浅析超声波水表流量校准方法
浅析超声波水表流量校准方法
超声波水表以其高准确度、低始动流量、压损小、量程比宽等特点迅速在供水行业中得到广泛使用，随着超声测流技术的不断进步，超声波水表的技术也在不断发展。尤其在2013年超声波水表国家标准制定完成后，各个公司更是掀起了超声波水表研发热潮。超声波水表研发入门容易，但是一个公司从研发到量产高质量符合国家标准的超声波水表需要较长的研发周期。
本文主要介绍深圳市世强先进科技有限公司技术中心超声波水表研发团队根据长期摸索，如何实现超声波水表流量校准的。
1、世强超声波水表方案框图
EFM32G840F64+GP22超声波水表方案功耗低，外围元器件少，友好的软件开发环境等优势使该方案逐渐成为国内超声波水表研发的主流方案。目前国内已经有十几家水表公司采用这个方案。结构框图见图1。
图1 超声波水表结构框图
2、超声波水表流量校准方法
以校准一个流量点为例进行介绍。
首先实验获得批量生产样表的基础数据。
以20口径超声波水表为例，校准2500升/小时流量点，每10秒钟约走水6.94升。
实验获得在约2500升/小时流速时，飞行时间差为2微秒，这样，在这次批量生产的表中预设一组数据：2微秒，6.94升。然后开始生产校准，约2500升/小时的流速，校准用水大约65升左右，耗时约94秒。校准过程中，EFM32G840F64每10秒钟累计流量增加6.94升，直到校准完成，不足10秒按百分比累计流量。在校准过程中，EFM32G840F64也一直在计算飞行时间差的平均值。
校准过程结束后，EFM32G840F64首先记下平均飞行时间差，这个时间差就是这块表在约2500升/小时流速时的平均飞行时间差（实际的水流速度可能不是2500升/小时，因为很难精确的调到这个流速，再者流速一直在抖动，但是飞行时间差和流速是局部线性的，允许有偏差）。EFM32G840F64再通过串口从上位机得到实际累计了多少流量，实际标准流量除以EFM32G840F64校准时间内累计的流量，这个比例系数乘以6.94，就是这块表在约2500升/小时的流速时每10秒实际应该累计的流量。
至此，得到了约2500升/小时流速时的一组实际数据：实际飞行时间差，实际每10秒累计流量。再一次测试这个流速下的数据时，以这组数据为准，超声波水表精度就已经很高了。
3、结论
世强技术中心超声波水表研发团队在充分利用EFM32G840F64和GP22芯片性能优势的基础上，经过近5年的实验，成功开发出低功耗超声波滴水表。
应用这种校准方法，客户在量产的过程中，超声波水表校准完成后，再进行复测，合格率高达98%以上。
0.2级水表检定装置测量不确定度的分析
0.2级水表检定装置测量不确定度的分析 [摘要]计量标准器是统一量值的物质基础之一，它的建立和检定是由国家基准传递到工作用计量器具的重要环节，是保证国家量值统一的必要步骤测量不确定度的确定对合理评定计量器具，保证量值传递准确可靠提供了重要依据。 [关键词]测量不确定度；计量标准器；误差 0.2级水表检定装置，在进行测量不确定度分析时，发现引起装置累计误差的因素是众多的，但在分析和计算误差时，要着重分析计算引起误差的主要因素。现已测量范围为φ（80—200）mm 为例。 1 主要误差来源 1.1 标准量器的综合极限误差 标准器的允许误差应是被检量器的允许误差的五分之一，0.2级水表检定装置的允许误差是0.2%，二等金属容器（极限误差是0.025%）满足要求。其极限误差用δ0表示该项误差。 δ0≤ 0.025% 1.2 工作量器容积示值最大误差 工作量器容量分别为：100L、300L、1000L、5000L，最大误差是在工作量器容量为100L是获得的。 用δA表示该项误差 δA= [t a*(V Amax-V Amin)/d n V]100% 来自检定证书的数据：δA= 0.17% 式中V Amax、V Amin、V为工作量器刻度点实际容积的最大值、最小值、平均值 t 为t分布系数，按t分布置信概率为95%取值,可查表得到。 a d 为极差系数，可查表得到。 n 1.3 人员误差（工作量器容积各使用段的最大判读误差） 工作量器容积各使用段的最大判读误差即读数误差。是由于观测者对计量器具示值不准确读数所引起的误差。
用δL 表示该项误差（在工作量器100L 最大容积110L 、分度值0.1L 时取得）： δL =（分度值/2*标准器最大容积）% = （0.1/2*110）% =0.045% 1.4 工作量器定值重复性误差 用δd 表示该项误差： δL = [t n *(V max -V min )/d n V ]100% 来自检定证书的数据：δ d = 0.085% 式中V max 、V min 、V 为工作量器刻度点实际容积的最大值、最小值、平均值 t n 为t 分布系数，按t 分布置信概率为95%取值,可查表得到。 d n 为极差系数，可查表得到。 2 水表检定装置各不确定度分项 2.1 标准器的综合极限误差所对应的标准不确定度。 它反映了标准器在指定条件下对某量测量时，可能达到的最大误差界限，此值为δ0。误差的分配特征属于正态分布，则对应的标准不确定度为： u 0 =δ0 /3 = 0.008% 2.2 工作量器容积示值最大误差所对应的标准不确定度。 工作量器容积示值最大误差符合“最大允许误差” 要求制造的,经检定合格,此值为δA ，误差的分配特征属于正态分布，，则对应的标准不确定度为： u A =δA / 3 = 0.057% 2.3 工作量器实际容积各使用段的最大判读误差所对应的标准不确定度。 该项误差的最大界限为δL ，误差的分配特征属于均匀分布，对应标准不确定度为： u L =δL / = 0.026% 2.4 工作量器定值计量重复性误差所对应的标准不确定度。 定值计量重复性是在水表检定装置各流量点重复做三次，求出
