12. |
造紙和制漿 |
4. |
給水和排水 |
13. |
泄漏檢測 |
5. |
水資源檢測 |
14. |
熱力、供暖、供熱 |
6. |
石油、化工 |
15. |
水泵、鍋爐、冷卻塔制造 |
7. |
食品和醫(yī)藥 |
16. |
流量、熱量管理、監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng) |
8. |
發(fā)電廠(核電、火力和水力) |
17. |
流量巡檢、流量跟蹤和采集 |
9. |
冶金、礦山 |
18. |
熱量測量、熱量平衡 |
TDS-100P便攜式超聲波流量計已成功的應用于各行業(yè)的計量工作,測量范圍20-6000mm,如此廣泛的測量是因為它采用了非接觸式測量,沒有活動部件,不受系統(tǒng)的壓力和惡劣環(huán)境的影響。標準傳感器的上限溫度是110℃,超過此溫度請與廠家聯(lián)系。
§1.6 裝箱單(標準配置)
標準配置 |
數(shù) 量 |
描 述 | |
主 機 |
1個 |
工作溫度:-20-60℃ 測量精度±1% | |
中型傳感器 |
2只 |
帶磁性 體積:64×35×32mm 工作溫度:-40-110℃ 測量范圍:DN50-DN1000mm | |
超聲波專用信號電纜 |
2根 |
長度:5m,用于連接超聲波流 量計主機和傳感器 | |
電 源 線 |
1根 |
長度:3m,用于給超聲波流量 計主機充電或使用交流供電, 長時間進行測量 | |
超聲波專用耦合劑 |
1瓶 |
重量:110g,用于超聲波傳感器 和管壁間超聲波信號傳播 | |
拉 緊 器 |
2根 |
長度:3m,拉力≤100kg 用于非磁性管道捆綁傳感器 | |
卷 尺 |
1個 |
長度:3m 用于測量管道周長或兩個傳感 器間的安裝距離 | |
熱敏打印紙 |
2卷 |
長度:30m | |
說 明 書 |
1本 |
||
高強度防護箱 |
1個 |
體積:456×355×133mm 適用于野外、井下等惡劣環(huán)境 |
可選配的傳感器 |
型 號 |
描 述 |
測量范圍 |
溫度范圍 |
小型傳感器 |
S-1 |
帶磁性 |
DN15-100mm |
-40~110℃ |
中型傳感器 |
M-1 |
帶磁性 |
DN50-7000mm |
-40~110℃ |
大型傳感器 |
L-1 |
帶磁性 |
DN300-6000mm |
-40~110℃ |
高溫小型傳感器 |
HS-1 |
DN15-100mm |
-40~160℃ | |
高溫中型傳感器 |
HM-1 |
DN50-1000mm |
-40~160℃ |
可選配的其它配件 |
型 號 |
描 述 |
測量范圍 |
測量精度 |
超聲波測厚儀 |
TT100 |
準確測量管道壁厚提高流量測量精度 |
1.2~225.0mm |
±1%H±0.1mm (H為被測物厚度) |
加長信號電纜 |
長度10m×2 |
適用于測量管道距離主機較遠的場合 |
||
加長拉緊器 |
長度6m×2 |
適用管道直徑超過1000mm的傳感器固定 |
||
熱敏打印紙 |
長度30m |
項 目 |
性 能、參 數(shù) | |
測 量 主 機 |
精 度 |
優(yōu)于±1% |
重 復 性 |
0.2% | |
流速范圍 |
0 ~ ±30 m/s | |
測量原理 |
時差型,采用低電壓多脈沖發(fā)射電路,雙平衡信號差分接收電路 | |
采樣頻率 |
256次/秒 | |
顯 示 |
