计用户手册
目录
概述 (3)
主要特征 (3)
应用 (4)
安装 (4)
设计标准 (4)
软件版本（ 1.0） (5)
软件主菜单 (5)
1. 显示 (5)
2. 主要数据 (5)
3. 数据记录 (5)
4. 仪表模式 (5)
5. 瞬时速率 (5)
6. 时间 (5)
7. 故障自诊 (5)
8. ................................................................................................................................................................................ 泄漏测试.. (5)
9. ................................................................................................................................................................................ 电池更换.. (5)
10. .............................................................................................................................................................................. TC/PC 6
11. .............................................................................................................................................................................. 脉冲输出.. (6)
12. .............................................................................................................................................................................. 退出6主菜单描述 (6)
显示 (6)
主要数据 (6)
数据记录 (7)
浏览数据 (8)
提取数据 (9)
倍数 (9)
下载数据 (9)
仪表模式 (10)
空气进入记录 (10)
加拿大防篡改标签 (10)
温度补偿 (11)
压力补偿 (11)
快速取样模式 (11)
锁定 (11)
单位 (12)
密码 (12)
瞬时流速 (12)
时间 (12)
故障自诊 (13)
泄漏检测 (13)
电量 (14)
TC/PC 温度和压力补偿 (14)
脉冲输出 (15)
退出 (15)
附录 1 (15)
DIAGNOSTIC FLAGS 诊断标识表 (16)
附录 2 (16)
Diagnostics 诊断代码表 (17)
附录 3 (17)
中英文对照表 (19)
维护 (18)
概述
Sonix 超声波流量计基于TOF 时差技术来测量天然气的消耗量，该技术简述如下：气体从仪 表入口流经流量
测定管，超声波在两只传感器之间传播，仪表测量其传播时间，由于顺着气 体流动方向的声波速度比逆向流动的声波速度快，从而得到气体流动方向和速率，一旦确定 速率，那么气体体积为流经测定管横截面的时间与速率的乘积。
仪表外观及尺寸介绍如下：
主要特征
1. 安装简单，无位置和管段要求，无需整流器；
2. 除了 TOF 原理，还有第三感应头（声速盒）的二次核准功能。使得流量计一直保持高精 度的可靠计
量；
3. 60天数据记录、故障自诊功能；
4. 防盗取证功能等。
应用
Sonix 超声波流量计用于测量清洁干燥的天然气，下表为在 2WC （0.5KPa ）压损时，测量比重
0.6天然气的额定容量。So nix 工作环境温度为-35C ~55°C
SONIX16/25
SONIX16 /25
245*171*258mm
重量5 kg 中心距152mm
SONIX57
320*226*290 重量12.5kg
—
注：流量计使用压力不能超过最大工作压力，否则可能会损坏仪表，一旦发现超过工作压力时，仪表一定
要检查是否有损坏；超过最大流量时不会损坏仪表，但会造成测量精度大大下
降，一旦超过1.8倍额定流量时，仪表停止计量
安装
Sonix流量计计量不受安装方向的影响（不似皮膜表和罗茨表），且对安装没有任何要求，顶入顶出的设计，防潮防冻。
小心拆开仪表包装，确认仪表外壳没有明显的损伤痕迹，确认LCD显示屏工作正常，所有字符都会显示，出厂设置显示为六位字符段。当仪表正常工作时，所有诊断标识应该清零，诊断信息重置。在安装过程中，LCD可能会闪烁，这是因为LCD在进行字符段检测，当所有字符点亮后，检测完毕。若LCD不能正常显示请参照电池更换或维修部分。查看仪表标签数据或说明书，确认仪表参数能满足使用条件（最大流量和额定工作压力）。
安装仪表时，确保没有对仪表造成机械压力，或化学腐蚀的危险，周围不要有易燃粉尘，否则会损坏仪表或造成其他事故。
设计标准
Sonix12,16,25,57满足以下安全标准：
防爆认证ATEX94/9/EC 附录II，1.2.7节
安全认证I类，0区，IIB,T4
设计标准EN50014 和EN50020, IA，Group IIB ，T4
注：铝制外壳防止撞击或摩擦，避免产生火花。
软件版本（1.0 ）
SonixCom 是基于Windows 系统安装的应用程序，用户可通过专用数据线连接超声波流量计，在PC 端的软件中进行查看或下载60 天的数据记录及诊断信息，更改设置，泄漏检测，电池更换等操作。
PC 电脑最低配置：
处理器333MHz 以上内存大于32MB 硬盘250MB 以上显示器分辨率800*600 以上操作系统Windows9x/ME/2000/NT
软件主菜单十二个选项，每个菜单功能简要描述如下：
1. 显示-用户可设置或读取显示数据；
2. 主要数据-用户查看基本数据和组成信息；
3. 数据记录-用户可保存60天的测量数据（每小时记录一次）；
4. 仪表模式---用户可设置如下功能：空气进入记录（开启或关闭，出厂为开启）加拿大防篡改标签
（开启或关闭，出厂为关闭）温度补偿（开启或关闭，出厂为开启）压力补偿（开启或关
闭，出厂为开启）快速取样模式（开启或关闭，出厂为关闭）
EEPROM锁定（锁定或解锁，出厂为锁定）计量单位（米制或英制，出厂为米制即立方米）
5. 瞬时速率-用户可检测瞬时流量；
6. 时间-查看和设置仪表时间；
7. 故障自诊-用户可查看或重置测量过程中的问题或事件；
8. 泄漏测试-在初次安装仪表或更换仪表后，该功能可以进行系统泄漏的测试；
9. 电池更换-显示仪表电量使用时间，是否需要更换，更换后可在此进行电池寿命重置；
10. TC/PC-用户可以对标况基准温度进行修正，在压力补偿参数中添加或修改工作压力、基准压力和大气压；
11. 脉冲输出-允许用户在软件中选择每个脉冲代表的体积数；
1 2.退出-结束程序和返回WINDOWS 。
主菜单描述
显示Index
用户点击Index 图标时，有两个选项卡，第一个为Current Index Redings 当前读数：
（未修正的uncrrected已修正的corrected,逆流revers?，计量单位显示在读数右
边。数据下方四个按钮，分别为Set In dex设置显示数据，读取显示数据Read In dex，Close 关闭和Meter Index Reset 仪表显示数据重置，点击按钮鼠标左键可进入各选项。注意：如果更改计量单位，已存在仪表中的数据不会自动转换单位立方英尺/立方米；
在计量过程中，不要修改计量单位，以免引起数据计量误差。
设置显示数据-用于修改当显示读数。用户只能在EEPROM 未锁定时才能修改显示读数，EEPROM解锁在仪表模式菜单Meter Modes中进行，默认密码为1234。修改当前显示数据时，删除当前数据，输入需要修改的数据，默认显示数据为6 位。修改完毕后，点击Send Index 发送数据,窗口底部显示数据传送状态，Done 表示修改并同步成功。
读取显示数据-可以获取当前仪表显示数据；诊断标识显示时，在单位为英制Imperial 时，显示读数最右边数据起始为100 立方英尺，米制Metric 单位时，最右边的数据起始为1立方米；不显示诊断标识时，LCD显示读数精确到0.001立方米。
