1. 초음파 유량계의 측정 원리
초음파 유량계는 비접촉식 유량계입니다. 작동 원리는 유체 내에서 초음파가 전파될 때 전파 속도가 유체 유량에 영향을 받는다는 것입니다. 유체 내 초음파 전파 속도를 측정하여 유체의 유속과 흐름을 감지할 수 있습니다. 비율을 계산할 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 통과 시간 초음파 유량계를 예로 들면, 초음파가 유체 내에서 전파되면 하류 방향의 초음파 전파 속도가 증가하고 역류 방향, 즉 전파 거리가 동일해집니다. 그런 다음 전파 속도 차이와 측정된 유체 유속 간의 관계를 사용하여 유속을 계산하고 이를 유속으로 변환합니다. 즉, 초음파 빔이 파이프라인의 수질 매체 흐름 방향으로 "상류 센서"와 "하류 센서" 사이를 전파할 때 물의 흐름에 따라 초음파 빔의 전파 시간이 상대적으로 약간 변경됩니다. 이는 정적 전파에 비례하며, 이 전파 시간은 물의 유량에 비례합니다. 이것이 시차 초음파 유량계의 측정 원리입니다. 그 관계의 이론적 표현은 다음과 같습니다:
V=MD/sin2θ×ΔT/TupTdown
공식에서 M은 직선 전파 횟수입니다. 수중 초음파 빔
θ—초음파 빔과 물 흐름 방향 사이의 각도
Tup—초음파 빔이 순방향으로 전파되는 시간(전파 시간 상류 센서에서 하류 센서로)
Tdown - 초음파 빔이 반대 방향으로 전파되는 시간입니다(하류 센서에서 상류 센서로 전파 시간)
△T= Tup—Tdown
2. 유량계의 초음파 특성
초음파 유량계는 마이크로 프로세싱 기술을 기반으로 하며 대부분 집적 회로 및 저전압 넓은 펄스 방출을 사용하여 설계됩니다. 기술. 측정 기술 측면에서는 더 높은 분해능과 더 넓은 측정 범위를 달성하기 위해 0.1ns의 초고해상도 시간 측정 회로가 사용되는 경우가 많습니다. 특히 액체 매체 측정, 특히 물 측정에 사용됩니다. 주목할만한 특징은 정확도 수준이 ±1.0%이며, 생산을 중단하지 않고도 압력을 가하여 설치할 수 있다는 것입니다. 호스트는 값 제어실에 설치할 수 있으며 전류 및 펄스와 같은 표준 신호도 출력할 수 있으며 RS232를 사용할 수 있습니다. 또는 원격 측정 데이터를 위한 RS485 인터페이스 통신. 이 유량계는 높은 신뢰성, 낮은 전력 소비, 간섭 방지, 쉬운 설치 및 유지 관리 등의 장점을 가지고 있습니다.
3. 초음파 유량계의 기본 구조 및 주요 설치 방법
1. 초음파 유량계의 구조
초음파 유량계는 일반적으로 필드 센서( 즉, 프로브), 전송 케이블 및 디스플레이 호스트. 센서는 클램프형, 플러그인형 및 플랜지형(예: 파이프 섹션 유형)입니다. 디스플레이 호스트는 고정형과 휴대용으로 구분됩니다. 휴대용 호스트에는 초음파 유량계를 비교하기 위한 클램프형 센서가 장착될 수 있습니다. 온라인(현장 교정)으로 수정되며 설치가 매우 쉽습니다.
2. 초음파 유량계의 측정 지점 결정
초음파 유량계는 먼저 적합한 측정 지점을 선택한 다음 측정 지점의 수도관 매개변수를 유량계에 입력해야 합니다. 마지막으로 센서를 수도관에 설치된 유량계(즉, 프로브)에 연결합니다.
⑴측정 지점에 대한 일반 요구 사항
초음파 유량계의 측정 지점은 특정 길이의 직선 파이프 섹션, 즉 물 흐름이 균일한 파이프 섹션에 있어야 합니다. 측정 오류를 줄이기 위해 분포가 선택되었습니다.
⑵측정 지점 선택 원칙
⑴측정 지점은 상류(물 흐름 방향)에서 배관 직경 길이의 10배, 배관 길이의 5배가 되어야 합니다. 하류로부터의 파이프 직경(물 흐름 방향) 균일한 직선 파이프 섹션(즉, 상류 및 하류 밸브가 이 길이 외부에 있거나 수도관의 변곡점이 이 길이 외부에 있음).
