TFXP便携时差式超声波流量计的应用

２０１０年第０４期沿海企业与科技

ＮＯ．０４，２０１０

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ＴＦｘＰ便携时差式超声波流量计的应用

吴充波

［摘要］文章介绍ＴＦｘＰ便携时差式超声波流量计的工作原理、特点和使用方法，分析影响测量准确度的因素。［关键词］流量计；流量测量技术；准确度

［作者简介］吴充波，三亚中法供水有限公司，海南三亚，５７２０００［中图分类号］ＴＨ８１４．９２

［文献标识码］Ａ

［文章编号］１００７—７７２３（２０１０）０４一００４９一ｏ００２

一、前言

ＴＦ＇ｘＰ便携时差式超声波流量计，应用范围适

聊便携时差式超声波流量计是美国迪纳

声公司制造的，利用了具有同时发射和接收功能的两个探头，探头夹持在一个彼此有着特定距离

的位置。探头有三种安装方式，如图１所示：Ｖ一型方式，这样声波能横穿管道两次；ｗ一型方式，这样声波能横穿管道四次；Ｚ一型方式，这样两探头装在管道的相反面且声波穿过管道一次。选择何种方

二、测量原理

用于内径为２５。２５４０ｒＩｕｎ的管道，可测流体为：超

纯水、饮用水、化学试剂、污水、回收水、河水、工业

废水等。其融合了世界上最先进的非接触式流量测量技术，提供了测量系统不可超越的精度，多用途性、便利的安装和可靠性，为使用者提供了极大网管道流量测量，对出厂水和管网流量计作在线

检测。现根据多年现场使用的经验，将这种超声波

方便。使用脚便携时差式超声波流量计，对管

流量计的特性和使用方法及有可能影响测量准确

度的一些问题分析如下。

式是基于管道和流体的特点。流量计的工作原理

是两个探头之间交替发射和接收经调整了的声波

频率相位信号，并计算声波往返于两探头的时间

间隔，所测量到的时间差直接与管内流体的流速有关。

Ｖ一型方式Ｖ一型方式

图１

Ｚ一型方式

三、ＴＦＸＰ便携时差式超声波流量计的特点

１．聊利用了迪纳声独特的双时基时间放

４．可用配套提供的红外接口适配器和

ＵＬｌ＇ＲＡＵＮＫＴＭ软件，使得系统不接任何导线即可完成组态、标定和自诊断功能。

大运算方式、先进的数字信号处理方式（ＤｓＰ）和数字截面校准技术。ＴＦｘＰ便携时差式流量计频谱调

制爆发的特点。

５．标准配置可适合管径：２５～２５４０ｍｍ。

６．精度±０．５％（流速＞０．３舶，现场标定）；±

１．０％（流速＞Ｏ．３Ⅱ以，不必现场标定）；±Ｏ．００３ｎ以精度误差（当流速＜ｏ．３ｎ以）。

２．ＴＦｘＰ具有自动雷诺数补偿功能，可确保测

量层流、管径大小头和管路扰动区域流量的精确度。

３．高达４０００：１的量程比使得仪器既能测量正常的过程流量又可测量因管道或阀门泄漏引起的流量。

四、ＴＦＸＰ便携时差式超声波流量计的使用

正确的操作方法如下：（一）传感器定位

１．通常选择的定位点位置应具备：至少上游

４９

１０倍、下游５倍于管内径的直管段。

２．基于管道尺寸和流体特点选择一种探头安装方法，对于内径２５～７５ｍｍ的塑料管，且管内为

器连接的接线图，确定正确的电源和传感器连接。

（四）设置和通电１．按压面板上的ＯＮ。

２．从ｓｅｒｖｉｃｅｍｅｎｕ确定信号强度大于２％。３．输入合适的测量单位和Ｉ／ｏ数据。

纯净的非腐蚀性流体，选择Ｗ＿型安装方式；对于

所有管道和大多种流体，且管径为７５—２５０ｍｍ，选择Ｖ一型安装方式；管径大于２５０ｍｍ时，选择Ｚ一型安装方式。

３．用仪器面板按键或ｕＬｌＲＡⅡＮＫＴＭ软件将下列参数输入变送器：

（１）传感器安装方式（２）管外径（３）管壁厚度（４）管道材质（５）管道声速★（６）管道相对粗糙度呋（７）管道衬里厚度（８）管道衬里材料（９）流体类型（１０）流体声速★（１１）流体粘度★（１２）流体密度六