常用流量计的选型与比较
常用流量计的选型与比较 由于商业用户的种类庞杂，不同企业的燃气用量都大小不一，因此需要根据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表，以达到准确计量和节约成本的目的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰轮（罗茨）流量计、膜式流量计这4种，下面从这4种计量表各自的特点分析商业用户燃气计量表的选用。一．涡轮流量计 涡轮流量计属于间接式体积流量计，当气体流过管道式，依靠气体的动能推动透平叶轮作旋转运动，其转动速度与管道的流量成正比，是一种速度式流量计。 涡轮流量计由涡轮流量变速器（传感器）、前置放大器、流量显示积算仪组成，并可将数据远传到上位流量计算机。 气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅速、压力损失小等优点，但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流量比较大，在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气（可以达到6000m3/h 以上）等优点，国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大，当用气设备小流量的使用燃气对其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段，以及带温压补
偿的体积修正仪。 主要适用于液化石油气及天然气的计量上，因此，大多运用在工矿企业的炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。 二．超声波流量计 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束（或超声脉冲）的作用，测量体积流量的速度式测量仪表，天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差法。在测量管内安装一组超声波传感器；同时测量彼此之间的声波到达时间。 由于是全电子式，无机械部分，不受机械磨损、故障影响，产品的可靠性和精度进步很多。体积小、重量轻，重复性好，压损小，不易老化，使用寿命长；智能化，全电子式的结构，可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功能是微小流量可测，有管道泄漏感知功能，压力损失为零。 主要特点：1.能实现双向流束的测量； 2.过程参数（压力，温度等）不影响测量结果； 3.无接触测量系统，流量计量过程无压力损失； 4.可精确测量脉动流； 5.重复性好，速度误差≤5mm/s； 6.量程比很宽，qmin/qmax=1/40~1/60； 7.可不考虑整流，只在上游100mm，下游50mm余留安装间隙即可；
超声波流量计说明书
各类超声波流量计说明书 超声波流量计种类有很多，有便携式，手持式，一体式，分体式等，以下是几种超声波流量计的具体技术参数说明。 便携式超声波流量计： 一、概述: TCS-600P型便携式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好，内置一体式智能打印机可实时、定时打印;具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数: ※测量精度：优于1% ※重复性：优于0.2% ※测量周期：500ms(每秒2次，每个周期采取128组数据) ※电池：内置镍镉充电电池可以连续工作24小时 ※安装方式:外敷安装，操作简单、方便 ※显示：2行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※信号输出：隔离RS485通信协议、MODBUS协议，兼容国内其它厂家同类产品通讯协议 ※打印输出：内置热敏一体式打印机，实现及时或定时打印 ※其它功能：自诊断，提示当前工作状态是否正常
※采用智能充电方式，直接接入AC 220V，充足后自动停止，显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 手持式超声波流量计： 一、概述: TcS-600B型手持式超声波流量计采用国际上最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。精确度高、重复性好，具有全中文显示、功能强大、一致性好、操作简单、携带方便、电池工作时间长等特点。适用于各种工业现场的在线标定和巡检测量。 二、基本技术参数
※测量精度：优于1% ※重复性：优于0.2% ※测量周期：500ms(每秒2次，每个周期采取128组数据) ※电池：内置镍镉充电电池可以连续工作15小时 ※安装方式:外敷安装，操作简单、方便 ※显示：4行汉字同屏显示瞬时流量、累计流量、信号状态 ※其它功能：内置数据记录器可记录时间、累计流量、信号状态、工作时间等 自诊断，提示当前工作状态是否正常 ※信号输出：标准数据口RS232用于联网检测或导出记录数据 ※采用智能充电方式，直接接入AC220V，充足后自动停止，显示绿灯三、外型尺寸及标准配置: 固定式超声波流量计，分体式超声波流量计： 一、概述： TCS-600F型固定分体式超声波流量计利用了低电压、多脉冲发射接收原理，采用双平衡信号差分发射、接收专利技术和硬件参数无关化设计方法;通过选用国际上最新、最先进的大规模集成电路和先进的SMD贴装焊接工艺生产而成。
水表的检定系统和
水表的检定系统和计量标准_New
