大連海峰偉業(yè)儀器有限公司目前是國內超聲大口徑計量產品(超聲流量計、超聲熱量表、超聲水表),專注超聲測量技術二十多年。多年來公司一直專注超聲測量技術研發(fā),通過長時間技術研發(fā)和經驗積累,已經從早期的單聲道測量技術,逐漸開發(fā)出雙聲道、三聲道、五聲道超聲測量產品,以此為基礎,我們的產品已發(fā)展為三大系列超聲流量計、超聲熱量表和超聲水表,為不同客戶hai666feng提供解決方案。
歡迎您選擇使用性能優(yōu)異、功能多、采用了多項技術的TDS-100系列超聲波流量計。TDS-100系列超聲波流量計同時支持單聲道與雙聲道,采用*32位處理器Cortex-M4為CPU,具有運算塊,浮點運算能力強等優(yōu)點;TDS-100系列超聲波流量計適用于工業(yè)環(huán)境下連續(xù)測量不含大濃度懸浮粒子或氣體的絕大多數清潔均勻液體的流量和熱量。
TDS-100系列超聲波流量計具有如下典型特點:
1. 同時支持單聲道與雙聲道,并且當一個聲道異?;蛘卟唤訒r,可以依據信號質量,自動切換為單聲道運行;
2. 采用*32位Cortex-M4內核CPU作為處理器核心,使用64位浮點運算,計算不丟失精度;
3. 采用高速ADC對超聲波信號進行采集,具有超聲波波形還原與重構技術;采用精度時間測量芯片,超聲波飛行時間精度可達22皮秒;
4. 單板、全貼片工藝,全部使用SMT機器焊接,大大降低了電路板虛焊、漏焊、短路等問題。
TDS-100系列超聲波流量計使用了*的*國際半導體廠商,例如ST、ADI、TI、安森美等,生產的大規(guī)模集成電路設計而成。硬件數目少,低電壓工作,多脈沖發(fā)射,低功耗,高可靠性,抗干擾,適用性好。優(yōu)化的智能信號自適應處理,用戶無需任何電路調整,就像使用萬用表一樣方便簡單。
本手冊針對TDS-100系列超聲波流量計,對該系列產品的多種機型的功能、安裝及操作進行了詳細的介紹。
TDS-100系列流量計是基于微處理器技術,自身完備的流量測量儀表,與其它常規(guī)類型流量計或其它超聲波流量計相比,除具有高精度、高可靠性、高性能、格的顯著特點外,還具有諸多特點與功能,其典型特點與功能如下所示。
* 0.5%線性度,0.2%重復性 * 非導電/特殊介質測量
* 低電壓多脈沖平衡發(fā)射接收 * 正向/負向/凈累積器
* 隔離RS-485接口,支持MODBUS RTU * 抗干擾設計,電氣隔離的直流電源供電
* 內置熱量測量/熱量計 * 內置批量/定量控制器
* 2路二線制PT1000鉑電阻輸入電路 * 壓鑄鋁外殼(固定式)
* 1路模擬4-20mA輸出 * 可選直流/交流/220交流供電
* 每個周期采樣次數提高到128次 * 內部64位浮點數據處理
* OCT頻率信號輸出 * 22皮秒時差測量分辨率
TDS-100系列流量計采用世界上*的集成電路及微處理器實現智能控制,生產過程中無需調整任何元器件參數,全部STM焊接,產品一致性好,保證每一臺出廠的機器都達到*性能、*工作狀態(tài)。
項目
性能,參數
測
量
主
機
精 度
1.0 級
重 復 性
0.2%
流速范圍
(0.25 ~ ±12)m/s。
測量原理
超聲波傳播時差原理,32位CPU工作,8字節(jié)雙浮點運算。
測量周期
50mS. (每秒20次,每個周期采集64組數據)。
顯 示
2×10或者4*8背光型漢字液晶顯示器,低功耗為段碼液晶顯示。
操 作
4×4輕觸鍵盤/4按鍵輸入。
輸 入
2路二線制PT1000鉑電阻輸入回路,可實現熱量計量功能
輸 出
電流信號:4~20mA, 阻抗0~500W,浮空,精度0.1%FS。
脈沖信號:正、負、凈流量及熱量累計脈沖OCT輸出。
數據接口:標準隔離RS-485接口。
其他功能
記憶日、月、年累積流量。
