超声波流量计培训教材课件

10/1/20231超声波流量计8/3/20231超声波流量计10/1/20232概述超声波流量计原理超声波流量计的硬件接线（现场）超声波流量计诊断软件CUI的应用8/3/20232概述超声波流量计原理10/1/20233DanielUltrasonicSlide3RS485或脉冲接收工况流量RS232/RS485色谱的分析数据温度&压力数据标况流量,总能量,天然气组分及管理所需的信息与上位机数字通信,包括所有诊断和报警信息8/3/20233DanielUltrasonicRS410/1/20234超声波计量系统的优点1、高级超声波流量计精度优于0.5%,精度不易受气质的影响。2、无插入管道内部的部件,即使管道中有残渣也不会损坏仪表的任何组件。3、无节流件，压损小，不影响流体的正常流动4、高量程比(可达100:1)5、提供了必要的冗余能力，独特的声道替补技术使流量计在某一声道故障的情况下，仍能基本正常工作。8/3/20234超声波计量系统的优点1、高级超声波流量计精10/1/20235超声波流量计探头8/3/20235超声波流量计探头10/1/20236DANIEL超声波流量计是时间直通式超声流量计–

声波由一个探头发射另一个接收–

声波由上游向下游传输的时间(由于声波被气流推动)小于声波由下游向上游传输的时间(声波被气流反向阻挡)–

这两个时间之差与气流的速度存在某种对于关系–

从上下游测得的传输时间可以计算出气流的平均速度和声波的速度超声波流量计原理8/3/20236DANIEL超声波流量计是时间直通式超声10/1/20237传输时间.004LFlowXD.0038/3/20237传输时间.004LFlowXD.00310/1/20238LFlowXD高级超声波流量计流量方程8/3/20238LFlowXD高级超声波流量计流量方程10/1/20239流量从上述方程中求出v=流体速度c=声速t1=上游传输时间t2=下游传输时间流量方程8/3/20239流量从上述方程中求出v=流体速度c=10/1/202310多通道流量计ABCD超声波流量计的计算8/3/202310多通道流量计ABCD超声波流量计的计算10/1/202311权重因子仅取决于探头的几何分布情况!多通道流量计ABCD几何权重因子8/3/202311权重因子仅取决于探头的几何分布情况!多通10/1/202312流量与流体的流速和截面积有关

流量=流速*截面积流速测量8/3/202312流量与流体的流速和截面积有关 流量=流速10/1/202313超声波流量计原理超声波流量计的硬件接线（现场）超声波流量计诊断软件CUI的应用8/3/202313超声波流量计原理10/1/202314超声波流量计8/3/202314超声波流量计10/1/202315超声波流量计8/3/202315超声波流量计10/1/202316超声波流量计8/3/202316超声波流量计10/1/202317超声波流量计CPU板8/3/202317超声波流量计CPU板10/1/202318超声波流量计接线板8/3/202318超声波流量计接线板10/1/202319超声波流量计数据采集板8/3/202319超声波流量计数据采集板10/1/202320概述超声波流量计原理超声波流量计的硬件接线（现场）超声波流量计诊断软件CUI的应用8/3/202320概述超声波流量计原理10/1/2023218/3/20232110/1/2023228/3/20232210/1/2023238/3/20232310/1/202324流量计监控诊断软件CUICUI软件是为DANIEL超声波流量计设计的高级实时监控和诊断工具。各种计量和诊断数据都可以通过直接连线和远程方式获得。8/3/202324流量计监控诊断软件CUICUI软件是为D10/1/202325如何安装CUI软件首先安装版本较低的CUI软件，如版本CUI3.10，然后安装升级版本CUI4.10。8/3/202325如何安装CUI软件首先安装版本较低的CU10/1/202326CUI软件连接设置点击桌面上的图标，进入如界面，点击对话框的取消。8/3/202326CUI软件连接设置点击桌面上的10/1/202327CUI软件连接设置

通过File>MeterDirectery进入CUI连接设置界面8/3/202327CUI软件连接设置通过File>10/1/202328CUI软件连接设置

将MeterName栏的名字重新设置，在ShortDete栏填写备注，在MeterType栏选择GasMarkⅢ,选择Ethernet，选中要编辑的一行后，点击表格下方的Ethernet按钮，得到如下界面：8/3/202328CUI软件连接设置将Meter10/1/202329CUI软件连接设置在IPaddress内输入该流量计的IP地址，点击OK键，则设置完成。8/3/202329CUI软件连接设置在IPaddres10/1/202330查看CUI软件的相关信息

