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超声波多功能流量计

时间:2011/5/23 9:59:35 点击:2118

  核心提示:1 概述  市场中有各种各样的流量计,但是对于满管、不满管、明渠或河流达到精确测量是比较困难的,费用也很昂贵,而且维护量极大。针对这一难点和市场对达到计量级测量的需求,德国思科控制公司(Systee-Controls)研制出了德尔塔波(Delta2wave)超声波多功能流量计。这种流量计的主要应用领...

  1 概述

  市场中有各种各样的流量计,但是对于满管、不满管、明渠或河流达到精确测量是比较困难的,费用也很昂贵,而且维护量极大。针对这一难点和市场对达到计量级测量的需求,德国思科控制公司(Systee-Controls)研制出了德尔塔波(Delta2wave)超声波多功能流量计。这种流量计的主要应用领域为:

  (1)测量污水处理厂的进水、出水流量,继而可以计量污水处理的能力,计算相关用户(部门)的排污费用。

  (2)测量电站的冷却水流量,从而可以计算电厂对自然资源占有的费用。

  (3)为了计算水轮机的工作效能,通常需要用国际ISO60041标准进行流量计算,该流量计可以达到该标准所需要的流量测量精度。

  (4)测量明渠流量,明渠可以是规则的或者不规则的截面,不需要专门建设梯形截面。

  (5)测量河流的流量,可以测量50m宽的河截面,最宽可以达到150m。

  (6)适用于小流量的测量,通常是大于500mm的管径(主要是从经济角度出发)。

  2 精确性

  对于不满管的管路或者明渠的流量测量,其流体条件受到各种自然因素的影响和制约,如河床的变化,液位的变化,以及由于风产生的液体波浪起伏,若使用测量罐液位的方法,或者使用超声波多谱勒测距方法,在理想状况下,这些方法是可行的。但是在上述各种干扰因素下,导致测量结果是  不尽人意的,因为这些方法无法处理干扰因素,所以不能实行精确测量。采用超声波多功能流量计的解决方案是将液位测量与高精度的多通道超声波时域测量方法相结合。该测量系统中,超声波探头数量可以最多达到16对(32个)/测量点,数量的多少是根据系统对精度的要求及渠道的形状变化情形而决定的,流量计算机可以按照模块化方式进行智能处理。所以说,精度是可以变的,它由系统对精度的要求和由被测介质的管道结构所决定。

  通常,一台流量计算机可以同时处理4个分别独立的测量点,在计算机为“多通道”独立处理,意味着每个测点平均占有的探头对数为4对(8个探头)。当然,用户可以根据需要在这4个点中进行合理、适当的调整分配。对有些点需要高精度,就可以增加某些点的探头对数,从而可以提高灵活性。这一优点对于在水轮机效率分析计算中尤其明显,将附近几个测点集中使用一台流量计算机,然后根据不同测点对精度的要求进行探头数量的分配,以保证水轮机入水量和出水量的精度,整个投资成本是随着精度的要求而变化的。使用德尔塔波超声波多功能流量计可以达到ISO60041中对水轮机水流量的测量精度要求:满管时,测量优于读数的0.5%;不满管时为优于读数的1.0%。这里指的精度不是理想状态下的精度,而是在各种干扰和影响之下的精度指标。

  3 经济性

  在测量明渠流量中,目前国内外流量计都要求首先进行渠道改造,在渠道中砌出一种特定的结构,如巴歇尔槽、三角堰、矩形堰、或者Pb管等,其目的是砌出一个精确的截面,以便于计算截面面积。或者通过其他方式(如吸虹管)将明渠测量(不满管)方式转化为满管方式,这是目前大多进行明渠流量/不满管流量测量的基本前提和方式。这需要对相应的槽/堰有一定的要求,造成成本上升。同时在流量比较大时,会出现水从槽/堰顶溢出,造成洪水的危险,因为各种槽/堰都会出现不同程度的收缩。

  德尔塔波完全不需要进行任何土建工程,只是将装有超声波发射/接受器的导轨用螺丝/电焊固定在河床或者已有的渠壁上就可以了。由于一系列探头是安装在导轨上,很容易进行整体更换。

  除此之外,德尔塔波可以免维护和免调校;若一旦出现测量问题,系统会自动报警;不需要固定周期地进行维护和检修;若根据ISO标准要求定期维护的话,使用者可以运行流量计算机的自诊断功能,运用自行生成的一组自诊断数据进行传输,进行比较和检验,就可以发现运行过程中的任何错误、变化,可以发现是否有信号丢失或者异常。

  该产品进行流量测量时还可以检测出液体中的颗粒含量,测量出液体的浊度,可以在污水处理厂进行质量控制,从一定程度讲,它可以起到浊度仪的某些作用,说明它本身是一种多用途的仪器。

  4 可靠性

  思科控制公司在超声波流量测量领域已经有近10年的研究历史,新的德尔塔波产品就是这些研究的结晶和产物。它本身是一个高可靠性的产品。

  整个产品是按模块化设计的,引入了多处理器的电气隔离概念。主板中的核心是一块64位微处理器,它与其他输入/输出模块都进行严格的电气隔离,所有的I/O板也有自己的微处理器和独立的电源,板与板之间是通过总线系统相连接和交换数据,所以局部的失效不会引起全局的瘫痪。

  在采用多通道测量模式时,一个测量区域内可以采用冗余测量,即同一个被测流量,在不同的点安置探头作为冗余测点,这样提高了系统的可靠性,同时测量值要比单通道的测量在稳定性上更平滑稳定。

作者:佚名 来源:不详
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