关闭-关闭当前页面，返回主菜单。
显示数据重置-可将所有显示清零，需要EEPROM 密码，详见密码页；第二个选项卡为Index Digits 可调整仪表显示位数,分别为4位，5位，6位，默认显示为6 位。
Main Data 主要数据
点击该图标时，页面会有三个选项卡如下：
第一个为仪表数据Meter Data，显示相应的仪表序列号，版本、数据和当前模式等信息，可进行查看、更新和记录等操作。第二个为Measureme nt Info，分别显示计量信
息查看、更新和记录，Gain测量通道数据，注意SOS显示255时，仪表传感器故障；
Volume 流量数据Speed of Sounc声速应305-500m/s之间Calibration Factor标定因素0
255 (± 1-- ± 0.04%)；Measurement Status10100000 测量状态，可在诊断信息中查询。
第三个为TC/PC,分别显示查看、更新、记录温度和压力补偿和显示倍数信息，温度显示N/A表示无数据。点击页面close或右上角X关闭当前窗口。
Sonix超声波流量计用于测量声波在其中传输速度为305m/s ~500m/s的天然气，测量不
在该声速范围的气体时，测量精度会大大降低。
标定因数可调整流量计的试验曲线，每改变一个数字，试验曲线移动约0.04%。
3㈢s o z a
* Mair Data&Bria Mode-s Flow 站te T IFTW DhkQHOStlCSi Le-ak Te-rt
Battery TC/K：] Mse Out Array
Data Log数据记录
该菜单可查看、提取、更新测量和保存数据，根据要求选择查看时间一天、一段时间
和所有数据，CSV格式可转换成Excel表格，可记录60天的数据，超过60天，新纪录自动覆盖旧数
据，请及时下载数据。
数据表格中分别显示日期，未校正的数据，已校正的数据，最高温度，最低温度，诊断标识，诊断代码，
最高压力和最低压力。
日期记录测量时间，从00 点开始记录，每隔1小时记录一次；
校正数据为没有进行温度和压力补偿的数据，已校正数据为温度和压力补偿后的测量
数据；
最低温度和最高温度分别为该小时计量过程中的最低和最高温度；诊断标识为该小时内等级最高的问题标
识，级别从高到低依次为A, b, C, d, E, H,L, n,
P, F, r ;诊断代码代表自诊的具体含义，诊断标识和诊断代码详见附录。
Viewing Data 浏览数据
用户可通过点击Retrieve Data按钮进行数据查看，可手动选择查看60天以内的任意
时间段，默认为当天数据，或点击右下角日期在弹出的日历中进行选择月份或日期
—-90F4IXCOM far Windows
file Attics> P&ft Abo诫
lnd'?x M亦Fi Djrta | Log | IMgrs ； Ftow R曲黑Time 0诂”吨血$ Lwk T E Battery TC / PC Pvifce Out Exit
Con tract Hour提取数据
可以按每天24小时提取数据，可选择从哪个时间开始提取，若选择13点，那么表格
会显示今天13点到昨天13点的数据；如果不选择就按One Day 一天、Data Range时间段或All Data 所有日期进行显示。
Multiplier 倍数
可行进行显示数据的小数点位数调整，英制单位默认为100，米制默认为1。如英制
单位使用100倍数时，仪表显示读数小数点会左移两位，数据下载时有相应的倍数值
100显示。
可点击save to file 按钮将测量数据另存为文件csv 或excel 文件，CSV 格式可转换成
Excel表格方法：
1. Save to file --- 保存为****.csv 文件；
2. 用EXCEL 打开****.csv 文件，提示过程中分别选择---是---分隔符---逗号---另存为
excel；
3. 另存为****.excel 文件。
Downloading Data 下载数据
10
注：**** 为文件名，可根据各人习惯命名。
Meter Modes 仪表模式
点击该图标，显示仪表7 个模式的当前状态，两个按钮Reacd All 读取所有状态和close 关闭：Air in Meter 空气进入记录（开启或关闭，出厂为开启）
Canadian Seal Options 加拿大防篡改标签（开启或关闭，出厂为关闭）
Temperature Compensation 温度补偿（开启或关闭，出厂为开启）
Pressure Compensation 压力补偿（开启或关闭，出厂为开启）
Fast Sample Mode 快速取样模式（开启或关闭，出厂为关闭）
EEPROM Lock EEPROM锁定（锁定或解锁，出厂为锁定）
Units 计量单位（米制或英制，出厂为米制即立方米）
Air in Meter 空气进入记录开启时可记录是否有空气进入仪表，是偷气取证的重要依据。正常工作时，是不应该有空气流入仪表，若仪表检测到有空气进入，表示在工作过程中，仪表从管道卸下过，有偷气的迹象，诊断标识b 会显示在LCD 上，且软件故障自诊信息中有何时进入过空气的具体记录。若选择关闭则不会记录空气进入与否，所有强烈建议开启。
Canadian Seal Options 加拿大防篡改标签
该功能是防止篡改仪表的选项，在国内处于关闭状态
Temperature Compensation 温度补偿
SONIX 超声波流量计满足具备两项温度校正：查理定律和分子热胀冷缩校正，为保证计量的准确性，建议开启。
Pressure Compensation 压力补偿将工况压力计量数据进行校正为标况压力，保证计量的准确性，建议
开启。
Fast Sample Mode 快速取样模式
SONIX 超声波流量计通常平均每2 秒测量一次天然气的速度，在快速取样模式时，时间为每1/4秒测量一次天然气速度。该模式用于标定和故障诊断时，需要在短时间内读取更多的数据进行分析。
注：由于取样速度高于平时8 倍，电池耗电会很快，若长期处于该模式不关闭，会大大减少电池使用寿命，所以强烈建议关闭。在泄漏测试和瞬时流速运行后，快速模式也会自动打开，请手动关闭，否则仪表会显示诊断标识b。在关闭快速模式后，请执行故障自诊信息重置清除b 标识。
EEPROM 锁定
除了快速取样模式外，更改仪表其余模式选择都需要解锁状态下进行，出厂初始密码为1234, 点击EEPROM Lock按钮进行解锁，在锁定状态时，用户无法修改仪表任何设置，强烈建议锁定。
Units单位
可选择计量单位米制或英制，出厂为米制即立方米。修改计量单位后，新数据使用新单位, 之前已经记录
的数据不会自动转换单位。
注：在计量过程中，为保证计量准确，请不要修改计量单位。
Read All按钮读取当前仪表所有模式，CLOSE关闭窗口。
Password 密码
用户可修改标定因素/EEPROM锁定密码和自诊重置密码，出厂初始密码为1234。修改密码为
0-9之间的数字，建议自诊信息重置密码与标定因素和锁定密码不同，且相对要复杂些作为保护密码。
Flow Rate瞬时流速
执行瞬时流速检测时，仪表自动进入快速取样模式，若不关闭会显示诊断标识b,检测时间默
认为5秒，选择范围为1-60秒。点击Beg in开始检测，数据会在下方显示，stop停止检测。
Time时间
同步仪表和计算机的时间及日期。Send time 发送当前计算机时间到仪表，Read time 同步发送 的时间，状态栏中显示Done 表示同步完成，Close 或X 关闭当前窗口，同步时间时，EEPROM 锁定不必处于开启状态。
Diag no stics 故障自诊
仪表诊断数据的查看、更新、记录及重置，重置时需要输入诊断密码
Oose * Ocublo Click Connm 刑 T 訥 tor DotaK
26 Mar 2015 10:35
表格中自诊信息可双击查看详情，相关说明请见附录
Retrieve -更新自诊信息； Reset -重置诊断信息；
Log -记录诊断信息，方法同数据下载节； Close-关闭窗口。
Leak Test 泄漏检测
Meter
Serial dumber 8258^00910
SAV
Version Flag
Done
Reset =百 DhDXOM for 筒 ndo 祈
Fije Actons Patswrd P^rt 丸bos
［厨tfx Mdh Pat* | Data Lc-g | Modlvi Aow Rtle Tim#
Lfl*k T>ft Bale TCfPC | %1 细 Out Exit
』 ...........