故障自診斷功能;網絡工作方式等。
傳 感 器
外夾式:小型標準S2型,適用于管徑DN15~DN100mm
中型標準M2型,適用于管徑DN50~DN700mm
大型標準L2型,適用于管徑DN300~DN6000mm
插入式:測量管道材質不限(可焊接、不可焊接都可以)適用于管徑DN80以上。
標準管段式:適用于管徑DN50-DN1000,整機測量精度±0.5%。
電纜長度
可加長至300m(過此長度請同廠家聯系)。
管道
襯 材
鋼、不銹鋼、鑄鐵、硬質塑料、水泥管等一切質地密致管道,允許有襯里。
內 徑
15mm - 6000mm。
直管段長度
上游≥10D,下游≥5D,距泵出口處≥30D。
流
體
種 類
水、海水、酸堿液、食物油、汽、煤、柴油、原油、酒精、啤酒等能傳播超聲波的均勻液體。
濁 度
≤10000 ppm, 且氣泡含量小。
溫 度
(-40~160)℃。
流 向
正反雙向計量。
工作環(huán)境
主機:-10-70℃ (大于此溫度范圍要求請與廠家聯系)
探頭:-40℃ ~ +160℃
濕 度
主機:85%RH
探頭:可浸水工作,水深≤3米。
電 源
DC18-32V ,AC220V供電方式。
用戶應該特別注意:若是交流(AC220V)供電的主機插入直流電源,或者直流(DC24V)供電的主機接入AC220V電源,就會把流量計燒毀。
TDS-100型主機可同時支持DC24V和AC220V,但是其接線對應與不同的接線端子。
TDS-100系列超聲波流量計均可以支持4*4鍵盤輸入(低功耗或者4按鍵流量計可以使用上位機軟件輸入),鍵盤如下圖所示, 0 ~ 9 和 . 鍵用于輸入數字或菜單號; ? 鍵用于左退格或刪除左面字符;▲/+和▼/-用于進入上一菜單或下一菜單,在輸入數字時,相當于正負號鍵;ENT 鍵(以下簡稱Ent鍵),為回車鍵,也可稱為確認鍵,用于“確認”已輸入數字、所選擇內容或者菜單窗口;另一個功能是在輸入參數前按此鍵用于進入“修改”狀態(tài);MENU 鍵(以下簡稱為M鍵)用于訪問菜單,依次鍵入M鍵1111進入分組、ENT、▲/+和▼/-、ENT進入到相應分組,MENU窗口地址碼、Ent鍵,即可進入數字對應的菜單窗口。
TDS-100系列流量計采用了窗口化軟件設計,所有輸入參數、儀器設置和顯示測量結果統(tǒng)一細分為多個獨立的窗口表示,使用者通過“訪問”特定的窗口即可達到輸入參數、修改設置或顯示測量結果的目的,見窗口詳解一章說明。
訪問窗口的快捷方法是在任何狀態(tài)下,鍵入MENU 1111鍵,ENT,使用按鍵▲/+和▼/- 及ENT 鍵,再鍵入MENU及對應窗口好即可,詳見窗口列表。
窗口顯示分為五組:(1)流量熱量顯示;(2)參數設置與調試;(3)輸出輸入設置;(4)流量修正設置;(5)熱量計量設置
訪問窗,,鍵入MENU1111,進入顯示分組,鍵入ENT,操作▲/+和▼/-進行上下切換分組,再鍵入ENT進入選中分組。如果需要修改數值,可直接鍵入數值鍵然后回車ENT ,也可鍵入回車ENT 后,再鍵入數字鍵,然后再回車ENT 確認。
例如欲輸入管道內徑參數為219,按鍵如下:MENU 1111 ENT ,進入分組選擇,再按▼/-進入到內徑選項,所顯示的數值是上次輸入的值,直接鍵入數字鍵如下: 2 1 9 .ENT
訪問選擇型窗口,可以查看對應所選擇的選擇項。如果欲進行修改,必須先鍵入回車ENT ,這時屏幕左邊將出現“>”,表示進入可修改選擇狀態(tài)。使用者可使用▲/+和▼/- 鍵移出所要的選擇值后,鍵入ENT鍵確認。如管道的材質是不銹鋼,鍵入MENU 204 ENT進入204號窗口,鍵入ENT ,進入修改狀態(tài)。這時可使用▲/+和▼/- 鍵移出 “1. 不銹鋼”選項,鍵入ENT 鍵確認。