（二）管道准备和传感器安装

１．传感器安装点的管道面需要擦净和保持干燥，清除松散刻痕、锈、漆以确保满意的声波传导。

２．将传感器安装导轨或鞍架安装在步骤ｌ中的安装定位点。

利用Ⅱ＇ｘＰ便携时差式超声波流量计对管线

中运行的电磁流量计进行在线检测，即通过超声波流量计测量值与电磁流量计显示值进行比较。如表１，为金鸡岭水厂出厂水电磁流量计在线检测记录表。

（１）通过在线检测可以验证现场管道条件下对

电磁流量计工作的影响，这是送检无法解决的一

个问题。

（２）由于内部核算的流量计属非强制检定的计

量器具，使用者只需按照量传原则进行科学的校

准即可。

（３）对未到检定周期期时间，发现电磁流量计工作异常或检查中发现某些参数（线圈电阻、电极间电阻）异常时，可用超声波流量计进行在线检

测，帮助判断电磁流量计工作精度，以作出最优的

解决方案。

（４）对于含金属离子较多或导电率较高等原

因，容易引起电磁流量计故障的可进行定期在线检测以及时发现问题。

（５）对一时无法停水拆装的电磁流量计进行在

线检测，以及时了解电磁流量计工作精度，并根据

在线检测的情况，可分析原因并及时采取相应的措施。

３．在探头接触面上涂上适量的耦合剂，将两探头放人导轨／鞍架中并确保它们为线性及径向

放置。假如用的是Ｒ７Ⅳ型耦合剂，则通电前需要足

够的固化时间，一般固化时间为２４小时。

（三）传感器／电源连接

１．不能随意加长传感器的电缆。

通过对电磁流量计的在线检测，可快速、及时、准确地评估或验证在线电磁流量计的工作精度，

并可大大地减少电磁流量计拆、装、送检费用。同时，通过对同一管道不同位置的流量检测，可应用

２．参考ＴＦＸＰ变送器机壳内关于电源和传感

于管道渗漏、旁路的查找。

表１电磁流量计在线检测记录表

时间

Ｏ１０’２０’３０

７

ＩＦＣ４１１０电磁流量计读数（吨）

７９００８１６７８４３４８７０１

２６７２６７２６７

ＴＦＸＰ超声波流量计读数（吨）

４２７４４５４３４８１２５０８０

２６９２６９２６８

流量（吨）流量（吨）

相差误差

—２—２一ｌ

一Ｏ．７４％—０．７４％一０．３７％一０．６２％

平均值

（下转第５０页）

５０

支持。

（二）重视教练员的作用

传统的经验训练为我们提供了丰富的素材，有些理论虽然受到质疑，但有其存在的历史价值。在

构建科学化训练体系过程中应借鉴传统经验训练的方式、方法，在传统的经验训练基础上建立科学化训练体系。

（七）做到以人为本在提倡和谐社会的今天，在取得优异成绩的同时，科学化训练首先要保证运动员的身心健康不受侵害，减少伤病对运动训练的影响，延长运动寿命，训练成绩的取得不能以运动员的身心健康为代价。

［参考文献］

［１］陈正．科学训练概念的界定及若干理论问题的再认识

教练员是训练计划的设计者和控制训练过程

的执行者，训练科学化程度的高低很大程度上取决于教练员对训练过程中一系列问题的认识，特别是在选材中所起的作用更明显。因此，要实现科

学化的训练，教练员首先要加强自身各方面素质

的提高。

（三）认识和把握运动项目的性质和特征在运动训练实施过程中，要树立正确的训练指导思想、控制训练的正确方向、改革创新训练方法和手段。在安排运动强度和运动量等方面要注重运动员的个体差异性，在对运动员个体情况深入了解的基础上，循序渐进地进行。