2×20點陣式背光型液晶顯示器可同時顯示瞬時流量及累積流量、流速、時間等數(shù)據(jù) | |
操 作 |
4×4+2式輕觸鍵盤 | |
輸 出 |
數(shù)據(jù)接口:RS-485 | |
打印輸出 |
選用24列字符微型熱敏打印機 | |
其它功能 |
自動記憶前64日、前64月、前5年的流量數(shù)據(jù) 自動記憶前64次來電和斷電時間及流量 可進行人工或自動補量,減少用戶流量損失 自動記憶前64日流量計的工作狀態(tài)是否正常 故障自診斷功能、網(wǎng)絡工作方式等 | |
傳 感 器 |
標準TS-1型,適用于管徑DN15~DN100 mm, 流體溫度≤110℃ 標準TM-1型,適用于管徑DN50~DN1000mm, 流體溫度≤110℃ 標準TL-1型,適用于管徑DN300~DN6000mm, 流體溫度≤110℃ | |
超聲波專用信號電纜 |
定制雙絞線,一般情況下限于20米,特定場合單根可加長至500 米,不推薦;選用RS-485通信接口,傳輸距離可達1000米以上 | |
管道 |
管 材 |
鋼、不銹鋼、鑄鐵、水泥管、銅、PVC、鋁、玻璃鋼等一切質(zhì)密的管道,允許有襯里 |
內(nèi) 徑 |
15~6000mm | |
直管段 |
傳感器安裝點盡可能滿足:上游≥10D,下游≥5D,距泵出口處≥30D(D是指管徑) | |
流 體 |
種 類 |
水、海水、工業(yè)污水、酸堿液、酒精、啤酒、各種油類等能傳導超聲波的單一均勻的液體 |
濁 度 |
≤10000 ppm且氣泡含量小 | |
溫 度 |
標準傳感器:-30~90℃,高溫傳感器:-30~160℃ | |
流 向 |
正反向雙向計量,并可以計量凈流量 | |
流 速 |
0 ~ ±30 m/s | |
工作環(huán)境 |
溫 度 |
主 機:-20~60℃ 傳感器:-40℃~110℃(大于此溫度范圍要求請與廠家聯(lián)系) |
濕 度 |
主機:85%RH 傳感器:可浸水工作,水深≤3m | |
電 源 |
鎳氫電池可連續(xù)工作20小時以上或AC220V | |
功 耗 |
2W | |
充 電 |
采用智能充電方式,直接接入AC220V,充足后自動停止,顯示綠燈 | |
體 積 |
225×180×67 mm | |
重 量 |
凈重2.0kg(主機) | |
備 注 |
配備高強度防護箱,可在野外、井下等惡劣環(huán)境中使用 |
請檢查備件是否與裝箱單內(nèi)容相符?運輸中機殼是否受損?是否有螺絲脫落?連線是否松動?如有問題,請盡快與廠家聯(lián)系。
§2.2 供電電源及后備電池TDS-100P型便攜式超聲波流量計采用內(nèi)置式鎳氫電池工作,充滿電后一般可工作20小時左右。
充電方式采用智能充電方式,操作者可將配備的電源線一端插入機器右側(cè)AC220V端口,另一端插入電源插座(AC220V)即可完成充電操作。連接完成后,機器鍵盤處有一處“CHARGE”紅色指示燈閃爍,表示充電正在進行。電池充足電后,紅色指示燈變?yōu)榫G色。
后備電池使用CR2032紐扣電池。它的作用是: = 1 \* GB3 ①保持單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)不丟失 = 2 \* GB3 ②保持實時時鐘的運行。如果沒有后備電池,那么外部供電電源斷電后,實時時鐘將不會運行,年月日累計等數(shù)據(jù)將會丟失。所以如果沒有后備電池,那么每次上電時,用戶都需要重新設置新的日期時間,否則定時打印及年月日累積等功能就不會正常工作。