⑵ 직관부의 재질은 초음파 전달이 원활하도록 균일하고 흠집이나 균열이 없어야 합니다.
⑶직관부 내벽에는 스케일이 없어야 합니다(스케일이 약간 있는 경우 조건에 따라 증기나 고압수로 퍼지할 수 있음).
⑷직관부(수직관부, 수평관부)에는 물을 채워야 합니다.
3. 초음파 유량계 센서의 분류 및 주요 설치 방법
초음파 유량계 센서의 설치 품질은 유량 측정의 정확성, 신뢰성 및 작동 신뢰성과 직접적인 관련이 있습니다.
⑴초음파 유량계 센서(프로브) 분류
설치 방법에 따라 일반적으로 사용되는 세 가지 초음파 유량계 센서가 있습니다.
클램프 온 센서 - 설치 중 , 파이프 외벽의 설치 예정 위치를 매끄럽게 연마한 후 센서(프로브)를 커플링제로 파이프 외벽에 부착한 후 특수 클램핑 장치로 고정해야 합니다.
이 방법은 배관 외부의 물의 흐름을 쉽게 측정할 수 있으며 휴대성에도 적합합니다. 단점은 커플링제를 부적절하게 취급하면 신호 수신 상태가 쉽게 악화되고 측정 안정성에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.
플러그인 센서 - 설치 중에 드릴링 도구를 사용하여 생산을 중단하지 않고 파이프라인에 센서(프로브)를 삽입합니다. 수도관 내벽에 스케일이 있거나 물에 공기가 있는 경우에도 안정적이고 확실한 측정이 가능한 것이 장점입니다.
파이프 세그먼트 센서 - 설치 시 선택한 직선 파이프 섹션을 절단하고 플랜지 연결을 사용해야 합니다. 제품은 공장에서 특별히 교정되었습니다. 생산을 중단하지 않고도 센서를 수리할 수 있다는 장점이 있습니다. 측정 정확도가 높은 것이 특징입니다.
⑵초음파 유량계 센서(프로브) 설치
초음파 유량계 센서(프로브)의 설치 위치는 일반적으로 수도관에 파이프 축이 있는 두 개의 센서(프로브)를 선택하는 것입니다. 축은 수평 방향이거나 파이프 축의 수평면과 45도 각도를 이루고 있습니다.
초음파 유량계 센서(프로브)의 설치 방식에는 Z, V, N, W 방식이 있습니다. 그 중 N공법과 W공법은 직경 50mm 이하의 수도관에 적합하며, 사용상의 어려움과 높은 경제성으로 인해 거의 사용되지 않는다. 일반적으로 사용되는 두 가지 방법이 있습니다:
a. "V" 설치
"V" 설치가 표준 설치 방법이며 측정 가능한 파이프 직경 범위는 25mm-400mm입니다. 센서(프로브)를 설치할 때 상류 및 하류 센서(프로브)의 수평 정렬에 주의하여 중심선이 송수관 축과 일치하도록 해야 합니다.
b. "Z"형 설치
"Z"형 설치는 일반적으로 두꺼운 수도관에 적합하거나 수질이 그다지 깨끗하지 않거나 내부 벽에 스케일이 있습니다. "V"형 설치의 원인이 되는 파이프. 신호 왜곡 조건을 설치하십시오. 일반적으로 "Z" 유형 설치는 직경이 300mm 이상인 송수관에 더 적합합니다. "Z" 유형 설치의 측정 가능한 파이프 직경 범위는 일반적으로 100mm-600mm입니다. 센서(프로브)를 설치할 때 업스트림 및 다운스트림 센서(프로브)는 물 파이프라인의 축과 동일한 평면에 있고 업스트림 센서(프로브)는 낮은 위치에 있고 업스트림 센서(프로브)는 있다는 점에 유의해야 합니다. ) 높은 위치에 있습니다. (도식은 매뉴얼 참조)
⑶초음파 유량계 센서 프로브 설치 점검
a. 주로 센서(예: 프로브)의 설치 위치가 적합한지 확인합니다.
b. 송수관 외벽과의 연결이 원활하고 견고한지 여부.
c. 호스트를 통해 신호 강도와 신호 품질을 확인하고, 호스트가 정상적으로 작동할 수 있도록 센서가 초음파 신호를 수신할 수 있는지 관찰합니다.
4. 초음파 유량계 디버깅
⑴ 유량계의 요구 사항에 따라 파이프라인 매개변수를 입력하고 기록합니다.