水表的检定系统和计量标准
水表的检定系统和计量标准
水表的检定系统和计量标准 时间：2006-3-23 9:37:20 第一节水表的检定系统和计量标准 一、水表的量值传递 任何一种计量器具，都具有不同程度的误差，这些误差是否在允许范围内，必须通过适当等级的计量标准来检定，判断其是否合格。通过量值传递系统来保证量值传递的统一是非常重要的。 量值传递是将国家计量基准所复现的单位量值，通过计量基准和计量标准互助组传递到工作计量器具的检定过程。量值溯源，是量值传递的逆过程。相对于量值传递来说，量值溯源通过一条具有规定不确定度的不间断链(溯源链)，使测量结果或测量标准的值能够与规定参考标准(通常是国际或国家计量基准)联系起来。从工作计量器具到计量标准器具直至国家计量基准，自下而上进行量值溯源，以形成一个准确可靠的量值保证体系，从而达到在全国范围内量值统一、准确的目的。量值传递自上而下，是具有强制性的政府行为，应按检定规程逐级传递。而量值溯源自下而上，是企业的自身需要，可采用多种传递方式，可逐级或越级比
较。 水表是流量计中的工作计量器具之一。流量的标准值一般由容量、质量、时间等基准组合导出。水表及水流量计量器具检定系统框图见图3-1。 二、水表的计量标准 1定义和分类 计量标准是为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考(标准)物质或测量系统。在给定地区或在给定组织内，通常具有最高计量学特性的测量标准称为最高计量标准，在该处所做的测量均从这个计量标准导出。 水表的计量标准主要有水表检定装置(12317100)，还有水流量标准装置(12313303)和标准表法水流量标准装置(12313311)，括号内的数字为三种计量标准在 JJFl022—1991(计量标准命名》中所规定的代号。一般情况下，水表制造企业的最高计量标准为企业中所有符合要求的水表检定装置，或有代表性的、系统性能较好的水表检定装置，也可以是所有用于出厂检验的水表检定装置。 按照目前流量仪表规程体系的划分，水表检定装置划
天然气超声波流量计操作规程.docx
天然气超声波流量计 操作维护规程 中国石油西部管道兰州输气分公司年月 签字职务日期 编制人： 审核人： 批准人：
目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 操作内容 (2) 5 风险提示 (5) 6 应急处置 (5) 7 附件 (5)
1 范围 本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。 本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。 2 规范性引用文件 2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》 GB/T 18603一2001 2.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》 GB/T 18604-2001 3 术语和定义 3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter 安装在流动气体的管道上，并用超声原理测量气体流量的流量计。以下简称流量计。 3.2超声换能器ultrassonic transducer 把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。 3.3信号处理单元signal processing unit 是流量计的一部分，由电子元件和微处理器系统组成。 3.4零流量测试zero-flow measure 在无流动介质的情况下，检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。 3.5分界流量transition gas flow rate 低于该流量要采用扩展误差限的流量值。 3.6实流校准系数flow calibration factor 将流量计进行实流校准测试，并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。 3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures 在短时间内，计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。 3.8流量计算机flow computer 计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。 3.9转换装置conversion device 由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。 4运行操作内容 4.1超声波流量计运行前的准备 4.1.1流量计的安装应符合设计和说明书的要求;天然气的流量、压力、温度范围符合流量计铭牌的规定； 4.1.2流量计、温度变送器、压力变送器具有有效的检定/校准证书; 4.1.3流量计前后阀门，调压阀、放空阀应关严； 4.1.4流量计法兰连接处应无泄漏，各个探头应牢固连接，探头连接信号线路应无松脱；4.1.5流量计信号处理单元(SPU)单元供电应正常； 4.1.6流量计配套的温度变送器、压力变送器供电应正常，压力变送器阀门应全开； 4.1.7流量计算机工作应正常； 4.1.8在线分析仪上传数据应正常。 4.2超声波流量计运行操作与监护 4.2.1缓慢打开流量计入口阀(或管路平衡阀)，为超声波流量计管路充压，观察流量计、附属设备及连接管线有无渗漏； 4.2.2压力平衡后，缓慢打开流量计出口阀门，观察流量计显示单元，判断流量计是否正常运行，如无异常，调节流量计下游流量调节阀，使流量计在所需的流量范围内运行；
