超声波流量计工作原理及常见问题概述

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超声波流量计特点及常见故障的诊断分析

超声波流量计特点及常见故障的诊断分析

超声波流量计特点及常见故障的诊断分析超声波流量计是应用超声波原理测量流体流量的仪器。

它通过测量超声波在流体中传播的时间差来确定流速,并进而计算出流量大小。

以下是超声波流量计的特点及常见故障的诊断分析:特点:1. 非接触式测量:超声波流量计无需与流体直接接触,不会影响流体的流动性能,避免了对流体的阻力和压力损失。

2. 高精度测量:超声波流量计具有较高的测量精度,在正常使用条件下,精度可以达到0.5%以内。

3. 全程测量:超声波流量计可以进行全程测量,不受管道布局、管道直径和管道形状的限制。

4. 宽测量范围:超声波流量计适用于多种流体介质,包括液体、气体和蒸汽等,并且测量范围广,可以覆盖不同流速范围。

5. 无移动部件:超声波流量计内部没有移动的零部件,结构简单,无需经常维护和保养。

6. 无压力损失:超声波流量计的传感器一般安装在管道外部,不会对管道内部流体的压力造成影响,无压力损失。

7. 易于安装和维护:超声波流量计安装方便,不需要切断管道和停止生产过程,且使用寿命长,维护成本低。

常见故障及诊断分析:1. 传感器故障:传感器可能出现无法工作的情况,可能是由于传感器接触不良或损坏导致。

诊断时可以检查传感器与仪表的连接情况,或者替换新的传感器进行测试。

2. 测量不准确:如果超声波流量计的测量结果与实际流量存在偏差,可能是由于介质的物性参数设置错误或者管道内有其他物质干扰导致。

诊断时可以重新校对物性参数,或清洗管道内部的杂质。

3. 温度影响:超声波流量计测量的结果可能受到温度的影响。

在温度波动较大的环境中,需要对测量结果进行温度补偿。

如果仪表显示的流量波动较大,可能是温度补偿参数设置错误,需要重新校对。

4. 信号干扰:由于超声波流量计是通过测量超声波的传播时间差来进行测量,如果信号受到干扰,测量结果可能不准确。

诊断时可检查信号线路是否正确接入,或进行信号屏蔽处理。

5. 供电故障:超声波流量计的供电系统可能出现故障,导致仪表无法正常工作。

天然气超声波流量计的工作原理

天然气超声波流量计的工作原理

天然气超声波流量计的工作原理
天然气超声波流量计通过发送和接收超声波信号来测量天然气的流量。

其工作原理如下:
1. 发送超声波信号:流量计中的传感器发出超声波信号(通常是由压电晶体产生的声波),通常有两个传感器,一个充当发送器,另一个充当接收器。

2. 超声波通过天然气:发送的超声波信号穿过天然气管道,传输到另一个传感器接收器。

3. 检测接收的超声波:接收器接收到传输过来的超声波信号,并记录传输过程中的时间差和信号强度。

4. 测量流速:根据超声波在天然气中的传播速度以及时间差,计算出天然气的流速。

5. 计算流量:将测得的流速与流量计的截面积进行计算,得到天然气的流量。

需要注意的是,超声波在物质介质中的传播速度受到多种因素的影响,包括介质的密度、温度、湿度、气体成分等。

因此,在实际应用中,需要对这些因素进行校正,以保证测量结果的准确性。

超声波流量计使用指南

超声波流量计使用指南

超声波流量计使用指南超声波流量计是一种广泛应用于工业、商业和家庭环境中的流量测量设备。

它利用超声波技术测量流体在管道中的流速和流量。

本文将介绍超声波流量计的基本原理、安装步骤和使用注意事项,帮助读者正确、高效地使用超声波流量计。

一、超声波流量计的基本原理超声波流量计工作基于多普勒效应和声速差测量原理。

当超声波信号通过流体时,会受到流体流速和流体的声速差的影响。

通过测量超声波信号的频率差异,可以计算出流速和流量。

二、超声波流量计的安装步骤1. 确定安装位置:选择一个管道平直、无气泡和杂质的部位作为安装位置。

避免有漩涡或涡流的位置,以免干扰测量结果。

2. 准备安装工具:确保准备好合适的工具和材料,如螺丝刀、扳手、密封胶等。

3. 清洁管道表面:使用清洁剂和布料清洁管道表面,确保与超声波流量计传感器接触的部分干净无污垢。