D?gn 廿 rtikiE
Date &Time 26Mar
2016 10^5
(Pres? Fl tor or all possible flag&)
Pro&lem/Eveni I Dccurrer*ces| last Date I Frst Dale Coirifrients'
辅助功能，可通过查看流量数据检测管道是否有泄漏 试完毕后进入Modes 关闭，否则会显示诊断标识b 用户可选
择检测持续时间，默认为 5分钟，可选范围1-60分钟，泄漏极限值默认为0.02 cf 或
0.0005 m 3，点击Begin 开始检测，数据会在下方显示，stop 停止检测，Save to File 可将检测
数据存储为文件
Battery 电量
电池使用时间查看及更换，若需要更换电池时，仪表显示 r 或F 标识，更换电池时点击 0K ，
更换完毕后点击确定，这样操作不会显示
b 标识，同时已有的诊断标识r 或F 会自动清除。
TC/PC 温度和压力补偿
，运行时自动进入快速取样模式，建议测
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用户可以对标况基准温度进行修正，在压力补偿参数中添加或修改工作压力、基准压力和大 气压。
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4
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TC /PC
Pulse Out 脉冲输出
可调整每个脉冲计量的体积数，不影响计量数据，电路板输出的脉冲个数发生改变，默认为
100 （IC 卡时为1000）,调整仪表诊断标识显示时停止脉冲输出，默认为标签
A
Comm Foil iAboul
ffl
逵 4>
o
II
Data Log
Modea | Flow ftate |
T^ie
Di 母gWtH 哼 Leiik Test Bamry
TC/ PC
P'wlse OiJt
EXIT 退出
点击该图标，退出SONIX 软件
附录1
DIAGNOSTIC FLAGS 诊断标识表
附录2
Diag no sties诊断代码表
附寸录3中英文对照表
维护
1. 维护仪表（更换电池等）请在空气干燥清洁的环境中进行；仪表外壳可用软布或肥皂水
擦拭，严禁用化学溶剂擦洗；不可在易燃易爆场所摩擦塑料外壳，避免产生火花；
2. SONIXCOM 连接端口一致才能正常通讯，连接超时请检查通讯接口是否对齐红外发射信
号；
3. EEPROM 密码只有授权人员才能拥有；SONIXCOM 出厂设置不要随意修改：特
别注意快速取样模式（fast sample）要关闭，否则耗电会比普通模式快8倍;
4. 计量过程中不要修改测量单位Un its ；SONIXCOM中SOS显示255时，仪表传感器
故障；Speed of Sou nd声速应在305-500m/s之间；
5. SONIXCOM读取数据过程中，不能开启其他菜单项，界面显示Done表示通
讯完成，可进行操作；
6. 仪表运行状态，可通过Diagnostics查看，是否有无关人员对仪表进行非授权的操作
（数据重置/修改，仪表旁路或断开-AIR ）；
7. 仪表显示标签r和F时，提示更换电池；显示除A之外的标签时，可通过诊断信息查看
和清除，需要检查原因并及时解决；
8. 仪表显示标签A 时，仪表停止计量，但历史数据仍然有效仪表需要返厂维修；
9. 仪表无显示但仍可与电脑通讯，LCD 需要更新或故障，返厂维修；无显示且不可与电脑
通讯，更换电池，若不能解决问题返厂；显示不全，LCD 故障，返厂维修；
10. 超过额定工作压力时，仪表需要拆下维护并检查是否有故障；超过额定流量
时，不会损坏仪表，但测量精度大大降低，若超过 1.8 倍以上，仪表停止计
量；
超声波流量计发展很快，且日益完善，越来越显示出其优越性。各种超声波流量计已广泛应用于工业生产、商业计量和水利检测等方面，例如，在市政行业的原水、自来水、中水、污水的计量中。 产品介绍 超声波流量计是采用高集成度FPGA芯片及低电压宽脉冲发射技术设计的一种通用时差型超声波液量计，适用于水的测量 产品特点 超声波流量计除高精度、高可靠性、高性能、低价格的显著特还具有下列优点 1、超大规模集成电路设计。硬件数目少，低电压工作，多脉冲发射，低功耗，高可靠性，抗干扰、适用性好。优化的智能信号自适应处理，用户无需任何电路调整，就像使用万用表一样方便简单。
2、全窗口化的软件设计。通过窗口可方便地设置管径、管材质、壁厚、输出信号等参数或类型。可使用公制或英制单位。 3、日、月、年流量累积功能。可记录前64个运行日、前64个运行月、前5个运行年的累积流量上、断电管理功能，可记录前64次上电、断电时间及上、断电时刻的瞬时流量，并具有自动或手动补加断电时间段内的流量功能。 4、带倍乘因子的机内七位数长的正向、负向及净流量累积器并行工作。 5、探头可以安装在管道的外边，不妨碍管道内流体的流动状况，以减小压力损失； 6、AFTU型-2W,外夹式超声波流量计的价格与管径无关； 7、测量精度与管道口径有关，管径越大有可能得到的精度越高（采用多声段）。 8、方便测量，随时打印数据。 9、机内自带充电电源，便于户外携带、使用。 10、掉电保护功能，在线自诊断功能。 11、测量准确度高，从算法上消除了环境温度对测量值的影响。 12、全中文或全英文显示，液晶显示 13、非接触式测流量方式，体积小，携带方便
计用户手册
目录 概述 (3) 主要特征 (3) 应用 (4) 安装 (4) 设计标准 (4) 软件版本（ 1.0） (5) 软件主菜单 (5) 1. 显示 (5) 2. 主要数据 (5) 3. 数据记录 (5) 4. 仪表模式 (5) 5. 瞬时速率 (5) 6. 时间 (5) 7. 故障自诊 (5) 8. ................................................................................................................................................................................ 泄漏测试.. (5) 9. ................................................................................................................................................................................ 电池更换.. (5) 10. .............................................................................................................................................................................. TC/PC 6 11. .............................................................................................................................................................................. 脉冲输出.. (6) 12. .............................................................................................................................................................................. 退出6主菜单描述 (6) 显示 (6) 主要数据 (6) 数据记录 (7) 浏览数据 (8) 提取数据 (9) 倍数 (9) 下载数据 (9) 仪表模式 (10) 空气进入记录 (10) 加拿大防篡改标签 (10) 温度补偿 (11) 压力补偿 (11) 快速取样模式 (11) 锁定 (11) 单位 (12) 密码 (12) 瞬时流速 (12) 时间 (12) 故障自诊 (13) 泄漏检测 (13) 电量 (14) TC/PC 温度和压力补偿 (14) 脉冲输出 (15) 退出 (15) 附录 1 (15) DIAGNOSTIC FLAGS 诊断标识表 (16) 附录 2 (16) Diagnostics 诊断代码表 (17) 附录 3 (17) 中英文对照表 (19) 维护 (18)