气体超声波流量计ELSTER
埃尔斯特超声波流量计介绍
题 目:超声波流量计的介绍、应用及最新技术
站 新 姓名奉
超声流量计的定义
国标GB/T 18604： 利用超声在流体中的传播特性来测量流量的流量计。超 声流量计通常由1个或多个超声换能器和设备组成，根据
站 他们所产生或接收到的超声信号推导出流量测量值并把 新 该信号转换为正比于流量标准化输出信号。在流动气体
内的相同行程内，用顺流和逆流传播的2个超声信号的传
奉 播时间差来确定沿声道的气体平均流速所进行的气体流
量测量方法称之为传播时间法。
2
超声波流量计的国际和中国标准和规范
? ISO17089
? AGA Report No.9
? EN 14236
? OIML R137
站
? GB/T 18604
新
奉 ? GB/T 18604修订版
? AGA 10 – 声速比对
? JJG 1030-2007 超声波流量计检定规范
? 行业标准和企业标准
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超声波流量计优点
? 精度高（0.3%-0.5%），重复性高， ? 量程比很宽1:40-1:200,流速范围：0.2-30 m/s ? 可测量双向流 ，可精确测定脉动流 ? 无压损，对压力的很大变化不敏感 ? 对沉积物不敏感，无可动部件，免维护
站 ? 重量轻，占用空间少 新 ? 不存在磨损，无示值漂移现象 奉 ? 可带压更换传感器，且更换后无需重新标定
? 具自诊断功能（AGC-level；AGC-limit；采样率；接收率） ? 对上下游直管段要求较短
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(完整word版)超声波流量计原理分类及详细说明
超声波流量计原理分类及详细说明 一、超声波流量计工作原理: 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。 根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。 由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。 波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的，低流速时，灵敏度很低适用性不大。 多普勒法是利用声学多普勒原理，通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的，适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。 相关法是利用相关技术测量流量，原理上，此法的测量准确度与流体中的声速无关，因而与流体温度，浓度等无关，因而测量准确度高，适用范围广。但相关器价格贵，线路比较复杂。在微处理机普及应用后，这个缺点可以克服。 噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的 原理，通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单，设备价格便宜，但准确度低。 以上几种方法各有特点，应根据被测流体性质．流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定，故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是：当流体沿管轴平行流动时，选用Z 法；当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时，采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时，也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流，可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病，因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展，煤油混合(COM)、
大口径水表检定方法的讨论
容积法检定大口径水表及不确定度的评定 机电室张云峰庄耀清 摘要： 重点讨论了用容积法（测水池容量与水表的对比）检定大口径旋水表（如：LXLC-300）的设计思路和检测过程。根据检测过程中实际遇到的问题，对水表免拆卸检定和容积法检定进行分析、比较，并讨论了容积法检定水表的不确定度评定。 引言： 计量工作与经济社会发展、与人民切身利益息息相关。特别对于企业来说，计量工作的重要性更加突出，直接关系到企业的经济利益、节能减排指标、环境保护等方方面面。水表在企业的日常生产活动中是一个重要的计量仪表，在大理州有多家水泥生产企业都使用了大口径的水表，大理综合技术检测中心负责对这些水表进行周期性检定。 随着科学技术的发展，仪器仪表行业也在不断进步，如今运用先进的检测仪器对大口径水表的检测已经达到了免拆卸在线检测的水平。企业不需要再像以往那样，将水表拆卸下来送检。我们可以运用携带方便的标准表（超声波流量计）依据（JJG(京)39-2006 ）智能冷水表检定规程，到现场进行检定。但是，根据被检定对象的实际情况，还是需要考虑具体的检定方案。超声波流量计检测也会受限于不良的现在环境。 一、超声波流量计 市综合技术检测中心的工作人员利用新购进的先进设备，为一某水泥企业的大口径水表进行上门检定。在未使用该设备前，要想检定这种大口径水表，企业必须先进行拆卸然后再送检。而现在，综合技术检测中心托这种先进的水表流量检定装置，实现了大口径水表检定的上门服务，为企业节能降耗分析准确数据提供了保障。