4. 安装超声波流量计传感器:将传感器固定在管道上,根据传感器类型选择合适的安装方式(如夹紧式或焊接式)。

5. 连接电缆和电源:根据超声波流量计的规格和要求,连接传感器的电缆和电源。

6. 密封和固定:使用密封胶或安装夹固定超声波流量计传感器,确保传感器与管道之间的连接牢固且密封良好。

7. 完成安装:检查安装是否完整,并确保传感器与管道之间没有间隙或松动。

三、超声波流量计的使用注意事项1. 管道尺寸和材质:在使用超声波流量计之前,确保了解管道的尺寸和材质,以便选择合适的传感器和测量参数。

2. 流体类型和温度:超声波流量计可应用于各种液体和气体,但不同类型的流体可能需要不同配置的传感器。

同时,也要考虑流体的温度对测量结果的影响。

3. 定期校准:定期校准超声波流量计,以确保测量结果的准确性和稳定性。

校准频率根据具体使用情况和要求而定。

4. 杂质和气泡:超声波流量计对杂质和气泡敏感,可能影响测量结果。

确保管道系统清洁,并采取相应措施去除杂质和气泡。

5. 避免振动干扰:超声波流量计的准确性容易受到振动的影响。

超声波流量计五种常见故障解决方法

超声波流量计五种常见故障解决方法

超声波流量计五种常见故障解决方法超声波流量计是一种流量计量技术,它利用超声波对流体进行测量,可以测量液体、气体等流体的流速和流量。

在使用过程中,超声波流量计也会出现一些故障,影响流量计的精度和稳定性。

本文将介绍超声波流量计常见的五种故障以及相应的解决方法。

1. 声速传输时间偏差声速传输时间是超声波流量计的关键参数之一,它影响到测量精度。

如果声速传输时间偏差过大,会导致流量计的测量结果不准确。

造成声速传输时间偏差的原因可能是超声波传感器安装不当或者超声波传感器所处的环境变化。

解决方法如下:•检查传感器的安装是否符合要求•调整传感器的位置,避免环境因素的影响•对超声波传感器进行校准2. 液体中杂质过多在测量液体的过程中,液体中存在着杂质,如气泡、沉积物等,会影响超声波的传播和接收,降低测量精度。

解决方法如下:•定期清洗超声波传感器以及管路•预处理流体,例如过滤、除泡3. 管路设计不合理管路的设计会影响到流体的流动状态,进而影响测量结果。

如果管路的设计不合理,会出现回流、静态流等问题。

解决方法如下:•设计合理的管路系统•增加流量计局部阻力•调整管路中的流体流动状态4. 超声波传感器的磨损超声波传感器在长时间运行中会出现磨损,降低测量精度。

解决方法如下:•定期更换超声波传感器•在传感器使用前后进行校准,以检测传感器的磨损情况5. 数据异常在使用过程中,可能会出现数据异常等问题,导致测量结果不准确。

解决方法如下:•检查流量计的工作状态•检查测量管路及其接口•检查数据传输的稳定性在使用超声波流量计的过程中,以上五种故障是比较常见的问题,需要我们及时发现并及时解决,以保证流量计的正常运行。

超声波流量计原理详细说明

超声波流量计原理详细说明

三、优点:超声波流量计非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量计,不用在流体中安装测量元件,故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。
一、超声波流ห้องสมุดไป่ตู้计工作原理: 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。
五:前四步骤完成后可确认使用何种传感器安装
六:开始向表体输入参数以确定安装距离。
七:非常重要:精确测量出安装距离。
(1) 外夹式可选安装传感器大概距离,然后不断调试活动传感器以达到信号和传输比
最好的匹配
(2) 插入使用专用工具测量管道上安装点距离,这个距离很重要,它直接影响表的

超声波流量计常见故障原因分析及处理措施

超声波流量计常见故障原因分析及处理措施

超声波流量计常见故障原因分析及处理措施
1、超声波流量计原理及作用
超声波流量计主要是利用流体流动速度来检测实际流量的速度,能得到准确的天然气通过量,并推出整体天然气的存储量。

