基尔中国 生产厂家管段式超声波流量计防爆型测量原理和使用步骤

一、测量原理详解1. 时差法核心原理

· 基本原理：当超声波束在液体中传播时，流体的流动会使传播时间产生微小变化，且这种变化与流体流速成正比。

· 数学表达式：

1. 设声束与液体流动方向的夹角为θ

2. 声束在液体的直线传播次数为M

3. 管道内径为D

4. 声束在正方向上的传播时间为Tup

5. 声束在逆方向上的传播时间为Tdown

6. 时间差ΔT = Tup - Tdown

· 流速计算：在静止流体中声速为c，流体流动速度为u，传播距离为L时：

1. 顺流方向：t1 = L/(c+u)

2. 逆流方向：t2 = L/(c-u)

3. 由于c >> u，时间差▽t = t2 - t1 = 2Lu/c²

4. 通过测量时间差▽t即可求出流速u，进而计算出流量Q2. 防爆型设计特点

· 防爆标准：严格遵循国标隔爆EXdIICT6标准设计制造

· 安全机制：

o 采用坚固外壳将内部电路与外部危险环境彻底隔绝

o 即使内部发生火花，厚实坚固的外壳也能承受强大压力，有效遏制爆炸向外扩散

o 仪表保护箱加上特殊工艺强化的密封设计，从根源上杜绝危险介质泄漏风险

· 防爆等级：典型防爆等级为ExdⅡBT4，适用于Zone 1&2危险区域二、使用步骤详解1. 安装前准备

· 现场勘查：

o 检查管道条件：确认管道材质、直径、壁厚、是否有内衬等

o 选择安装位置：应选择直管段较长（上游≥10倍管径，下游≥5倍管径）、流体流态稳定的地方

o 避开干扰源：远离阀门、泵、高压电和变频器等干扰源

· 工具准备：

o 准备安装所需工具：扳手、螺丝刀、密封胶、耦合剂等

o 对于插入式流量计，还需准备开孔工具2. 安装步骤

· 管段式流量计安装：

1. 切割管道：根据流量计尺寸，在管道上进行切割

2. 连接管道：使用法兰或焊接等方式将流量计与管道连接，确保连接牢固、密封良好

3. 安装方向：确保流量计安装方向与流体流向一致

4. 直管段要求：保证上游距离弯管和阀门大于10D，下游距离弯管和阀门大于5D（D为直径），距泵出口处要大于30D3. 参数设置

· 基本参数设置流程：

1. 按MENU，输入数字11，设置管道外直径

2. 按▼╱+出现M12，输入管道壁厚

3. 按▼╱+出现M14，选择管道材质类型

4. 按▼╱+出现M16，选择管道衬里

5. 按▼╱+出现M20，选择流体类型

6. 按▼╱+出现M23，选择传感器类型

7. 按▼╱+出现M24，选择传感器安装方法（一般选择Z法安装）

8. 按MENU，输入25，设置安装距离4. 信号调试与验证

· 关键调试步骤：

1. 按MENU，输入数字90，检查质量Q值，调整探头保证Q数值为70以上

2. 按▼╱+，出现M91，检查S时间传输比应在98%-102%之间

3. 细微调整探头位置，确保信号质量和传输比达到状态

· 合格标准：

o 90号窗口：上下游信号强度在70.0以上，信号质量在85以上

o 91号窗口：信号传输时间比在97%-103%之间5. 零点校准与维护

· 零点校准：

· 在管道内无流体流动的情况下进行零点校准

· 进入流量修正分组，使用M402对声道进行零点计算

· 使用M403对第二声道进行零点切除

· 定期维护：

· 每6-12个月用高精度便携式流量计对比校验

· 定期清洁传感器表面（如用无水乙醇擦拭）

· 检查电缆连接是否牢固，有无破损三、防爆型使用特别注意事项

1. 环境适应性：

· 确保工作环境温度在设备允许范围内（通常-20℃～+60℃）

· 避免在超过防爆等级规定的危险区域使用

2. 电源管理：

· 使用稳定电源（如9～30V DC），避免与高干扰设备共线

· 建议电流>1A，确保设备稳定运行

3. 安全操作：

· 严格遵守安全操作规程，使用前检查设备外观是否完好

· 如遇设备报警或异常操作，应立即关闭设备并排除异常

· 禁止未授权人员擅自拆卸设备或修改设备部件

4. 专业培训：

· 操作和维护人员应接受专业培训，了解防爆型流量计的工作原理和安全操作规范

· 建立完善的维护记录，包括维护日期、内容和维护人员等信息

管段式超声波流量计防爆型凭借其高精度测量、安全可靠、安装简便等优势，已成为石油、化工、天然气等易燃易爆环境中流量监测的设备。正确理解其测量原理并严格按照使用步骤操作，可确保设备在危险环境中的长期稳定运行和测量准确性。