一般情形下,如果想進行“修改”操作,必須先鍵入ENT 鍵(數字型窗口可以省掉)如果出現鍵入ENT鍵后,不能進入修改狀態(tài)的情況,是不可修改的數據(純顯示型)。
> M1111->參數設置分組
> M220: 如果Q>80, 97%,M221信號強度>40,則儀表*聲道正常工作
> M230: 如果Q>80, 97%,M231信號強度>40,則儀表第二聲道正常工作
累積流量清出需要密碼,密碼請同生產廠家聯系。
使用M9999可以恢復出廠設置,但用戶系數網絡地址等項目會保留用戶所輸入的值。
阻尼器的作用是穩(wěn)定流量顯示,其本質是一節(jié)濾波器,進入流量修正分組鍵入M400號窗口中輸入時間常數。常數越大越穩(wěn)定。但太大時會造成測量顯示滯后太大,數值顯示太遲鈍,特別是當實際流量變化劇烈時,造成所顯示的流量值不能及時跟隨實際流量的變化。所以一般情形下,該值取較小的值,一般取3~10秒。
該窗口屬于數據型輸入窗口,操作方法是進入此窗口后,直接輸入時間常數,鍵入ENT確認。
進入流量修正分組鍵入M401號窗口設置始動流速,系統(tǒng)把流速*值低于此值的流量視為“0”對待。這樣可設置此參數,避免真實流量為“0”時,流量計產生的測量誤差進行虛假的累積。一般情況下,設置此參數為0.03m/s。
當流速大于始動流速所表示的流速時,始動流速值和測量結果無關,絕不影響測量結果。
在測量為“0”時,各種測量儀器都會產生一個“零點”,即顯示的測量值不等于“0”,該值就稱為“零點”。對任何測量儀器來講,其存在的零點越小越好。反之如果一臺儀器零點太大,則說明其內在質量差。
如果零點不為“0”,就會產生測量誤差。并且所測量的物理量越小,零點引起的誤差越大。只有當零點同被測物理量相比小到一定程度時,才能忽略零點引起的誤差。
對超聲波流量計來講,當流量較小時,零點引起的誤差就不能忽略。需要進行零點設置,以提高小流量測量精度。
確認流量計處于正常工作狀態(tài),且流體處于靜止狀態(tài)過1分鐘,進入流量修正分組,使用M402流量計切換至“自動計算中…”狀態(tài),此時*聲道開始自動零點計算,當*聲道切換完成時,使用M402界面顯示“已切除”;使用相同的方法對第二聲道進行零點切除,第二聲道切除界面為M403。
儀表系數是指“真值”和“示值”之比,例如當被測物理量為2.00時,儀器顯示1.98,則其儀表系數為2/1.98。可見儀表的系數*恒為1。但當儀表成批生產時,難以做到每臺儀表的系數都為“1”。其差異或不一致的程度就稱為儀表的“一致性”。質量高的產品其一致性必定好。
出廠時儀表系數全為“1”,因為在設計上,做到了使其儀表系數只決定于晶體振蕩器的頻率和探頭兩個因素,而與其他電路參數無關,所以出廠時其儀表系數全為“1”。
但由于使用時,還會存在管道等方面的因素差異,所以還會產生“儀表系數”,設置此參數用于修正不同管道引起的誤差。
進入流量修正分組,使用M404可以輸入儀表系數。
儀表系數必須根據實際結果輸入。
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大連海峰偉業(yè)儀器有限公司目前是國內超聲大口徑計量產品(超聲流量計、超聲熱量表、超聲水表),專注超聲測量技術二十多年。多年來公司一直專注超聲測量技術研發(fā),通過長時間技術研發(fā)和經驗積累,已經從早期的單聲道測量技術,逐漸開發(fā)出雙聲道、三聲道、五聲道超聲測量產品,以此為基礎,我們的產品已發(fā)展為三大系列超聲流量計、超聲熱量表和超聲水表,為不同客戶hai666feng提供解決方案。