在实际应用中,超声波流量计能将日常状态下的天然量转换为标准状态下的天然量,进而得到精准的气体产热量。

2、超声波流量计常见故障原因分析及处理措施
(1)声速发生报警。

超声波流量计在正常工作中,如果所检测的声速值超过标准预设值,将会出现黄色报警信号;当超过标压值后,会出现红色报警信号。

工作人员可采用更换超声波流量计内部换能器的处理措施。

(2)声道增益过大报警。

当换能器所检测的信号较低时,会将报警信息传输到不同系统通道中,会导致控制面板出现问题。

工作人员应检测换能器的工作效率和控制面板的使用周期,如果超过使用周期后,需要进行更换。

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述一、工作原理1、概述超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。

在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。

这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。

由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。

Q.Sonic-3采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。

此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。

图2-1信号反射路径2、流速的测量超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V (该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有:LtD = ----------------------- ---------------- (2.1)C + V ? cos和LtU = ----------------------- ---------------- (2.2)C —V ? cos式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L:L D= ------------- ---------------- (2.3)2 sinA采用电子学手段来测量此传输时间。

根据时间倒数的差,可按下式计算流速VA L 1 1V = ------------- ( -------------------- )-——(2.4)2cos tD tU一般说来,沿管道横截面的流速并不是一个固定不变的常量。

在流过很长圆管的定常无涡流的流体中,流速仅是径向位置的函数。

超声波流量计误差

超声波流量计误差

超声波流量计误差超声波流量计是一种常用的流量测量仪器,它利用超声波的传播速度和反射原理来测量流体的流速和流量。

然而,在实际应用中,超声波流量计的测量误差是不可避免的。

本文将从超声波流量计的原理、误差来源和误差控制等方面进行探讨。

一、超声波流量计的原理超声波流量计是利用超声波在流体中的传播速度和反射原理来测量流体的流速和流量的仪器。

它的工作原理是:超声波发射器向流体中发射超声波,超声波经过流体后被接收器接收到,根据超声波的传播时间和传播距离计算出流体的流速和流量。

二、误差来源超声波流量计的误差来源主要有以下几个方面:1. 流体介质的物理性质不同,如密度、粘度、温度等,会对超声波的传播速度产生影响,从而影响测量结果。

2. 测量管道的形状和尺寸不同,会对超声波的传播路径和反射情况产生影响,从而影响测量结果。

3. 测量管道内的气泡、颗粒等杂质会对超声波的传播和反射产生干扰,从而影响测量结果。

4. 测量管道的安装位置和方式不同,会对超声波的传播路径和反射情况产生影响,从而影响测量结果。

5. 超声波流量计本身的精度和稳定性也会对测量结果产生影响。

三、误差控制为了减小超声波流量计的误差,可以采取以下措施:1. 选择合适的流体介质,尽量减小物理性质的差异。

2. 选择合适的测量管道形状和尺寸,尽量减小传播路径和反射情况的影响。

3. 定期清洗测量管道,避免气泡、颗粒等杂质的干扰。

4. 选择合适的测量管道安装位置和方式,尽量减小传播路径和反射情况的影响。

5. 定期校准超声波流量计,保证其精度和稳定性。

综上所述,超声波流量计的测量误差是不可避免的,但可以通过选择合适的流体介质、测量管道形状和尺寸、清洗测量管道、选择合适的测量管道安装位置和方式以及定期校准超声波流量计等措施来减小误差,提高测量精度和稳定性。

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超声波流量计工作原理及常见问题概述一、工作原理1、概述超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。

在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。

这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。

由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。

Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。

此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。

图2-1 信号反射路径2 、流速的测量超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有:LtD = ——————— -------------- (2.1)C + V • cos和LtU = ——————— -------------- (2.2)C — V • cos式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L:L D—— = ———— -------------- (2.3)2 sin^采用电子学手段来测量此传输时间。

根据时间倒数的差,可按下式计算流速V^ L 1 1V = ————(—————)-------(2.4)2cos tD tU一般说来,沿管道横截面的流速并不是一个固定不变的常量。

在流过很长圆管的定常无涡流的流体中,流速仅是径向位置的函数。

通常称此函数为充分发展的速度分布(剖面),可以用如下的半经验幂律公式来近似它:1V(r)=Vmax(1———) n -------------(2.5)R式中,r是在半径上的位置,R是管道的半径,n是雷诺数Re和管内壁粗糙度的函数。