气体超声流量计维护保养规程 （ISO9001-2015） 1.0工器具及备品备件 序号名称规格型号数量备注 一工器具 1 数字万用表Fluke 789 1台 2 笔记本电脑1台 3 网线1根 4 电工组合工具成套1套 二材料 1 氮气根据需要若干 2 抹布若干 3 煤油根据需要若干 4 电工胶带2个 三安全防护器具 1 可燃气体检测仪1套 2 手提干粉式灭火器1具 3 安全警戒带1卷 4 急救药箱1套 2.0操作内容与具体步骤 2.1超声流量计日常检查 2.1.1清理流量计表面灰尘。 2.1.2用检漏液或便携式可燃气体检测仪对表体取压口，引压管，压变进行检漏，若检测到有天然气泄漏，放空分输支路，拆卸引压管，加缠生料带后，可靠拧紧。
2.1.3检查探头连接软管橡胶是否老化、起皮，若老化严重联系厂家更换。 2.1.4检查各信号线、电源线连接完好。 2.1.5正常计量时，确保流量计表体引压管阀门开启。 2.1.6用检漏液或便携式可燃气体检测仪检查流量计两端法兰是否漏气，若检测到天然气泄漏，及时处理。 2.1.7检测温变接头是否漏气，若检测漏气，检验温变套管可靠性。 2.1.8检查流量计算机面板显示理论声速与实际声速对比,若有异常,及时处理。 2.2气体超声流量计声速核查(每季度一次,以丹尼尔气体超声流量计为例) 2.2.1将装有Daniel MeterLink软件的笔记本电脑与超声流量计用网线连接。 2.2.2更改笔记本电脑的IP,与流量计通讯成功。 2.2.2使用软件与超声波流量计建立连接。 2.2.3软件连接成功后，打开软件中的声速核查功能。 2.2.4进入声速核查功能后，输入气体计量使用的组分及实时的压力和温度，点击“Calculate”进行声速核查，若理论声速与实际声速的偏差值超过2.5‰，需及时查找原因并进行处理。 2.3 超声流量计探头及管壁的清洗（随检定进行，数据异常时进行） 2.3.1探头拆卸 2.3.1.1缓慢放空该管段压力。 2.3.1.2断开超声流量计电源。 2.3.1.3打开超声流量计SPU防爆接线箱。 2.3.1.4找到与该探头相连的电缆，将电缆从防爆接线箱中取出。
超声波流量计的基本原理及类型 超声波流量计的基本原理及类型 刘欣荣 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种 非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。 众所周知，目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加，造价大幅度增加，故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表，多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量，故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中，用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量，比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m，从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。 另外，超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表，故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外，鉴于非接触测量特点，再配以合理的电子线路，一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、通用化发展，现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、湿式型仪表以适应不同介质，不同场合和不同管道条件的流量测量。
超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表，它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上，每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收，反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案，在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加，从而能改善分辨率（灵敏度）并拓宽流量计的范围度，如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时，声脉冲以相同的速度（声速，C）在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样，顺流传输时间tD 会短些，而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言；这样就有： L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中，L代表两个传感器之间声道的直线长度，可按下式确定L： L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差，可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)
埃尔斯特超声波流量计介绍
题 目:超声波流量计的介绍、应用及最新技术
站 新 姓名奉
超声流量计的定义
国标GB/T 18604： 利用超声在流体中的传播特性来测量流量的流量计。超 声流量计通常由1个或多个超声换能器和设备组成，根据
站 他们所产生或接收到的超声信号推导出流量测量值并把 新 该信号转换为正比于流量标准化输出信号。在流动气体
内的相同行程内，用顺流和逆流传播的2个超声信号的传
奉 播时间差来确定沿声道的气体平均流速所进行的气体流
量测量方法称之为传播时间法。
2
超声波流量计的国际和中国标准和规范
? ISO17089
? AGA Report No.9
? EN 14236
? OIML R137
站
? GB/T 18604
新
奉 ? GB/T 18604修订版
? AGA 10 – 声速比对
? JJG 1030-2007 超声波流量计检定规范
? 行业标准和企业标准
3
超声波流量计优点
? 精度高（0.3%-0.5%），重复性高， ? 量程比很宽1:40-1:200,流速范围：0.2-30 m/s ? 可测量双向流 ，可精确测定脉动流 ? 无压损，对压力的很大变化不敏感 ? 对沉积物不敏感，无可动部件，免维护