（图1、对水表的现场检定） 超声波流量计采用先进的“时差法”测量原理，利用超声波脉冲在通过液体顺逆两方向上传播速度之差，来求圆管内液体的流量。仪表分主机和传感器两部分，使用时将传感器贴装在管壁外侧，通过信号电缆与主机相连，进行人机对话，将管路及被测液体参数输入主机内存，仪表即可工作。UFT型超声波流量计采用管外非接触式测量，测量过程与管路中的液体没有任何接触，故不受来自液体压力、腐蚀、污染等诸多因素的影响。新型的UFT型超声波流量计抗干扰性能和适应性能有很大提高，能适用于大功率变频器工作场合；采用了最新集成电路，电路参数进行了优化，使生产工艺更简单，而整机可靠性和一致性等性能更加优异。 1、工作原理： 当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下面表达式： （图2、超声波流量计工作原理）
超声波流量计安装操作规程
官方网址https://www.360docs.net/doc/299699020.html, 超声波流量计安装操作规程 超声波流量计安装操作规程是怎样的呢？成都永浩机电工程技术有限公司做了以下说明，供大家参考： 一、参数设置 （1）测量管道外周长，计算外径。 外径测量 （2）给主机通电，供电范围10～36VDC，接表上的DC+和DC-端子。 （3）按“menu”键，输入11，按“Enter”键，再用键盘输入管道外径，输入完成按“Enter”键。 （4）按“∨”键，按“Enter”键再用键盘输入管道管壁厚度，输入完成按“Enter”键。 （5）按“∨”键，按“Enter”键通过按“∨”选择管道材质（0,1,2后面的单词分别代表碳钢、不锈钢、PVC材质），输入完成按“Enter”键。 （6）按“∨”键，按“Enter”键，通过按“∨”选择传感器类型，这里选“1”，插入式传感器，输入完成按“Enter”键。 （7）按“∨”键，按“Enter”键，通过按“∨”选择安装方式，一般选
官方网址https://www.360docs.net/doc/299699020.html, “V”或“Z”法安装，输入完成按“Enter”键。 （8）按“∨”键显示安装距离，安装距离可认为是两传感器之间那节管道的长度。 二、安装步骤（能焊接的管道） （1）根据仪表主机计算出来的安装距离确定两个探头的安装点，做好标记。 （2）把流量计配套焊接底座焊接到管道上。 （3）焊接底座冷却后，在底座螺纹上缠上足够生料带，把流量计配套球阀拧到焊接底座上。 （4）把专业开孔器通过螺纹拧到球阀上，打开球阀。 （5）把开孔器前端伸到管壁上，打开电钻开孔。 （6）开孔完成后，把开孔器前端退出球阀，关闭球阀。 （7）松开锁紧螺母，将传感器缩进连接螺母内。 （8）将连接螺母缠上生料带，拧紧在球阀上。 （9）打开球阀，将传感器前端推入管道。 （10）转动传感器，使上游传感器杆上的定向点对向上游（下游传感器杆上的定向点对向下游） （11）重复（2）-（10）步，安装另一个传感器。 （12）安装完成，将线接好，接线方式如下图。
大口径全自动水表检定装置
大口径全自动水表检定装置 ------广州万目仪器科技有限公司https://www.360docs.net/doc/299699020.html, 一．功能特点 自动摄像读取水表的读数；自动控制进水、放水、排气；自动控制并获取标准容器水位；计算机自动按计量检定规程处理数据形成检定记录数据，具有打印、查询、统计报表等管理功能。 二．自动化配置： 1、口径80-300mm校表台附件如下： 1.1、不锈钢摄像架及1套摄像头,位置上下左右可调节，实时采集被检水表。 1.2、安装300L/100L和500L/1000L/10000L五个标准容器水位摄像装置。 1.3、安装5个标准容器水位监测传感器，实时监视实际水位。 1.4、安装2个电动球阀及4个电磁阀。 1.5、300L/100L标准容器底阀由4个10mm口径电磁阀控制。 2、高速图像采集系统。 摄像机采用百万像素专用高清工业摄像机，摄像机清晰度可达600线以上，并带光线补偿功能，因此不需采用额外辅助光源。系统中采用进口高速图像卡，像素可达1024*1024。图像采集都由硬件来完成，采集处理一幅图像时间只需0.01秒。与水表检测换向动作几乎同步。
3、测量控制箱（自动控制进水、放水、测量水位） (1)集成手动与全自动两功能于一体。 (2)多组继电器控制信号输出,实时控制各阀门的动作。 (3)设有组合键功能及阀门开关安全保护功能。 (4)主要部件采用集成元件,主控器采用单片机或PLC,大大提高了其抗干扰性。 4、全自动检定软件（符合国家最新检定规程） （1）．自主开发，独特创新，软件人性化设计，操作简易。 （2）含全自动、手动两种检定模式。 （3）检定功能可设置,可自动选择流量点及阀门.能检定各种口径等级水表。 （4）三个流量点检定一次连续完成,整个检定过程全部自动完成. （5）可检定国内所有各种指针式和数字式80-300mm口径水表。 （6）按最新国家标准或国家检定规程要求检表。 （7）记录报表和证书格式符合用户要求。 （8）具有强大的数据库管理功能。 （9）软件按用户要求修改,达到用户要求。 ] 本装置由广州万目仪器科技有限公司研发制造！
超声波流量计安装注意事项
超声波流量计安装 注意事项 1 2020年4月19日
超声波流量计安装注意事项 1.探头安装在管道两侧； 2.安装距离：90MM; 3.管道打磨； 4.涂上耦合剂 2 2020年4月19日