歡迎您選擇使用性能優(yōu)異、功能多、采用了多項技術的TDS-100系列超聲波流量計。TDS-100系列超聲波流量計同時支持單聲道與雙聲道,采用*32位處理器Cortex-M4為CPU,具有運算塊,浮點運算能力強等優(yōu)點;TDS-100系列超聲波流量計適用于工業(yè)環(huán)境下連續(xù)測量不含大濃度懸浮粒子或氣體的絕大多數清潔均勻液體的流量和熱量。
TDS-100系列超聲波流量計具有如下典型特點:
1. 同時支持單聲道與雙聲道,并且當一個聲道異?;蛘卟唤訒r,可以依據信號質量,自動切換為單聲道運行;
2. 采用*32位Cortex-M4內核CPU作為處理器核心,使用64位浮點運算,計算不丟失精度;
3. 采用高速ADC對超聲波信號進行采集,具有超聲波波形還原與重構技術;采用精度時間測量芯片,超聲波飛行時間精度可達22皮秒;
4. 單板、全貼片工藝,全部使用SMT機器焊接,大大降低了電路板虛焊、漏焊、短路等問題。
TDS-100系列超聲波流量計使用了*的*國際半導體廠商,例如ST、ADI、TI、安森美等,生產的大規(guī)模集成電路設計而成。硬件數目少,低電壓工作,多脈沖發(fā)射,低功耗,高可靠性,抗干擾,適用性好。優(yōu)化的智能信號自適應處理,用戶無需任何電路調整,就像使用萬用表一樣方便簡單。
本手冊針對TDS-100系列超聲波流量計,對該系列產品的多種機型的功能、安裝及操作進行了詳細的介紹。
1.1 TDS-100系列流量計特點
TDS-100系列流量計是基于微處理器技術,自身完備的流量測量儀表,與其它常規(guī)類型流量計或其它超聲波流量計相比,除具有高精度、高可靠性、高性能、格的顯著特點外,還具有諸多特點與功能,其典型特點與功能如下所示。
* 0.5%線性度,0.2%重復性 * 非導電/特殊介質測量
* 低電壓多脈沖平衡發(fā)射接收 * 正向/負向/凈累積器
* 隔離RS-485接口,支持MODBUS RTU * 抗干擾設計,電氣隔離的直流電源供電
* 內置熱量測量/熱量計 * 內置批量/定量控制器
* 2路二線制PT1000鉑電阻輸入電路 * 壓鑄鋁外殼(固定式)
* 1路模擬4-20mA輸出 * 可選直流/交流/220交流供電
* 每個周期采樣次數提高到128次 * 內部64位浮點數據處理
* OCT頻率信號輸出 * 22皮秒時差測量分辨率
TDS-100系列流量計采用世界上*的集成電路及微處理器實現智能控制,生產過程中無需調整任何元器件參數,全部STM焊接,產品一致性好,保證每一臺出廠的機器都達到*性能、*工作狀態(tài)。
1.2 主要性能指標
項目
性能,參數
測
量
主
機
精 度
1.0 級
重 復 性
0.2%
流速范圍
(0.25 ~ ±12)m/s。
測量原理
超聲波傳播時差原理,32位CPU工作,8字節(jié)雙浮點運算。
測量周期
50mS. (每秒20次,每個周期采集64組數據)。
顯 示
2×10或者4*8背光型漢字液晶顯示器,低功耗為段碼液晶顯示。
操 作
4×4輕觸鍵盤/4按鍵輸入。
輸 入
2路二線制PT1000鉑電阻輸入回路,可實現熱量計量功能
輸 出
電流信號:4~20mA, 阻抗0~500W,浮空,精度0.1%FS。
脈沖信號:正、負、凈流量及熱量累計脈沖OCT輸出。
數據接口:標準隔離RS-485接口。
其他功能
記憶日、月、年累積流量。
故障自診斷功能;網絡工作方式等。
傳 感 器
外夾式:小型標準S2型,適用于管徑DN15~DN100mm
中型標準M2型,適用于管徑DN50~DN700mm
大型標準L2型,適用于管徑DN300~DN6000mm
插入式:測量管道材質不限(可焊接、不可焊接都可以)適用于管徑DN80以上。
標準管段式:適用于管徑DN50-DN1000,整機測量精度±0.5%。
電纜長度
可加長至300m(過此長度請同廠家聯系)。
管道
襯 材
鋼、不銹鋼、鑄鐵、硬質塑料、水泥管等一切質地密致管道,允許有襯里。
內 徑