站 ? 重量轻，占用空间少 新 ? 不存在磨损，无示值漂移现象 奉 ? 可带压更换传感器，且更换后无需重新标定
? 具自诊断功能（AGC-level；AGC-limit；采样率；接收率） ? 对上下游直管段要求较短
4
气体超声波流量计故障原因及注意事项 本文由https://www.doczj.com/doc/021841045.html,提供 在使用中能造成气体超声波流量计计量故障的主要因素是管内粘污物如泥污、油污、锈尘、水等，尤其是积水。为了消除管内粘污物对气体超声波流量计的影响，在站场工艺设计、施工和日常使用时应注意以下几个方面。 (1)努力创造条件完成管道干燥。GB5025I-2003《输气管道工程设计规范》中规定的“输气管道试压、清管结束后宜进行干燥”这一条款是参考了皇家荷兰壳牌集团企业标准和国内施工经验制定的。气体超声波流量计在西欧等发达国家使用的较早，这也是他们通过实践探索而总结出的经验。目前国内对天然气长输管道进行整体干燥的不是很多，且规范中也使用“宜”字，对是否进行干燥并没有做硬性规定。以前使用孔板等类型的流量计，管道内的积水对计量影响不大，但改用气体超声波流量计后，超声波流量计对水分是相当敏感的，因此进行管道干燥是非常必要的。 (2)分离系统的选择应考虑液态水的处理。以前站场工艺设计上多采用旋风式分离器，要求不高的场合也可使用重力式分离器，近年来也有选用过滤分离器的。在输气管道首、末站设置分离器的主要作用是除去天然气中的各种固体颗粒，现在推广使用的过滤分离器(以滤芯叶片组合式为例)即能除去各种尺寸的固体颗粒，也能100%的分离掉大于8～1Oμm的水汽。但液态水的带人会严重降低分离器的分离效果，在站场内设置分离器时，不管是旋风式，还是过滤分离式，都应考虑在分离器前加一级液态水处理装置，将从管道内带来的液态水分离掉。其分离精度不必要求太高，选择一般的重力式分离器即可。在国内选用气体超声波流量计的站场中，有的已选用两级分离这种工艺模式，效果良好。气体超声波流量计要注意的问题 (3)加强操作管理，及时排出分离器的污水。分离器均设有排污管，通过人工将分离出的污水排除。但由于种种原因，很可能造成排污不及时，积液器中的污水已满，造成分离器失效，使液态水随天然气进入气体超声波流量计而导致计量故障。若要从根本上解决这个问题，消除人为因素的影响，应在分离器的污管上加装自动排污阀，以保证及时排水。此外，在投产运行初期，过滤分离器滤芯的更换频率也要适当加大。
使用气体超声波流量计要注意的问题 在使用中能造成气体超声波流量计计量故障的主要因素是管内粘污物如泥污、油污、锈尘、水等，尤其是积水。为了消除管内粘污物对气体超声波流量计的影响，在站场工艺设计、施工和日常使用时应注意以下几个方面。 (1)气体超声波流量计努力创造条件完成管道干燥。GB5025I-2003《输气管道工程设计规范》中规定的“输气管道试压、清管结束后宜进行干燥”这一条款是参考了皇家荷兰壳牌集团企业标准和国内施工经验制定的。气体超声波流量计在西欧等发达国家使用的较早，这也是他们通过实践探索而总结出的经验。目前国内对天然气长输管道进行整体干燥的不是很多，且规范中也使用“宜”字，对是否进行干燥并没有做硬性规定。以前使用孔板等类型的流量计，管道内的积水对计量影响不大，但改用气体超声波流量计后，超声波流量计对水分是相当敏感的，因此进行管道干燥是非常必要的。 (2)气体超声波流量计分离系统的选择应考虑液态水的处理。以前站场工艺设计上多采用旋风式分离器，要求不高的场合也可使用重力式分离器，近年来也有选用过滤分离器的。在输气管道首、末站设置分离器的主要作用是除去天然气中的各种固体颗粒，现在推广使用的过滤分离器(以滤芯叶片组合式为例)即能除去各种尺寸的固体颗粒，也能100%的分离掉大于8～1Oμm的水汽。但液态水的带人会严重降低分离器的分离效果，在站场内设置分离器时，不管是旋风式，还是过滤分离式，都应考虑在分离器前加一级液态水处理装置，将从管道内带来的液态水分离掉。其分离精度不必要求太高，选择一般的重力式分离器即可。在国内选用气体超声波流量计的站场中，有的已选用两级分离这种工艺模式，效果良好。气体超声波流量计要注意的问题 (3)气体超声波流量计加强操作管理，及时排出分离器的污水。分离器均设有排污管，通过人工将分离出的污水排除。但由于种种原因，很可能造成排污不及时，积液器中的污水已满，造成分离器失效，使液态水随天然气进入气体超声波流量计而导致计量故障。若要从根本上解决这个问题，消除人为因素的影响，应在分离器的污管上加装自动排污阀，以保证及时排水。此外，在投产运行初期，过滤分离器滤芯的更换频率也要适当加大。 (4)气体超声波流量计投产置换时应保护好过滤分离器。使用过滤分离器时，管内积水或锈尘都会使过滤分离器的滤芯失效，因此在投产置换前，最好先将过滤分离器的滤芯抽出，待置换结束后，将过滤分离器内腔清理干净后再将滤芯装上，既保护了滤芯，又保护了气体超声波流量计。 (5)气体超声波流量计满足气体超声波流量计的安装要求。气体超声波流量计的安装要求已在产品说明书中写明，气体超声波流量计测量的是气体流速，对流量计本体与上下游直管段安装的同心度要求很高，因此要求施工单位在安装时一定要严格执行安装规定，以达到要求的同心度。气体超声波流量计在站场中的安装位置不同于孔板流量计。使用孔板流量计时，不管是先调压后计量，还是先计量后调压，孔板流量计和调压器大都安装在同一空间，即在两个汇管之间同时安装孔板流量计和调压器。若选用气体超声波流量计，则这一安装位置将对气体超声波流量计的计量精度产生严重影响，因为气体超声波流量计对噪音很敏感，与调压器安装在同一空间，调压器产生的噪音将会使气体超声波流量计的计量失效。所以，若选用气体超声波流量计，工艺设备布置时应将其单独安装在两汇管之间的管路上，若场地狭小，需与调压器一起安装在两汇管之间的管路上时，应在流量计和调压器之间加设减噪器
超声波流量计的测流原理及其应用 摘要：本文阐述了超声波流量计常用的时差法、多普勒法的测流原理，以及超声波流量计的分类。通过实际测流应用并与流速仪所测的流量结果做了对比分析，得出超声波流量计无论在测流准确度还是在测流精度上都比其它的测流设备高，而且具有其它测流设备所不具备的实时在线和数据远传的优越性能。 关键词：超声波流量计；时差法；多普勒；测流 1引言 近几年来，随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快。基于不同原理，适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现，其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门，正日趋成为测流工作的首选工具。 2超声波流量计的测量原理 超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测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，从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。 2.1时差法测量原理 时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值,从而计算流体流动的速度和流量。 图1超声波流量计测流原理图