（一）详细了解现场情况 超声波流量计在安装之前应了解现场情况，包括： 1、安装传感器处距主机距离为多少； 2、管道材质、管壁厚度及管径；碳钢，壁厚：6管径：dn250(内) 3、管道年限；开始 4、流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管； 3 2020年4月19日
5、流体温度； 6、安装现场是否有干扰源（如变频、强磁场等）； 7、主机安放处四季温度； 8、使用的电源电压是否稳定； 9、是否需要远传信号及种类； 根据以上提供的现场情况，厂家可针对现场情况进行配置，必要情况下也可特制机型。 4 2020年4月19日
（二）选择安装位置 选择安装管段对测试精度影响很大，所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况，一般选择管段应满足下列条件： 1、避免在水泵、大功率电台、变频，即有强磁场和震动干扰处安装机器； 2、选择管材应均匀致密，易于超声波传输的管段； 3、要有足够长的直管段，安装点上游直管段必须要大于10D（注：D＝直径），下游要大于5D； 5 2020年4月19日
4、安装点上游距水泵应有30D距离； 5、流体应充满管道； 6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作，地下管道需做测试井，测试井如下： （三）确定探头安装方式 超声波流量计一般有两种探头安装方式，即Z法和V法。 可是，当D《200MM而现场情况为下列条件之一者，也可采用Z法安装： 6 2020年4月19日
超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较
超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较 叙述了超声波流量计和电磁流量计在概论、工作原理、分类和工作性能的区别，提出，我国现阶段2种最常用流量计的特征和不同优势。 1超声波流量计和电磁流量计的概念 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。 电磁流量计是1种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感 应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁，同时在电磁流量计上采用CAN现场总线。 2超声波流量计和电磁流量计的工作原理 超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统3部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。 超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应，采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上，使其产生超声波振动。超声波以某一角度射入流体中传播，然后由接收换能器接收，并经压电元件变为电能，以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应，而接收换能器则是利用压电效应。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的2个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势，电动势的方向按“弗来明右手规则”。 3超声波流量计和电磁流量计的分类 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。根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。 由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。
超声波流量计说明书
ZDL922 -x@7[~A>y V f} H V :9`.Sz g 龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/299699020.html, 超声波流量计计量精度影响因素研究 作者：王雨时 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第08期 摘要：近年来，我国天然气管道建设步伐逐步加快，随着中亚管道、中俄管道、中缅管道、陕京线四线、西气东输三线、新疆煤制气外输管道、鄂安沧天然气管道、LNG接收站及天然气管道互联互通工程的陆续建成投产，“西气东输、南气北上、海气登陆、就地外输”的供气格局已经基本形成。 关键词：超声波流量计；计量精度；控制措施 1 影响超声波流量计测量精度的主要影响因素 1.1 声道排列方式及修正系数的选择的影响 由多声道流量计计算公式就很直观的发现，不同流量计声道排列及修正系数是不一样的，排列方式及修正系数的选择将直接影响超声波流量计的计量精度。 1.2 脏污对超声波流量计影响 天然气管道建设、投产初期，由于管道水、焊渣等残留物未吹扫干净，导致水渍及污物粘附在超声波探头及流量计内壁上，影响超声信号的发射与接收。以RMG流量计为例，当超声接收信号弱时，会实现探头发射信号的自动增益，当增益超过40dB时，计量精度将大大降低。此外，声音在固体或者液体中的传播速度大于声音在气体中传播的速度，探头脏污导致声波传播的时间缩短，导致变大，导致流量计读数偏大。此外，当管壁上有污物会导致计算的管壁D会产生影响。 