在外部供電電源斷電的條件下,后備電池可保持數(shù)據(jù)及時鐘運行10萬小時。
后備電池的標稱電壓為3V。電池耗盡后,用戶可自行更換。
§2.3 傳感器接線便攜式傳感器使用不同的顏色區(qū)分上下游傳感器,請注意。上游:紅色,下游:藍色。
第十三版便攜式超聲波流量計的傳感器連線主要采用定制雙絞線,這是因為收發(fā)電路采用了雙平衡信號差分所決定的,定制雙絞線的好處是能使抗干擾性能大大提高。如果使用單屏蔽的常規(guī)高頻電纜,或者像第五版流量計那樣的雙屏蔽電纜,會使機器性能下降,外界干擾信號大的時候,不能正常測量。
建議一般情形下,都要使用專用電纜。專用電纜信號損耗小,抗干擾性好,能保證儀表長期可靠工作。
§2.4 安裝傳感器為了保證測量精度,選擇測量點時要求選擇流體流暢分布均勻的部分,應遵循下列原則:
1. 要選擇充滿流體的管段,如管段的垂直部分或充滿流體的水平管段。
2. 要保證測量點處的溫度在可工作范圍以內(nèi)。
3. 充分考慮管內(nèi)壁結(jié)垢狀況,盡量選擇無結(jié)垢的管段進行測量。實在不能滿足時,需把結(jié)垢考慮為襯里以求較好的測量精度。
4. 選擇管材均勻密致,易于超聲波傳輸?shù)墓芏巍?/P>
首先選擇管材致密部分進行傳感器安裝,將管外欲安裝傳感器的區(qū)域清理干凈,除去一切銹跡油漆,如有防銹層也應去掉,用角磨機打光,再用干凈抹布蘸丙***或酒精擦去油污和灰塵,然后在傳感器的中心部分和管壁涂上足夠的超聲波專用耦合劑,然后把傳感器緊貼在管壁上捆綁好。
注意:
= 1 \* GB2 ⑴ 在傳感器和管壁之間不能有空氣泡及沙礫。
= 2 \* GB2 ⑵ 在水平管段上,要把傳感器安裝在管道截面的水平軸上以防管內(nèi)上部可能存在氣泡。
= 3 \* GB2 ⑶ 安裝傳感器一般要求上游大于10D,下游大于5D,距泵出口或閥門處要大于30D(D為直徑)(參見下頁圖)
§2.4.1 傳感器安裝距離傳感器間距以兩個傳感器的內(nèi)距離邊緣為準(參見傳感器安裝方式頂視圖)輸入了所需的參數(shù)以后,查看顯示窗口25所顯示的數(shù)字,并使傳感 器的間距符合25號窗口數(shù)據(jù)。
§2.4.2 傳感器安裝方式傳感器安裝方式共有四種。這四種方式分別是V法、Z法、N法和W法。下面分別說明。一般在小管徑時(DN100~300mm)可先選用V法;V法測不到信號或信號質(zhì)量差時則選用Z法,管徑在DN300mm以上或測量鑄鐵管時應優(yōu)先選用Z法。
W法和N法是較少使用的方法,適合DN50mm以下細管道。
§2.4.2.1 V法V法一般情況下是標準的安裝方法,使用方便,測量準確。可測管徑范圍為25mm至大
約400mm,推薦在20~300mm的管道上使用。安裝傳感器時,注意兩個傳感器水平對齊,其中心線與管道軸線水平。
V法 ── 側(cè)視圖
V法 ── 截面圖
§2.4.2.2 Z法當管道很粗或由于液體中存在懸浮物、管內(nèi)壁結(jié)垢太厚或襯里太厚,造成V法安裝信號弱,機器不能正常工作時,要選用Z法安裝。原因是;使用Z法時,超聲波在管道中直接傳輸,沒有折射(稱為單聲程),信號衰耗小。
Z法可測管徑范圍為100mm至大約6000mm。實際安裝流量計時,建議300mm以上的管道都要選用Z法。
Z法 ── 側(cè)視圖
Z法 ── 截面圖
§2.4.2.3 W法W法通過延長超聲波傳輸距離的辦法來提高小管測量精度。適用于測量50mm以下的小管。使用W法時,超聲波束在管內(nèi)折射三次,穿過流體四次(四個聲程)。