设静止流体中声速为c，流体流动速度为v，把一组换能器P1、P2与管渠轴线安装成θ角，换能器的距离为L。从P1到P2顺流发射时，声波传播时间t1为： 从P2到P1逆流发射时，声波的传播时间t2为： 一般c>>v，则时差为： 单声道测试系统只适用于小型渠道水位和流速变化不大的场合。大型渠道水面宽、水深大，其流速纵横变化也较大，须采用多声道超声波测流才能获得准确的流量值，见图2。应用公式(5)、(6)可测得流量Q。 以上各式中：d为垂直于水流方向上两换能器之间水平投影的距离，为声道数，S为两声道之间的过水断面面积。 图2多声道超声波流量计测流原理图 2.2多普勒法测量原理 多普勒法测量原理，是依据声波中的多普勒效应，检测其多普勒频率差。超声波发生器为一固定声源，随流体以同速度运动的固体颗粒与声源有相对运动，该固体颗粒可把入射的超声波反射回接收器。入射声波与反射声波之间的频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速，所以通过测量频率差就可以求得流速，进而可以得到流体流量，如图3。
超声流量计声速补偿方法 1.目的 采用声速校正,可以消除温度，压力，矿化度，以及测量介质，对超声流量计测量的影响，提高测量的精度。 2. 声速测量方法 声速测量通过测量超声波从发射探头到接收探头的传输时间，计算出声速。 3. 声速测量范围和精度 测量范围：1510±13% 精度：<1 uS 4. 上位机声速补偿公式 Q校= ((Т标/Т测)2)* Q 其中: Q校:校正后的流量 Q:计算的流量(根据测得相位差,配合刻度数据,按分段线性计算,小于标定零点 时, Q等于零) Т测：为测量时超声波传输时间 Т测= (312 + t测)*4/11 -10 。。。公式( 1 ) 单位:uS t测：测量时下位机发回的声速原始数据 (该数据替代原来每帧数据中 的修正系数)。 Т标：仪器标定时的超声波传输时间 Т标= (312+ t标)*4/11 -10 。。。公式( 2 ) 单位:uS
t标:为所有标定点声速原始数据的平均值 (剔除最大和最小值后,取平均值)。 该数据要保存在井下存储器地址00A0H处。 00A0H: t标 00A1H: t标反码 ***注意: 公式( 1 )和( 2 )适用于探头间距为250mm进水管 对于探头间距为500mm进水管公式( 1 )和( 2 )中的312改为824即可。 5. 仪器升级 试井仪器： ?下位机软件升级V4.0。 ?数字板修改： U1（PIC16C77）33脚和电阻R6连线割断。 U1（PIC16C77）6脚和CON12-7连线割断。 R6（割断线脚）连到U1（PIC16C77）20脚。 U1（PIC16C77）33脚连到CON12-7。 测井仪器 ?下位机软件升级V3.1。 ?数字板修改： U1（PIC16C77）6脚和J2-13, J2-14连线割断。 U1（PIC16C77）33脚和J2-13, J2-14相连接。 编写： 审核： 批准：
超声波气体流量计基本原理介绍 超声波流量计一般可分为两大类：传播时间式超声波流量计和多普勒超声波流量计。在含有悬浮粒子的流动流体中，可以利用声学多普勒效应测量多普勒频移来确定媒质流速v，这种方法称为超声波多普勒法。 因为目前市场上的超声气体流量计产品都是传播时间式超声波流量计，所以下文将重点阐述传播时间式超声波流量计的原理。当超声波在流动的媒质中传播时，相对于固定坐标系统，超声波速度与在静止媒质中的传播速度有所不同，其变化值与媒质流速有关。因此根据超声波速度的变化量可以求出媒质的流速，传播时间式超声波流量计就是根据这一原理设计而成的。超声波流量计由两大部分组成：测量变换器部分和电子电路部分。 测量变换器又称为换能器，包括超声波发射器、接收器、声楔以及相应的机械连接组件等。 电子电路包括超声波的发射、接收电路，信号处理电路，流量数据指示或输出电路等。 超声波传播时间法测量流量的原理 时差法是通过测量超声波脉冲顺流和逆流的传播时间差来得到媒质流速的一种方法。参看图1-1，在管道两侧分别装置有两个收发通用型超声波换能器R 和T,管道中的媒质以速度u向前流动。
Fig.1-1管道内流速断面和超声射线的轨迹 图中的两个换能器在发射、接收状态交替工作，当T 发射R 接收时称为顺流发射状态，反之，R 发射T 接收时称为逆流发射状态。设顺流发射时超声脉冲的传播时间为1t ，而逆流发射时超声脉冲的传播时间为2t ，则有 ???????+-=++=τθθτθθcos sin /cos sin /2221u c D t u c D t （1-1） 式中，u 为管道中媒质流速，2c 为超声波在静止媒质中的声速，e c l ττ+=1 12；这里1l 为声楔(O-P)或(B-C)之长度，1c 为超声波在管壁中的声速，1 1c l 为超声脉冲通过声楔的时间，e τ为电路延迟时间。 考虑到一般情况下22c >>2u ,根据1-1式可以得到流速的计算公式： ???? ??-???????+=1222 112sin sin 1t t D c D u θθτ （1-2） 根据1－2式可以得出管道内流体中的声速的计算公式：
附件2： 明渠堰槽流量计型式评价大纲 1范围 本型式评价大纲适用于分类代码为12185000的明渠堰槽流量计（以下简称流量计）的型式评价。 2引用文件 本大纲引用了下列文件： JJG 711-1990 明渠堰槽流量计 GB/T 9359-2001 水文仪器基本环境试验条件及方法 GB/T 11606-2007 分析仪器环境试验方法 GB/T 17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验 JB/T 9329-1999 仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法 HJ/T 15-2007 环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。 3术语 3.1 明渠堰槽流量计weirs and flumes for flow measurement 在明渠中利用量水堰槽和水位～流量转换仪表（二次仪表）来测量流量的流量计。 3.2 水位stage 从测量基准点（或零点）高程算起，加上某一水面的距离后所得到的高程值，单位m。 3.3 喉道throat 测流堰槽内截面面积最小的区段。 4概述 4.1工作原理 在明渠中设置标准量水堰槽，液位计安装在规定位置上测量流过堰槽的水位。将测出的水位值代入相应的流量公式或经验关系式，即可计算出流量值。明渠堰槽
流量计的水位与流量呈单值关系。 4.2结构型式 明渠堰槽流量计包括：薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰、流线型三角形剖面堰、平坦V形堰、巴歇尔（Parshall）槽、孙奈利(SANIIRI)槽、P-B(Palmer-Boulus)槽等槽体及与之配套的液位计和水位、流量显示仪表。 明渠堰槽流量计由量水堰槽和水位～流量转换仪表（二次仪表）所组成。水位～流量转换仪表包括：液位计、换算器和显示器。 为准确计量流量，明渠堰槽流量计还应包括：堰体上游行近段、下游渠槽衔接段和水位观测设施。 量水堰槽有多种形式，如：薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰、喉道槽等，可根据现场条件、流量范围和使用要求选取。 5法制管理要求 5.1计量单位 流量计应采用法定计量单位。选用的流量计量单位为m3/h、m3/s或m3，温度单位为℃。 5.2 外部结构 流量计应具有防护装置及不经破坏不能打开的封印。凡能影响计量准确度的任何人为机械干扰，都将在流量计或保护标记上产生永久性的有形损坏痕迹。 5.3 标志 5.3.1计量法制标志的内容 试验样机应预留出位置，以标出制造计量器具许可证的标志和编号，流量计型式批准标志和编号以及产品合格印、证。 5.3.2铭牌 铭牌应包括： a）制造商名称（商标）； b）产品名称及型号； c）出厂编号； d）制造计量器具许可证标志和编号； e）工作温度范围； f）在工作条件下的最大、最小流量或流速；