1.3 噪声对超声波流量计影响 声学噪声与气流扰动等因素有关，如突出的探头、变径管、整流器及调节阀等。当声学噪声的频率与流量计的工作频率相近时，两种声波发生共振，从而干扰超声波换能器分辨超声脉冲信号，使得信噪比发生变化，影响计量精度。 此外由于气体中超声能量的衰减与超声频率成正比，为了在接收端保持一定的信噪比（RMG大于15dB），通常的换能器工作频率都在50～200kHz左右，在此频段内，声学噪声是无法回避的问题，在2014年修改的GB/T 18604中明确提出噪声对超声波流量计测量精度的影响，所以生产过程中要时刻关注噪声值对流量计影响。 1.4 其他因素对计量精度的影响 超声波流量计正确使用规范 1、零流量的检查 当管道液体静止，而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下，表头显示为零，此时自动设置零点，消除零点飘移，运行时须做小信号切除，通常可流量小于满程流量的5%，自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整。 2、仪表面板键盘操作 启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、小速度、大速度等。只有所有参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值 3、流量计的定期校验 为了保证流量计的准确度，要进行定期的校验，通常采用更高精度的便携式超声波流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值，利用计算的相对误差，修正系数，使得测量误差满足±2%的误差，即可满足计量要求。该操作简单方便，可有效提高计量的准确度。 使用过程中需注意事项： 1、当管道内流体方向是由下向上的时候，可以使用超声波流量计测量。如果液体流向是自上向下的，这个管道是不适合用超声波流量计测量流量数。 2、如测量的管径低于DN15，选择进口超声波流量计，目前国产 超声波流量计对于小管径测量，测量精度很难达到技术要求。当测量的介质为常温时，可选择国产超声波流量计，温度在120 ℃到200 ℃时，应选择进口超声波流量计。 3、测量管道比较老旧的工况，尽量使用单声层(Z法)方法安装探头，不要使用双声道和多声道(V、W法)。单声道更容易接收信号，不容易产生错误信号，能够保证高精度测量。 4、超声波流量计的传感器安装处和管壁反射处必须避开接口和焊缝。同时也要避免在水泵、大功率变频等即有强磁场和震动干扰处安装传感器，安装点上游距水泵应有30D以上的距离，保证流体充满管道。要有足够长的直管段，安装点上游直管段必须要大于等于10D(注：D=管段直径)，下游要大于5D。 5、超声波流量计的传感器安装处的管道衬里或污垢层不能太厚，否则会影响声音传播速度，进而影响测量精度。衬里、锈层与管壁间不能有间隙。对于锈蚀严重的管道，可先处理掉表面的锈层，保证声波正常传播。传感器工作面与管壁之间保持有足够的耦合剂，不能有空气和固体颗粒，以保证耦合良好。 6、测量前，要对管道的外周长(用卷尺)、壁厚(用测厚仪)、管道外壁的温度(表面温度测量仪)等进行测量，能够更利于超声波流量计的参数设定，使测量数据更加准确。当遇到管道有油漆或涂层的管道时候，可以先用角磨机或打磨机等设备处理管道表面图层，然后再用砂纸磨平，这样保证超声波流量计的流量传感器安装点光滑、平整，有利于探头与管道良性接触。 一、操作规程 1．检查储水罐、检测台、转子流量计及串联连接管内密封圈是否完好等所有开关阀门是否良好。 2. 关闭检验台总阀门，关闭转子流量计所有阀门。送电，打开增压泵供水，使稳压罐，压力稳定在0.4Mpa。 3．将待测水表依次串联在检测台上，水压稳定后，打开夹紧缸夹紧串联表。 4. 打开检测台进水阀门，从大到小依次开启各个转子流量计调节阀，排出基表及出水管内空气后关闭流量计调节阀。 5.各口径表的流量参数 公称直径DN 最小 流量Q1 (m3/h) 分界流量 Q2(m3/h) 常用流 量Q3 (m3/h) 15 0.03 0.048 2.5 20 0.05 0.08 4 25 0.08 0.125 6.3 误差±3% ±1.5% ±1.5% 6.公称流量点检测： 将量筒中的水放净，关闭底阀。记录水表的初始读数V0，操作流量调节阀使流量迅速达到公称流量，使水按规定流量通过水表，注入大量筒，当量筒的水位达到50L标记点时迅速关闭流量调节阀，待水位静止后读量筒数Va，读数时要注意眼睛和水面要平行。同时记录水表的末值V1，计算通过水表的水量Vi= V1- V0，并按下列公式计算水表的误差。 7.分界流量点检测： 将量筒中的水放净，关闭底阀。记录水表的初始读数V0，操作流量调节阀使流量迅速达到公称流量，使水按规定流量通过水表，注入大量筒，当量筒的水位达到5L标记点时迅速关闭流量 调节阀，待水位静止后读量筒数Va，读数时要注意眼睛和水面要平行。同时记录水表的末值 V1，计算通过水表的水量Vi= V1- V0，并按上述公式计算水表的误差。 8．压力试验 关闭进出水口阀门，用增压缸增压至1.6Mpa，保压15分钟，全面检查壳体、阀杆空、铜套、 M3孔、表罩、出线孔、接头等是否泄露、渗漏和损坏。 9.合格判定 以上项目全部合格的，判定为合格；不合格的返回维修. 10．认真填写检验记录。 检验记录的数据记录清晰，不得涂改。 二、保养规程 1、校验装置的二位四通阀，夹紧装置和放水机构的密封件均内为耐磨橡胶“O”型圈，使用日久磨损有漏水现象时应予调换。 2、水位玻璃管和玻璃转子流量计，使用时间长了可能有锈附着内壁，影响读数，可用草酸洗刷，即 能清晰如新。 3、各道阀门（流量调节阀、进水阀）如有渗漏，可调换密封填料或阀门。 