W法 ── 側(cè)視圖
W法 ── 截面圖
§2.4.2.4 N法非常少用的安裝方式。
§2.5 通電按 ON 鍵打開流量計的電源,按 OFF 鍵關閉流量計的電源。
TDS-100P型便攜式超聲波流量計通電后,首先運行自我診斷程序,對軟硬件進行檢測,
如果存在故障,將顯示相應的錯誤信息(參見第五章故障解析)。診斷后,機器將按使用者固化的參數(shù)進行工作。
如果機器已經(jīng)安裝好,每次通電后總是進入01號顯示窗口。從M01窗口可以看到機器正在調(diào)整放大器增益,通過這一步流量計就會找到合適的收波工作狀態(tài)。顯示器左上角顯示1、2、3的過程提示后,機器自動進入正常的測量狀態(tài),顯示器左上角顯示“*R”字樣。
鍵盤操作并不影響測量的進行,因為TDS-100P型便攜式超聲波流量計內(nèi)部采用了分時技術(shù)進行并行處理。測量、運算、鍵入、顯示、打印、串行口操作、輸入輸出等都稱為“事件”,各事件之間是相互獨立的。例如:使用者修改日期時間將絲毫不影響與日期時間無關的
其他任務。流量計的測量工作程序總是在使用界面的后臺進行的,因此流量測量不會因為窗口瀏覽而停止,不論在哪一個顯示窗口上,測量、輸出等任務是照常進行的。
§2.6 鍵盤
TDS-100P型便攜式超聲波流量計鍵盤如右圖所示,說明如下:
0 ~ 9 和 . 鍵用于輸入數(shù)字或菜單號;
? 鍵用于左退格或刪除左面字符;
上下鍵 ▲/+ 和 ▼/- 用于進入上一菜單或下一菜單,在輸入數(shù)字時,相當于正、負號鍵;
MENU 鍵(以后文字描述時,簡稱為M鍵)用于訪問菜單,先鍵入此鍵后再鍵入兩位數(shù)字鍵,即可進入數(shù)字對應的菜單窗口,例如:欲輸入管外徑,鍵入MENU 1 1 即可,其中“11”是管外徑參數(shù)窗口地址碼;
回車鍵 ENT ,也可稱為確認鍵,用于“確認”已輸入數(shù)字或所選擇內(nèi)容。另一個功能是在輸入?yún)?shù)前按此鍵用于進入“修改”狀態(tài)。
蜂鳴器發(fā)出的按鍵提示“吡吡”音,可使用77號窗口選擇第十九項關閉。
§2.7 怎樣操作TDS-100P型便攜式超聲波流量計采用了窗口化軟件設計,所有輸入?yún)?shù)、儀器設置和顯示測量結(jié)果統(tǒng)一細分為100多個獨立的窗口表示,使用者通過“訪問”特定的窗口即可達到輸入?yún)?shù)、修改設置或顯示測量結(jié)果的目的,窗口采用兩位數(shù)字(包括+號)編號,從00~99,然后是+0、+1等。窗口號碼或稱窗口地址碼,表示特定的含義,例如11號窗口表示輸入管道外徑參數(shù),25號窗口顯示傳感器安裝距離等,見第4章窗口詳解說明。
訪問窗口的快捷方法是在任何狀態(tài)下,鍵入MENU 鍵,再接著鍵入兩位數(shù)的窗口地址
碼。例如欲輸入或查看管道外徑參數(shù),窗口地址為11,鍵入MENU 1 1 即可。
訪問窗口的另一種方法是移動訪問,使用按鍵 ▲/+ 和 ▼/- 及 ENT 鍵,例如當前窗口為66,鍵入 ▲/+ 即進入窗口65,再鍵入 ▲/+ 進入窗口64;鍵入 ▼/- 后,又回到窗口65,再鍵入 ▼/- 又進入窗口66。
窗口地址碼的安排是有一定規(guī)律的(請見下一節(jié)說明和“窗口詳解”章),使用者并不需要一一記住,只需記住常用窗口的地址碼以及不常用窗口的大體位置即可。使用時暫時進入
大體相鄰的窗口,然后使用 ▲/+ 和 ▼/- 鍵找到想要訪問的窗口。
總之,有機的結(jié)合使用快捷方法和移動方法,可以發(fā)現(xiàn)訪問窗口的操作方法實際上既簡單又方便。