通过file>connect或者点击进入如下界面：

8/3/202330查看CUI软件的相关信息通过fi10/1/202331查看流量计FE3101为例，点击Ethemet按钮，进入如下界面，选择对应的流量计名称，点击OK键，则流量计连接成功。8/3/202331查看流量计FE3101为例，点击Ethe10/1/202332通过meter>moniter进入查看剖面图：8/3/202332通过meter>moniter进入查看剖10/1/202333超声波流量计剖面图8/3/202333超声波流量计剖面图10/1/202334声道流速:-一对探头之间的平均流速(ft/sec)-A声道显示17.4ft/sec-蓝色条块表示反向流•平均流速:-所有声道流速取不同权重后的类加值…流量计横剖面的平均流速•流速比率:-每个声道的流速除以流量计的平均流速-A声道=0.892=17.43/19.548/3/202334声道流速:10/1/202335声速:(SOS)-声速传播速度以长度/时间表示….(如Ft/Sec)-当某个声道的声速与流量计的平均声速差值超过0.35%时，该声道条块颜色会变为黄色-当某个声道的声速与流量计的平均声速差值超过“CRange”参数的设置值时，该声道条块颜色会变为红色8/3/202335声速:(SOS)10/1/202336-增益指要对接收到的信号增强多少，才能达到需要的振幅强度。如果信号强度衰减，增益加强。-不同的流体条件，可导致不同流量计的增益有很大的差异。-流体条件相同时，同一个探头，在大口径的流量计上，因为声道较长，它的增益要比它在小口径流量计上时大。-LT-01型探头的最大增益为103dB8/3/202336-增益指要对接收到的信号增强多少，才能10/1/202337-从上次测试批次结速后，声道有效计时次数在总次数中所占的比例-100%信号质量指每一个接收到的信号都用来进行流量计量。-信号质量在以下情况可低于100%，如高流速状态下，或受到超声噪音干扰，或流动条件变化。-如果“批量”的数量是20，某一对探头其后20次测量将被记录。信号质量百分比范围从0到100%…每次以5%增加…如:90%=20次计时中有18次是有效的。-超过25%的信号质量是可接受的8/3/202337-从上次测试批次结速后，声道有效计时次10/1/202338-是接收到的信号和背景噪音的数值比率-该数字是“净可用信号数量”，因此可以设置低限值，并可产生报警-信噪比仅包括某批次采用的采样，不包括因为信号质量不符合要求而去除的采样。-如果噪音成为问题，信噪比可以帮助确认噪音来源。上游声道的信噪比小于下游声道的信噪比，则噪音来自于流量计的下游。-信噪比小于500，则需要调查8/3/202338-是接收到的信号和背景噪音的数值10/1/202339剖面系数:-靠近圆心的两个声道流速除以外侧两个声道流速后的比率-外侧的声道流速较低（靠近管壁的摩擦），靠近圆心的声道流速较高-理想的剖面系数是1.17(1.042/0.89).该结果为外侧声道(A&D)是流量计平均流速0.89倍,靠近圆心的声道(C&D)是流量计平均流速的1.042倍-如果该值比上述数值高出+/-0.05，需要调查原因。原因可能是漩涡或上游整流器部分阻塞8/3/202339剖面系数:10/1/202340漩涡:-用剖面系数估测漩涡（考虑流态和工作条件）-剖面系数为1.17=1.042/0.89,即零度漩涡-大多数漩涡都有不断旋转的部分。理想旋转的漩涡…像螺旋或螺纹…通常称为“整体旋转”-流动不与管道轴向平行，将导致计量误差(超过+/-2度的漩涡)8/3/202340漩涡:10/1/202341对称性:-上部两个声道的流速除以下部两个声道的流速-比较管道上半部和下半部的流动-在良好的工作条件下，其值应该接近1横向流:-A声道和C声道的流速除以B声道和C声道的流速比值-比较90度交叉的不同平面上声道-在良好的工作条件下，其值应该接近18/3/202341对称性:10/1/202342紊流:-表征流体扰动流速在短时间内变化-100*deltaT的标准偏差/deltaT（每个声道用百分比表示）-紊流占流速的2到6%。靠近圆心的C声道平均紊流为2到3%,而靠近管壁的D声道平均紊流为4到6%-良好流态时