1引言 近几年来，随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快。基于不同原理，适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现，其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门，正日趋成为测流工作的首选工具。 2超声波流量计的测量原理 超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测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，从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。 2.1时差法测量原理 时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值,从而计算流体流动的速度和流量。 图1超声波流量计测流原理图 设静止流体中声速为c，流体流动速度为v，把一组换能器P1、P2与管渠轴线安装成θ角，换能器的距离为L。从P1到P2顺流发射时，声波传播时间t1为： 从P2到P1逆流发射时，声波的传播时间t2为：
一般c>>v，则时差为： 单声道测试系统只适用于小型渠道水位和流速变化不大的场合。大型渠道水面宽、水深大，其流速纵横变化也较大，须采用多声道超声波测流才能获得准确的流量值，见图2。应用公式(5)、(6)可测得流量Q。 以上各式中：d为垂直于水流方向上两换能器之间水平投影的距离，为声道数，S为两声道之间的过水断面面积。 图2多声道超声波流量计测流原理图 2.2多普勒法测量原理 多普勒法测量原理，是依据声波中的多普勒效应，检测其多普勒频率差。超声波发生器为一固定声源，随流体以同速度运动的固体颗粒与声源有相对运动，该固体颗粒可把入射的超声波反射回接收器。入射声波与反射声波之间的频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速，所以通过测量频率差就可以求得流速，进而可以得到流体流量，如图3。
自 动 化 仪 表 之 超 声 波 流 量 计 的 认 识 电气与控制工程学院 测控技术与仪器0902班 姓名：雷军 学号：0906070225
超声波流量计原理 摘要 本文阐述了超声波流量计常用的时差法、多普勒法的测流原理，以及超声波流量计的分类。通过实际测流应用并与流速仪所测的流量结果做了对比分析，得出超声波流量计无论在测流准确度还是在测流精度上都比其它的测流设备高，而且具有其它测流设备所不具备的实时在线和数据远传的优越性能。 一、引言 近几年来，随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快。基于不同原理，适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现，其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门，正日趋成为测流工作的首选工具。 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。 众所周知，目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加，造价大幅度增加，故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表，多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量，故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中，用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量，比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m，从几米宽的明渠、暗渠到500m 宽的河流都可适用。 另外，超声波测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表，故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外，鉴于非接触测量特点，再配以合理的电子线路，一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、
超声波流量计概述： 管段式超声波流量仪表[3]是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。 产品特点： ◆独特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。 ◆无机械传动部件不容易损坏，免维护，寿命长。 ◆电路更优化、集成度高、功耗低、可靠性高。 ◆智能化标准信号输出，人机界面友好、多种二次信号输出，供您任意选择。 ◆管段式小管径测流经济又方便，测量精度高达0.5级。 性能参数： 性能参数 测量液体充满被测管道的水、污水及其它均质液体，悬浮物含量小 于10g/L，粒径小于1mm。 准确度±1.0% 流速范围±0.01m/s~±12.0m/s 管径范围DN300mm~DN2000mm 传感器材质钢或不锈钢 传感器承压能力管径300~600mm，压力不超过2MPa；管径700~2000mm，压力不超过1MPa 转换器环境温度：-10℃~+45℃；湿度≤85%(RH) (特殊环境订货时说明) 壁挂式盘装式一体式 防护等级IP65 IP51 IP65 传感器防护等级： IP68 常温型高温型低温型 工作温度0~50℃0~150℃-20~0℃ 电缆采用双芯带屏蔽高频电缆，工作温度-40~+70℃ 信号输出模拟量：4~20mA或0~20mA或0~10mA软件可选；负载能力小于600Ω 开关量：累计流量脉冲输出，闭合3ms，周期6ms，传输距离小于500m 串行口：RS-485，传输速率4800bit/s,传输距离小于1200m 键盘1×3按键 显示器2×16位背光液晶字符显示器 显示内容同屏显示瞬时流量：-99999.99~+99999.99m3/h 累计流量：-19999999.99~+19999999.99m3，键控
超声波流量计的结构原理及流量公式计算 超声波流量计是一种新型流量计，它分为能动型和被动型两大类。能动型根据工作原理不同又可分为速度差法（超声波在顺流与逆流中传播速度之差与介质流速有关)、射束位移法（在流体中传播的超声波束会因流体的流动而产生偏移，此方法宜测高速流体的流量，准确度较低）和多普勒效应法（对液体中心的悬浮物连续发射超声波，测量与流束有关的反射波的频率移动。此方法适用于液体中含有大量异物和气泡等的场合）。被动型是测量流动产生的声音，也叫听音法。本节简要介绍速度差法。 一、超声波概述 超声波是一种机械波，是机械振动在媒质中的传播过程。20kHz以上频率的机械波称为超声波，其波长较短，近似直线传播，在固体和液体媒质内衰减比电磁波小，能量容易集中，可形成较大强度，产生剧烈振动，并能引起很多特殊作用。 用来发射和接收超声波的装置称为超声波换能器，超声波换能器可分为发射换能器和接收换能器两大类。发射换能器是使其他形式的能量转换为超声波的能量，而接收换能器是使超声波的能量转换为其他形式易于检测的能量。 流量测量中常采用压电换能器，制作压电换能器的材料有压电单晶体（如石英）和多晶压电陶瓷（如钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅压电陶瓷等）。 压电片的振动方式有薄片的厚度振动、纵片的长度振动及横片的长度振动等。 二、超声波流量计原理 超声波在顺流与逆流中传播速度之差与介质流速有关，测得介质流速即可得出流量。超声波在顺、逆流中传播情况如图5-16所示。测定传播速度差的方法很多，主要有时间差、相位差和频率差等方法。 超声波在管壁间的传播轨迹如图5 - 17所示。 三、流量公式 1-时间差法