对于光滑管道,可按下式来计算n:Ren=2log10(——)— 0.8 ---------------(2.6)n按(3.4)式计算的流速是沿声道的线积分:1VL= —— L V(r)dL ----------------------(2.7)L换句话说,由仪表所测得的流速是在声道方向上流体速度分量沿声道的平均值。

通常用户感兴趣的是流体沿管道横截面S的平均流速Vm:1Vm= —— sV(r)ds ------------------(2.8)S如果V仅有一个垂直于S的速度分量,那么可根据下式来计算Vm:Vm=Kc • VL ----------------(2.9a)式中Kc代表所谓修正因子,它由下式来定义1—— V(r)dsSKc = ——————— ------------(2.10)1—— V(r)dLL一旦V(r),L和S已知,修正因子就可以被计算出来。

由于V(r)是雷诺数Re的函数,因此修正因子也是Re的函数。

Check Sonic “系列II”(Series-II)型流量计以具有一个“调整因子”,fadjust为特色。

在进行流量校准(标定)后,可利用它对流量计进行调整,或者是根据一个具有已知或可接受精度的参比量对输出进行调整时,也需利用它。

从1998年元月1日后发运的所有流量计都已具备该特点。

在计算平均流速Vm时,已同时采用了调整因子:Vm=fadjust • Kc • VL ---------------(2.9b)3、体积流量的计算在管道流动状况下的体积流量QLine按速度分布修正后的气体的平均流速Vm乘以测量管的内横截面的面积A:D2QLine = Vm • A = Vm •—— -----------(2.11)4在标准状况下的体积流量QBase按下式计算:Zo P ToQBase = ——•——•——• QLine -------------(2.12)Z Po T式中:Zo,Po,To是在标准(或参比)状况下气体的压缩因子,绝对压力和绝对温度;Z,P,T是在管道流动(或计量)条件下气体的压缩因子,绝对压力和绝对温度。

4 、超声波流量计的应用超声波流量计在应用中,需要注意以下几个方面的问题:4.1 正确选择这是超声波流量计能够正常工作的基础。

如果选型不当,或会造成流量无法测量,或者用户使用不做便等后果。

具体选型原则,前面已做了详细的介绍。

4.2 合理安装换能器安装不合理是超声波流量计不能正常工作的主要原因。

安装换能器需要考虑位置的确定和方式的选择两个问题。

确定位置时除保证足够的上、下游直管段外,尤其要注意换能器尽量避开有变频调速嚣、电焊机等污染电源的场合。

在安装方式上,主要有对贴安装方式和V方式、Z方式三种,如图3。

多谱勒式超声波流量计采用对贴式安装方式,时差式超声波流量计采用V方式和Z方式,通常情况下,管径小于300mm 时,采用V方式安装,管径大于200mm时,采用Z方式安装。

对于即可以用V方式安装又可以方式安装的换能器,尽量选用Z方式。

实践表明,Z方式安装的换能器超声波信号强度高,测量的稳定性也好。

4.3 及时核校对于现场安装固定式超声波流量计数量大、范围广的用户,可以配备一台同类型的便携式超声波流量计,用于核校现场仪表的情况。

一是坚持一装一校,即对每一台新装超声波流量计在安装调试时进行核校,确保选位好、安装好、测量准;二是对在线运行的超声波流量计发生流量突变时,要利用便携式超声波流量计进行及时核校,查清流量突变的原因,弄清楚是仪表发生故障还是流量确实发生了变化。

二、超声波流量计使用中常见问题:1、超声波流量计探头使用一段时间,会出现不定期的报警。

尤其是输送介质杂质较多时,这种问题会较常见。

解决办法:定期清理探头(建议一年清理一次)。

2、超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时,流量计引压管容易产生积液,气温较低时会出现引压管冻堵现象,尤其在北方地区冬季较常见。