⑵상류 및 하류 센서(즉, 프로브)의 설치 위치, 간격, 배관 연결 정도를 조정하고 상류 및 하류 방향 모두에서 수신되는 신호 강도를 가장 강하게 조정합니다(신호가 클수록). 강도가 높을수록 값이 안정적일수록 신뢰성이 높아지고 오랫동안 실행할 수 있는 신뢰성이 높아집니다.
4. 초음파 유량계 측정 데이터의 원격 전송 및 공유
기술자는 일반적으로 적절한 직렬 포트 케이블을 사용하여 PC 또는 기타 통신 장비를 통해 초음파 유량계 통신을 구현합니다. 호스트 컴퓨터의 직렬 포트와 초음파 유량계의 직렬 포트. 소프트웨어를 사용하여 호스트 컴퓨터에 사전 설정된 명령을 발행하면 유량계는 관련 응답 신호를 보낼 수 있습니다.
기술자는 초음파 유량계의 식별 코드를 네트워크 주소 코드로 사용하고 해당 명령 세트를 통신 프로토콜로 사용하며 유량계의 전류 루프와 OCT 출력을 사용하여 스테퍼(또는 아날로그) 전자기 밸브 개방 및 릴레이 출력은 다른 장비의 전원 켜기 및 끄기를 제어할 수 있어 데이터 수집 및 원격 제어를 모두 실현할 수 있습니다(데이터 전송 하드웨어는 거리가 상대적으로 짧을 때 RS232 또는 RS485 인터페이스 통신을 사용합니다. 전류 루프는 거리가 더 길거나 무선 전송 시 사용됩니다. 이더넷을 통해 유량계 데이터를 회사 네트워크로 전송하여 회사 내의 관련 보조 장치 간에 데이터를 공유합니다. 그리고 수량계의 실시간 모니터링 상태를 실현합니다.
5. 초음파 유량계 사용 시 일반적인 오류 및 해결 방법
1. 오류 현상: 순간 유량계가 크게 변동합니다.
⑴실패 원인: 신호 강도가 크게 변동합니다. 측정된 유체 자체가 크게 변동합니다.
⑵ 대책: 프로브의 위치를 조정하고 신호 강도를 높여(3% 이상 유지) 유체 자체가 크게 변동하는 경우 위치가 좋지 않습니다. 첫 번째 10D와 마지막 10D가 5D 작업 조건 요구 사항인지 확인하는 것이 중요합니다.
2. 오류 현상: 외부 클립온 유량계의 신호가 낮습니다.
⑴실패원인 : 배관경이 너무 크거나 배관의 스케일이 심하거나 설치방법이 올바르지 않습니다.
⑵ 대책: 직경이 너무 크고 스케일링이 심한 파이프에는 플러그인 프로브를 사용하고 설치 방법을 다시 선택하십시오.
3. 오류 현상: 일정 기간 사용 후 플러그인 프로브의 신호가 감소합니다.
⑴불량 원인 : 프로브가 어긋나거나 프로브 표면의 스케일이 두꺼울 수 있습니다.
⑵ 대책: 프로브 위치를 다시 조정하고 프로브 방출 표면을 청소하십시오.
4. 오류 현상: 시작할 때 표시되지 않습니다.
⑴고장 원인: 전원 공급 장치 특성이 계측기 정격과 일치하지 않거나 퓨즈가 끊어졌습니다.
⑵ 대책 : 전원특성이 기기의 정격값과 일치하는지, 퓨즈가 끊어졌는지 확인하세요. 위와 같은 문제가 없다면 제조사의 전문가에게 연락하여 조치를 취하시기 바랍니다.
5. 오류 현상: 기기를 켠 후 문자가 표시되지 않고 백라이트만 나타납니다.
⑴ 실패 원인 : 일반적으로 프로그램 칩이 분실됩니다. ⑵대책: 제조사의 전문가에게 연락하여 처리하도록 하십시오.
6. 결함 현상: 현장의 강한 간섭 하에서는 장비를 사용할 수 없습니다.
⑴오류 원인: 전원 공급 장치의 변동 범위가 크거나 주파수 변환기 또는 주변의 강한 자기장으로 인한 간섭이 있거나 접지선이 잘못되었습니다.
⑵ 대책: 장비에 안정적인 전원 공급을 제공하거나 장비를 주파수 변환기 및 강한 자기장 간섭으로부터 멀리 설치하거나 표준화된 방식으로 접지선을 설정하십시오.
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