（四）综合考虑影响运动训练的多种因素

运动成绩的取得是一个复杂的过程，它受到多种因素的制约和影响。在训练过程中要根据项目特点、运动员的个性特征以及不同的训练阶段，

［Ｔ］冲国体育科技，２００５，４１（５）．

［２］田麦久，等．体育学院通用教材：运动训练学［Ｍ］．北京：人

民体育出版社。２０００．［３］何艳君．对提高运动训练科学性的探讨［Ｊ］．湖北体育科

技，２００４。２３（１）．［４］赵峰．论科学化运动训练的前沿观念［Ｊ］．吉林体育学院

学报，２００５，２１（１）．

［５］中国运动训练专业委员会．中国运动训练理论与实践研

究［Ｍ］．北京：高等教育出版社。１９９６．

正确选择具体的训练内容和方法，有针对性地加

强训练。

（五）把握高水平科学训练与研究的发展趋势在信息和科学技术高度发达的今天，应充分

［６］邓运龙．怎样构建理论指导下的运动训练［．１］．四川体育

科学，２００４。（３）．

［７］汪现义，李波．以强度为核心的运动负荷对提高田径训练

效果的分析［Ｊ］．田径，２００６，（２）．

利用高科技带来的便利，争取机会与国内外训练

学专家交流和学习，尽快掌握先进的训练方法和

解决问题的办法，提高训练的整体水平。

（六）尊重和借鉴传统运动训练中积累的经验

［８］熊焰，等．运动训练理论中几个基本问题的甄别［Ｊ］．西安

体育学院学报，２００５，２２（１）．

（上第５０页）

五、影响测量准确度分析

（一）上下游直管段对测量准确度的影响

由ＴＦｘＰ流量计测量原理知，流量计直接测量

具有非常低声阻抗，可能造成声束分散。含气量大时，将减小声波信号的强度。三亚中法供水有限公

司测量出厂水流量时，泵与探头间直管段小于１０Ｄ，测量数据不稳定；重新选择探头安装位置，直管段满足了３０Ｄ的要求，测量数据才稳定下来。因此，要消除含气量，必须保证探头安装前后直管段长度。

（四）耦合剂对测量准确度的影响

为了保证探头和管道充分接触，安装探头时需要往管道表面均匀地涂一层耦合剂，一般厚度为２～３ｍｍ。应将耦合剂内的气泡和颗粒挤出去，探头的发射面应紧密地贴在管壁上。流量计大多安装在水井中，安装环境潮湿，有时会被水淹。如果选

流体的流速，只有流体是稳流的，才能保证测量精度。ＴＦ）（Ｐ流量计的探头安装必须有足够的直管

段，上游直管段至少１０Ｄ，下游直管段至少５Ｄ，并保证该处液体满管。如果探头安装位置上游有泵、

阀门等设备，其后的管段流体产生紊流，要使流体

状态稳定，探头安装位置必须离干扰源足够远以消除干扰，要求直管段为３０Ｄ以上。直管段长度是保证测量准确度的主要因素。

（二）管道参数设置和探头安装对测量准确度的影响

管道参数设置与测量准确度有密切关系，如果管道材质及尺寸的设置与实际管道尺寸不相符，将使理论管道流通截面积与实际流通截面积

产生误差，导致最终结果不准确。另外，探头的发射距离是根据流体、管道、探头的安装方式等各种参数综合运算的结果，探头的安装距离产生偏差，也会引起很大的测量误差。因此，正确设置管道参数，探头才能安装准确，减小管道参数设置对测量准确度的影响。

（三）含气量对测量准确度的影响

含气量对测量数据也有很大影响。不溶气体

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用一般耦合剂，在很短时问内便失效，影响测量准

确度。

（五）管道内壁的垢层对测量准确度的影响有些管道时间久了，内壁有较厚的垢层，也会影响超声波信号的接收，影响测量准确度。

六、结论

ＴＦ）【Ｐ便携时差式超声波流量计的应用对操

作人员技术要求比较高，只有在使用前了解仪表

的性能标准及安装要求，选择良好的安装位置和满足安装条件的管道，正确安装、使用和维护，才

能获得满意的应用效果。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f1ym.html