4、在使用转子流量计时，流量调节阀应缓慢打开，以防打碎玻璃管，特别对4-90L/h的转子流量计 更应小心。 5、冬天使用后把转子流量计内水必须放净，以防冻裂。 超声波流量计使用中应注意的问题 超声波流量计适用于各种工业现场中液体流量的在线标定和巡检测量。HN-2004系列手持式超声波流量计具有测量精度高、一致性好、电池供电、操作简单、携带方便等特点，是目前国内体积最小、质量最轻，真正意义上的便携式超声波流量计，特别是在大口径供水管线上，便携式超声波流量计可以将探头安装在管道外表面，实现不断流、不破坏原有管线测量流量，产品已远销至日本、韩国、澳洲、美国等地区，受到了广泛好评。 超声波流量计因为有着其它流量计无法比拟的优点，逐渐成为人们测量流量的首选流量计。这里列举超声波流量计的六大优点供大家参考： 一、外夹式超声波流量计可以实现非接触测流量，即使是插入式或内贴式超声波流量计，其压损也几乎为零，其测流量的方便性与经济性是最佳的。 二、超声波流量计水、气、油各种介质都可以测量，其应用的领域十分广阔。 三、超声波流量计的制造成本几乎和口径无关，在大口径流量计量场合有着价格合理，安装使用方便的综合竞争优势。 四、便携式超声波流量计可以实现一台流量计在各种管径，各种材质的管线上测流量，是作为标准表进行在线校准、比对或期间核查的首选流量计类型。 五、超声波流量计具有其测流原理基于长度与时间两个基本物理量的溯源方便性，可以预见它必将超越其它原理的流量计成为流量标准甚至是流量基准的载体。 六、超声波流量计运行能耗极小，可方便地实现长年电池供电，加之先进的智能化主机可方便地进行网络无线通信，其应用前景更加广阔。 目前超声波流量计在供水行业应用最多的主要还是液体便携式超声波流量计，在实际使用中，不少用户由于对超声波流量计的使用要点掌握不好，测量效果不理想，因而对超声波流量计产生了种种怀疑：“这种流量计测得准吗?”之类的疑问目前已成为业内的热门话题。 评价一种流量计品质的最佳平台就是流量标准装置，通过对数年来的超声波流量计检定结论进行统计，我们发现：超声波流量计的各项指标与其它速度式流量计不相上下，而且当流速足够大时其线性特别好。那么大家为什么在实际使用时会感觉超声波流量计测量不准呢?我们经过众多用户的调研、分析我们发现：用户在使用中应注意的三大问题问题。 一、没有正确对超声波流量计进行校准 任何流量计使用前都需要进行检定或校准，便携式超声波流量计在这一点尤为重要。大家知道，便携式超声波流量计有三组探头可以选择（大、中、小），分别适用于不同的管径范围，每组探头与主机的搭配在某种意义上讲都是一套独立的流量计。 如果只在小管径的流量标准装置上用小探头对便携式超声波流量计进行检定或校准，那么在使用时你如果用大探头测量大管道的流量，就等于你是在使用未经检定或校准的流量计在测 基于机器视觉的水表检定方法研究 摘要：针对现有水表检定装置检定效率低、信息管理功能不足等问题，对水表 指针识别、消除气泡影响、检定台自动化改造等方面进行了研究，提出了一种基 于机器视觉的水表在线检测系统。采用距离法读取水表指针读数，通过模板匹配，旋转校正水表图像，利用极坐标变换，将子表盘展开成矩形，并集成二维码识别 模块，实现了对水表的检定与数据保存;设计了上行走机构带动相机移动拍照，使 用单个相机完成了5个工位水表图像的采集。研究结果表明:与人工肉眼读表和手 工记录读数方法相比，该检测方法能确保水表的检定精度，同时提高了检定效率，并且检定数据可溯源。 关键词：距离法；水表检定；机器视觉 引言 在供水领域，水表是使用最广泛的计量仪表，我国目前大量使用机械式水表。在机械式水表生产时，水表的误差检定是保证水表质量的一个重要环节，目前多 数水表生产厂家普遍采用人工检定方法，该方法不但检定效率低，而且结果易受 人工因素影响。为提高水表的检定效率和检定精度，许多企业都在尝试寻找新的 检定方法，总体上大致可分为两类:1)对传统手工检定装置进行部分升级改造，实 现检定操作的自动或半自动化;2)使用激光传感器或机器视觉技术替代人工读数;读数有分为读码盘示数、读指针示数和读梅花针转动圈数。机器视觉检定设备大多 数只读到指针示数，精度较低，激光传感器可以直接统计水表转动时梅花针转动 的圈数，但不能用于表盘存在气泡的湿式水表的误差检定。 1整体结构 经过笔者改造后的水表检定装置主要由水表原始容积法检定台、图像采集模块、拧紧装置、行走机构、工控机等组成，如图1所示。 图1 整机图 2硬件组成 (1)行走机构。检定台上有5个工位，检定前需将每个工位上的水表表罩拧紧 以及检定前后采集水表图像，每个工位需要一套图像采集设备，改造费用高，设 计上，行走机构由小型伺服电机和导轨组成，通过皮带轮带动拧紧装置和图像采 集装置运动，并在每个工位装上光电检测片，用于定位水表和触发相机拍照，同 时设有行程开关对行走机构限位保护; (2)图像采集模块。水表检定环境比较复杂，各种因素都可能影响图像获取的 准确性，光照人影的变化会造成图像ＲGB值的剧烈变化，极大影响水表图像的 处理结果，本文采用韩国IMICCD相机和8mm定焦镜头作为图像采集设备，选用 碗状光源; (3)拧紧装置。采用精密行星减速机驱动，相对其他减速机，精密行星减速机 具有体积小、精度高、传动效率高、扭矩/体积比高等特点，末端锁紧结构与减速机间用升降气缸连接，当锁紧装置到达工位时，升降气缸带动锁紧末端下降与水 表配合，减速机转动达到设定的扭矩，变频器输出信号给PLC，升降气缸带动锁 紧末端上升。 3基于模板匹配的梅花针定位算法 3.1Harris角点检测 Harris角点检测算法是由Harris和Stephens于1998年提出的一种基于信号的超声波流量计计量精度影响因素研究
超声波流量计正确使用规范
水表检定装置操作及保养规程
超声波流量计使用中应注意的问题
基于机器视觉的水表检定方法研究