§2.8 窗口簡介窗口按下列規(guī)律安排:
00~09 號窗口是顯示窗口,能顯示瞬時流量、正累積流量、負累積流量、凈累積流量、瞬時流速、日期時間、模擬輸入當前量、當前工作狀態(tài)、今日流量。
10~29 號窗口是初始參數(shù)操作窗口,在這些窗口中輸入諸如管道外徑、管壁厚度、流體種類、傳感器類型、傳感器安裝方法等參數(shù),顯示安裝距離等。
30~38 號窗口是流量單位選擇和累積器選項操作窗口,在這些窗口中,可以選擇工作單位系,可選擇流量計工作單位諸如立方米、公升等、可以打開或關閉各累積器或是對其進行“清零”操作。
40~49 號窗口包括流量修正操作窗口和網(wǎng)絡標識地址碼(46號)、密碼保護(47號)等。
50~89 號窗口包括打印機輸出、RS-485輸出、繼電器輸出、電流環(huán)輸出、批量控制器、日期時間、頻率信號輸出、報警輸出、模擬輸入、日月年累積器等功能的設置和操作。
90~94 號窗口為流量計檢查窗口。90號窗口顯示信號強度和信號質(zhì)量Q值;91號窗口顯示信號傳輸時間比;92號窗口顯示通過測量估計的流體聲速;93號窗口顯示測量的信號傳輸總的時間和時差;94號窗口顯示雷諾數(shù)和儀器自動修正系數(shù)。
96~99 號沒有“窗口”可進入。它們代表打印命令:M96用于打印機進紙或上紙、M99打印當前窗口內(nèi)容。
+0~+9 號窗口是附加的一些次常用功能窗口,包括上斷電時間記錄、總工作時間、總上電次數(shù)等。甚至還包括一個單精度函數(shù)計算器。
還有一些窗口是有關硬件調(diào)試操作的,只用于廠家調(diào)試。詳細的說明請見“怎樣使用”和“窗口詳解”章節(jié)。如果還感覺到操作有困難,請模仿下一節(jié)輸入管道參數(shù)步驟練習。
§2.9 快速輸入管道參數(shù)和步驟TDS-100P型便攜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(M11)
2. 管壁厚度(M12)
3. 管材(M14)
4. 襯材參數(shù)(如有,包括:襯材聲速M17和襯里厚度M18)
5. 流體類型(M20)
6. 傳感器類型 (M23)
7. 傳感器安裝方式(M24)
上述參數(shù)條件的輸入步驟一般遵循下列設置步驟:
1. 鍵入MENU 1 1 進入11號窗口輸入管外徑后鍵入 ENT 鍵
2. 鍵入 ▼/- 進入12號窗口輸入管壁厚度后鍵入 ENT 鍵
3. 鍵入 ▼/- 進入14號窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 選擇管材后鍵入 ENT 鍵
4. 鍵入 ▼/- 進入16號窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 選擇襯材后鍵入 ENT 鍵
5. 鍵入 ▼/- 進入20號窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 選擇流體類型后鍵入 ENT 鍵
6. 鍵入 ▼/- 進入23號窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 選擇傳感器類型鍵入 ENT 鍵
7. 鍵入 ▼/- 進入24號窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 選擇安裝方式后鍵入 ENT 鍵