浅谈国产气体超声波流量计的应用 浅谈国产气体超声波流量计的应用 超声波流量计在国产化一来很长一段时间内都是用来测量液体流量。超声波流量计特别是外夹式的超声波流量计，在使用中给使用者提供了很大便捷。并且其通用性强，国产化以后价格得以很大程度的降低，很多长期以来想用超声波流量计但又顾于进口超声波流量计的价格居高不下，只能选择其他流量仪表替换。不过目前经过长期的对国外产品的研究和改进。国产超声波流量计已经诞生并且发展势头迅猛，引起了广泛的市场效应。很长一段时间出现了火爆销售的局面，西安云仪生产的超声波流量计就曾经出现过连续几个月的供不应求局面。随着使用的广泛性，使用者经常会提出能不能研发出能测量气体的超声波流量计，我们知道目前市场上用的大多数气体流量计都是要接触介质的，因为气体在压力温度变化的情况下流量肯定会变化，那么在不接触介质的情况下超声波流量计怎么能保证可以很好的测量呢。 一段时间我西安云仪研究了国内几家气体超声波流量计，发现一个问题就是所谓的气体超声波流量计，一般都是插入式带温压补偿。那么我们就会发现除了测量原理不一样以外，外形其实和其他气体流量计一样也是需要接触介质，需要温压补偿。那么价格也并不便宜，为什么不选择技术更成熟更稳定的涡街流量计、气体涡轮流量计、旋进旋涡流量计呢。安装的难以程度都是一样的，我们为什么要采用这种气体流量计呢。因为大多数使用超声波流量计的使用者都是看到了外夹式超声波流量计在测量液体流量计的便捷性才想使用超声波流量计。而这种测气体的超声波很明显没有达到客户的心理，并且精度和其他流量计的精度是一样的。而且在国内的发展历程还很短应用领域很少，少有典型的案例更具有说服力。 所以从长远来看这种气体超声波流量计要是说在使用上能有好的发展，那么也就是大口径的管道上应用会多些，因为插入式的流量计不管在哪里，只要是大管道上用，肯定是比管道式的流量计性价比更高些。 希望在未来的一段时间内国产的气体超声波流量计能做到和测量液体一样使用外夹式，那么我相信市场前景将会空前的好。因为基于国家宏观战略规划的考虑，为了提高能源资源管理的准确性和能源技术安全性，大力支持和推广国产气体超声流量计在天然气开采、输送、集气站、气体处理厂、集输管道、地下储气库以及煤层气田等各个环节的全面应用，具有非常重要的意义。因此，国产气体超声流量计在输气管道建设领域的应用，将有着非常广阔的发展前景。
超声波流量计的测量原理 超声波流量计 超声波流量计是一种非接触式流量测量仪表，近20多年发展迅速，已成为流量测量仪表中一种不可缺少的仪表。尤其在大管径管道流量测量，含有固体颗粒的两相流的流量测量，对腐蚀性介质和易燃易爆介质的流量侧量，河流和水渠等敞开渠道的流量及非充满水管的流量测量等方面，与其他测量方法相比，具有明显的优点。 超声波流量计的测量原理 超声波流量计是利用超声波在流体中的传播特性实现流量测量的。电磁流量计超声波在流体中传播时，将载上流体流速的信息。因此，通过接收到的超声波，就可以检测出被测流体的流速，再换算成流量，从而实现测量流量的目的。 利用超声波测量流且的方法很多。根据对信号检测的方式，大致可分为传播速度法、多普勒法、相关法、波束偏移法等。在工业生产测量中应用传播速度法最为普遍。 1.传播速度法 根据在流动流体中超声波顺流与逆流传播速度的视差与被测流体流速有关的原理，检测出流体流速的方法，称为传播速度法。很据具体测最参数的不同，又可分为时差法、相差法和频差法。 传播速度法的基本原理如图2.59所示。远传式水表从两个作为发射器的超声换能器T, , T,发出两束超声波脉冲。各自达到下、上游两个作为接收器的超声换能器R，和RZ。设流体静止时超声波声速为C，发射器与接收器的间距为L。则当流体速度为时，顺流的传播时间为式中，L, C均为常量，所以只要能测得时差At，就可得到流体流速。，进而求得流最p。这就是时差法。 时差法存在两方面间题:一是计算公式中包括有声速C，可拆卸螺翼式水表它受流体成分、沮度影响较大，从而给测量带来误差;另一是顺、逆传播时差At的数量级很小(约为10-’一10"9s),测量Lt，过去需用复杂的电子线路才能实现。 相差法是通过测量上述两超声波信号的相位差△lp来代替测量时间差6r的方法。如图2.61，设顺流方向声波信号的相位为9).二“:;逆流方向声波信号的相位为T2 =则结合式(2.56)可得逆、顺流信号的相位差为式中。—声波信号的角频率。 此方法可通过提高。来取得较大的相位差乙甲，滴水计数水表从而可提高测量精度。但此方法仍然没有解决计算公式中包含声速C的影响。 频差法是通过测量顺流和逆流时超声波脉冲的重复频率差来测量流量的方法。该方法是将发射器发射的超声波脉冲信号，经接受器接受并放大后，再次切换到发射器重新发射，形成“回鸣”，并如此重复进行。由于超声波脉冲信号是在发射器一流体一接收器一放大电路一发射器系统内循环的，故此法又称为声还法。脉冲在生还系统中一个来回所需时间的倒数称为声还频率(即重复频率)，它的周
超声波流量计 概述： 管段式超声波流量仪表[3]是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。 产品特点： ◆独特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。 ◆无机械传动部件不容易损坏，免维护，寿命长。 ◆电路更优化、集成度高、功耗低、可靠性高。 ◆智能化标准信号输出，人机界面友好、多种二次信号输出，供您任意选择。 ◆管段式小管径测流经济又方便，测量精度高达0.5级。 性能参数： 性能参数 测量液体充满被测管道的水、污水及其它均质液体，悬浮物含量小 于10g/L，粒径小于1mm。 准确度±1.0% 流速范围±0.01m/s~±12.0m/s 管径范围DN300mm~DN2000mm 传感器材质钢或不锈钢 传感器承压能力管径300~600mm，压力不超过2MPa；管径700~2000mm，压力不超过1MPa 转换器环境温度：-10℃~+45℃；湿度≤85%(RH) (特殊环境订货时说明) 壁挂式盘装式一体式
管段式传感器外型尺寸：
1200 1030 1522 1434 32×44 1303 1400 1164 1778 1670 32×48 1914 1600 1298 1982 1874 36×48 2442 1800 1432 2236 2114 36×52 3411 2000 1566 2446 2324 40×52 4262 ZR系列超声波流量计采用的是时差法测量原理。它的高可靠性是积8年的制造经验加上博采众长，通过不断完善提高得到的；是由于采用了最新的诸如Philips、Tl、美国国家半导体公司的新型高性能集成元器件加上先进的SMD贴装器件生产线大规模生产实现的。40皮秒（40×10 秒）的时间分辨率，0.5%的线性度。低电压多脉冲原理，保证可靠运行。两路0.1%精度的模拟输入，接入温度传感器电流信号，即变成热量计！实现中文显示，软件开放式设计，所有参数用户皆可设定；硬件元件参数无关化设计，无需调整即能确保每一台流量计具有完全相同的性能。主机机型有：便携式、壁挂式、标准盘装式、手持式、一体式。传感器具有：方便安装的外缚式、可靠工作的插入式、高可靠高精度的标准管段式、超高精度的标准型π管段式。 超声波流量计的主要特点是：流体中不插入任何元件，对流速无影响，也没有压力损失；能用于任何液体，特别是具有高黏度、强腐蚀，非导电性等性能的液体的流量测量，也能测量气体的流量；对于大口径管道的流量测量，不会因管径大而增加投资；量程比较宽，可达5：1；输出与流量之间呈线性等优点。缺点：当被测液体中含有气泡或有杂音时，将会影响测量精度，故要求变送器前后分别有10D和5D的直管段；此外，结构复杂，成本较高。 测量原理 当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式 其中 θ为声束与液体流动方向的夹角