解决办法:对引压管进行吹扫或加电伴热附各种参数或变量的定义:A 管道或流量计的横截面积;C 声速;D 管道或流量计的内(直)径;Fadjust 调整系数(通常是根据流量标定结果来确定);KC 修正系数(与雷诺数Re 有关);KZ 一个恒定不便的压缩因子;L 在一对传感器(超声探头)之间声道的长度(声程);P 在管道流动条件下的绝对压力(绝压);PO 在基准(参比)条件下的绝对压力(绝压);Qline 在管道流动条件下的体积流量(实际体积流量);QBase 修正到基准(参比)条件下的体积流量;S 管道的横截面;T 在管道流动条件下的绝对温度;TO 在基准(参比)条件下的绝对温度;TD 声音从上游探头到下游探头的传输时间;TU 声音从下游探头到上游探头的传输时间;V 气体的流速;VL 沿声道的平均流速;Vm 气体的平均流速(在管截面上的平均流速);V(r) 沿管道半径在某点处的流速;Z0 在基准(参比)条件下的压缩因子;Z 在管道流动条件下的压缩因子;在管道轴线与声道之间的夹角。

―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――超声波流量计种类很多:TUF-2000S固定分体式超声波流量计//TUF-2000S 固定分体式//TUF-2000F 功能型固式//TUF-2000B基本型固式超声波流量计//TUF-2000H手持式超声波流量计//TUF-2000P便携式超声波流量计。

超声波流量计的工作原理:超声波流量计采用时间差法来测水的流速,用流速乘上截面积就是流量了。

根据水的流向,分为上游和下游,简单而言就是上游和下游各装一个传感器探头,可以发射超声波,上游发射一个超声波,下游的接收,产生个传输时间;同时下游那个传感器也发射个超声波信号,上游的那个接收,又产生一个时间,这两个时间长短是不同的,他们的时间差和水的流速是成一个函数关系的。

这样水的流速,就被载在超声波上了,通过计算就可以得出流量了。

―――――――――――――――――――――国产智能时差式超声波流’tt-~-t’在使用过程中,会经常出现功能显示混乱、乱跳数字、程序丢失停止工作等故障。

为了消除和避免故障的出现,我们在使用和维修过程中摸索出以下几方面的经验和做法: 1.由于超声波流量计是用Z80单板机来控制其工作的,加上早期生产的z80单板机没有看门狗电路,在运行中容易受外界和电源的干扰。

超声波流量计一般都装在供水车间的控制室内,靠近大功率电动机,在起动和关断电机时磁吸合与放开都会给电源造成干扰,其干扰信号通过电源线串入到流量计的电源,形成脉冲干扰,这种干扰脉冲将破坏单板机的正常运行,致使流量…――――――――――――――超声波流量计常见问题问答:问:符合安装条件,管道很新,材质也好,怎么接收不到信号?答:确认管道参数是否正确设置,安装方法是否正确,连接线是否接触良好,藕合剂是否涂抹充分,管道中是否充满流体,是否按照机器显示的安装距离安装探头,探头安装方向是否错误。

问:管道陈旧,管道内壁结垢严重,测量时接受不到信号或信号太弱,怎么办?答:1. 确认管道中是否充满流体。

2. 应选用Z法安装探头(如果管道太靠近墙壁,可在有倾斜角度的管道直径上安装探头,而不必非在水平管道直径上安装);3. 仔细选择管道致密部分并充分打磨光亮,涂抹充分的藕合剂安装好探头;4. 分别细心地在安装点附近慢慢移动每个探头,寻找到最大信号点,防止因为管道内壁结垢或因为管道局部变形导致超声波束反射出预计的区域而错过可接收到较强信号的安装点;5. 对内壁结垢严重的金属管道可使用击打的办法使结垢部分脱落或裂缝(注意:此方法有时反而因为结垢和内壁之间产生空隙而丝毫无助于超声波的传输)。

问:电流环输出电流值怎么好象不对头?答:1. 检查M55窗口,是否设置了所要求的电流输出方式;2. 检查M56,M57窗口所设置的电流上下限值是否合适;3. 重新校正电流环,并使用M58验证。

问:明明管道中有流量,机器也显示“*R”状态,而此时机器显示的瞬时流量却为零,怎么回事?答:是否在有流体流动的情况下使用了“静态零点设置”(参考M42说明)。

如是,使用M43,恢复机器原出厂设置零点。

问:我单位测量现场恶劣,电源电压波动特别大,我担心机器能否真的一天24小时连续工作好几年?答:FV型流量计在设计时就要求能在这样的条件下可靠地工作。

其内部使用了智能信号处理电路和算法,能适应强的干扰场合,并可自适应超声波信号的强弱变化;它对交流电源电压的要求为140V~280V。

对直流电源电压的要求为24V。

至今FV系列流量计尚无因仪器故障原因放置不用等情况。

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