GE超声波流量计.ppt

JSLNG PetroChina GE超声波流量计 2012年3月30日 超声波的概念与书语 频率: 次声波 0 to 20 Hz 声波 20 Hz to 20 kHz (Human hearing) 超声波 20 kHz 传感器工作原理 传感器 电能 ?机械能 机械能 ??电能 压电晶体的变化 每个传感器能发射和接受 超声波流量计原理：时差法 超声波流量计原理：时差法 夹装式GE超声波流量计应用 夹装式传感器 安 装 夹装式超声波流量计的部件介绍 安装变送器.连接电源线及信号线 选择传感器的安装位置 测量管道的直径和壁厚 对变送器进行组态 安装传感器 进行信号诊断 部件介绍 电子部分 便携式 专用型 变送器型 双通道 传感器 夹具 电缆 耦和剂 选择传感器的安装位置 原则: 上游要有10倍直径的直管段长度 下游要有5倍直径的直管段长度,即 在传感器安装点的上下游15倍直径长度的管线上无弯头,阀等引起介质扰动的装置. 测量管道的直径和壁厚 一般在传感器安装位置测量五个直径，取其平均值。 用超声波测厚仪测量八个点的厚度，取其平均值。 变送器组态 常使用IDM软件用RS232通讯口或RS485通讯口进行参数的输入(根据主机型号) 如果已经购买了RCCU手操器,可用手操器进行通讯 变送器组态 按照说明书将以下参数输入 传感器类型 管道材质 管道外径,壁厚 流体类型 安装方式,单声程,双声程 得出传感器安装距离 选择量程,单位等相关参数 单声程传感器的安装(俯视) 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(侧视) 单声程传感器的安装(侧视) 双声程传感器的安装(俯视) 双声程传感器的安装(侧视) 双声程传感器的安装(侧视) 双声程传感器的安装(侧视) 输入参数 外径OD 壁厚Wall 传播距离P 轴向距离L 传感器类型 流体类型 温度 密度 量程范围 单位 传感器的安装 传感器的安装 信号诊断 介质充满管道后需检测的参数和信号 流向是否正常 信号强度SSup;SSdn 声速SNSP 波型等 根据诊断参数调整有关输入参数得到准确结果 探头安装间距的确认 进行信号诊断 信号强度SSup；SSdn 50-55 偏低可能不稳定 55-60 低一点，可以接受 60-65 好 65-75 非常好 75-99 信号饱和，分辨率可能降低 0 电缆线开路 100 控制器故障 声速SNSP应在合理范围内.如水在1500m/s左右，与温度有关 信号诊断 错误代码 E0: 无错误 E1: 信号太低 E2:声速错误 E3: 流速超出范围 E4: 信号质量太差 E5:流速变化太大 信号诊断 出错后的处理 Hold:保持最后读数 Low :输出变成最低量程 High:输出变成最高量程 Hhigh:输出比最高量程高 10% Other:允许用户输入一固定电流值 信号诊断 显示和输出的参数 瞬时流速 瞬时流量 累积流量 质量流量 诊断参数 ： 信号强度SSup、SSdn 、声速SNSP * * 超声波的概念 发射 接收 传感器既发送信号又接收 信号 V tup = 超声波被流体减速 tdn = 超声波被流体加速 tup tdn t t up dn t t t up dn = - D t P c - Vsin up = q t P c + Vsin dn = q V ? L P 声信号传播时间 逆流传播, tup 顺流传播, tdn 超声波流量计原理：时差法 DN UP V L P ? V = 流速 c = 介质中的声速 tup = 逆向传输时间 tdn = 正向传输时间 ? t = 传输时间差 P = 声波传输路径长度 L = 声波传输路径在管道轴向方向的投影长度 ?? = 传输角 超声波流量计原理：时差法 V ? L P 声速 c = P t avg , t t t 2 avg = dn up + Q = Velocity ? Area Q = V ? A 体积流量 t t t t t up dn up dn = - D t P c - Vsin t P c + Vsin up dn = = q q 流速 V C 2L 2 ≈ ×Δt 折射原理 Snell’s Law c1 = 传感器内传播速度 c2 = 管壁的传播速度 c3 = 流体内的