8. 鍵入 ▼/- 進入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傳感器(見本章安裝節(jié))
9. 鍵入MENU 0 1 進入01號窗口顯示測量結(jié)果
§2.10 怎樣判斷傳感器是否正常工作
檢查安裝是指檢查傳感器安裝是否合適、是否能夠接收到正確的、足夠強的、可以使機器正常工作的超聲波信號,以確保機器長時間可靠的運行。通過檢查接收信號強度(M90)、傳輸時間比值(M91)、以及總傳輸時間及時差(M93),可確定安裝是否合適。
安裝的好壞直接關系到流量值的準確,機器長時間可靠的運行。雖然大多數(shù)情形下,把傳感器簡單地涂上耦合劑貼到管壁外,就能得到測量結(jié)果,這時還是要進行下列的檢查,以確保得到好的測量結(jié)果并使儀器長時間可靠的運行。
§2.10.1 信號強度信號強度(M90中顯示)是指上下游兩個方向上接收信號的強度。TDS-100P使用00.0~99.9 的數(shù)字表示相對的信號強度。00.0 表示收不到信號;99.9 表示大的信號強度。
一般情況下,信號強度越大,測量值越穩(wěn)定可信,越能長時間可靠的運行。
安裝時應盡量調(diào)整傳感器的位置和檢查耦合劑是否充分,確保得到大的信號強度。
系統(tǒng)能正常工作的條件是兩個方向上的信號強度大于60.0。當信號強度太低時,應重新檢查傳感器的安裝位置、安裝間距以及管道是否適合安裝或者改用Z法安裝。
§2.10.2 信號質(zhì)量(Q值)信號質(zhì)量簡稱Q值(M90中顯示)是指收信號的好壞程度。使用00~99的數(shù)字表示信號質(zhì)量。00表示信號差;99表示信號好。
信號質(zhì)量差的原因可能是工作參數(shù)不正確,干擾大,或者是傳感器安裝不好,或者使用了質(zhì)量差、非專用的信號電纜。一般情形下應反復調(diào)整傳感器,檢查耦合劑是否充分,直到信號質(zhì)量盡可能大時為止。
§2.10.3 傳輸時間比傳輸時間比用于確認傳感器安裝間距是否正確。在安裝正確的情況下傳輸比應為100±3。傳輸時間比可以在M91中查看。
當傳輸比超出100±3的范圍時,應檢查參數(shù)(管外徑、壁厚、管材、襯里等)輸入是否正確、傳感器的安裝距離是否與M25中所顯示的數(shù)據(jù)一致、傳感器是否安裝在管道軸線的同一直線上、是否存在太厚的結(jié)垢、安裝點的管道是否變形等。
§2.10.4 總傳輸時間、時差M93中所顯示的“總傳輸時間、時差”能反應安裝是否合適,因為流量計內(nèi)部的測量運算是基于這兩個參數(shù)的,所以當“時差”示數(shù)波動太大時,所顯示的流量及流速也將跳變厲害,出現(xiàn)這種情況說明信號質(zhì)量太差,可能是管路條件差,傳感器安裝不合適或者參數(shù)輸入有誤。在通常情況下,時差的波動應小于±20%。但當管徑太小或流速很低時,時差的波動可能稍大些。
§2.10.5 安裝后檢查事項1)查看管道參數(shù)并確認各項是否正確,記錄流量計序列號以及其它參數(shù)并同信號強度等狀態(tài)信息一起存檔以備查驗。
2)查看M90菜單,判斷信號強度及Q值是否大于70;
3)查看M91菜單,信號傳輸比是否在97~103之間;
4)查看M60菜單當前日期時間是否正確,如果不正確需要調(diào)整,否則日月年累積功能以及上電、斷電功能都不能正常工作;
5)對于固定應用場合,使用M26菜單選擇1選項對目前所輸入的參數(shù)及設置固化備份,以確保掉電或者備用電池耗盡情況發(fā)生后,工作參數(shù)不丟失。