15mm - 6000mm。
直管段長度
上游≥10D,下游≥5D,距泵出口處≥30D。
流
體
種 類
水、海水、酸堿液、食物油、汽、煤、柴油、原油、酒精、啤酒等能傳播超聲波的均勻液體。
濁 度
≤10000 ppm, 且氣泡含量小。
溫 度
(-40~160)℃。
流 向
正反雙向計量。
工作環(huán)境
溫 度
主機:-10-70℃ (大于此溫度范圍要求請與廠家聯系)
探頭:-40℃ ~ +160℃
濕 度
主機:85%RH
探頭:可浸水工作,水深≤3米。
電 源
DC18-32V ,AC220V供電方式。
2 開始安裝測量
2.1 供電電源
用戶應該特別注意:若是交流(AC220V)供電的主機插入直流電源,或者直流(DC24V)供電的主機接入AC220V電源,就會把流量計燒毀。
TDS-100型主機可同時支持DC24V和AC220V,但是其接線對應與不同的接線端子。
2.2 鍵盤輸入與操作
TDS-100系列超聲波流量計均可以支持4*4鍵盤輸入(低功耗或者4按鍵流量計可以使用上位機軟件輸入),鍵盤如下圖所示, 0 ~ 9 和 . 鍵用于輸入數字或菜單號; ? 鍵用于左退格或刪除左面字符;▲/+和▼/-用于進入上一菜單或下一菜單,在輸入數字時,相當于正負號鍵;ENT 鍵(以下簡稱Ent鍵),為回車鍵,也可稱為確認鍵,用于“確認”已輸入數字、所選擇內容或者菜單窗口;另一個功能是在輸入參數前按此鍵用于進入“修改”狀態(tài);MENU 鍵(以下簡稱為M鍵)用于訪問菜單,依次鍵入M鍵1111進入分組、ENT、▲/+和▼/-、ENT進入到相應分組,MENU窗口地址碼、Ent鍵,即可進入數字對應的菜單窗口。
TDS-100系列流量計采用了窗口化軟件設計,所有輸入參數、儀器設置和顯示測量結果統(tǒng)一細分為多個獨立的窗口表示,使用者通過“訪問”特定的窗口即可達到輸入參數、修改設置或顯示測量結果的目的,見窗口詳解一章說明。
訪問窗口的快捷方法是在任何狀態(tài)下,鍵入MENU 1111鍵,ENT,使用按鍵▲/+和▼/- 及ENT 鍵,再鍵入MENU及對應窗口好即可,詳見窗口列表。
窗口顯示分為五組:(1)流量熱量顯示;(2)參數設置與調試;(3)輸出輸入設置;(4)流量修正設置;(5)熱量計量設置
訪問窗,,鍵入MENU1111,進入顯示分組,鍵入ENT,操作▲/+和▼/-進行上下切換分組,再鍵入ENT進入選中分組。如果需要修改數值,可直接鍵入數值鍵然后回車ENT ,也可鍵入回車ENT 后,再鍵入數字鍵,然后再回車ENT 確認。
例如欲輸入管道內徑參數為219,按鍵如下:MENU 1111 ENT ,進入分組選擇,再按▼/-進入到內徑選項,所顯示的數值是上次輸入的值,直接鍵入數字鍵如下: 2 1 9 .ENT
訪問選擇型窗口,可以查看對應所選擇的選擇項。如果欲進行修改,必須先鍵入回車ENT ,這時屏幕左邊將出現“>”,表示進入可修改選擇狀態(tài)。使用者可使用▲/+和▼/- 鍵移出所要的選擇值后,鍵入ENT鍵確認。如管道的材質是不銹鋼,鍵入MENU 204 ENT進入204號窗口,鍵入ENT ,進入修改狀態(tài)。這時可使用▲/+和▼/- 鍵移出 “1. 不銹鋼”選項,鍵入ENT 鍵確認。
一般情形下,如果想進行“修改”操作,必須先鍵入ENT 鍵(數字型窗口可以省掉)如果出現鍵入ENT鍵后,不能進入修改狀態(tài)的情況,是不可修改的數據(純顯示型)。
3 怎樣使用
3.1 判斷流量計工作是否正常
> M1111->參數設置分組
> M220: 如果Q>80, 97%,M 221信號強度>40,則儀表*聲道正常工作
> M230: 如果Q>80, 97%,M 231信號強度>40,則儀表第二聲道正常工作
3.2 怎樣實現流量累積器清零
累積流量清出需要密碼,密碼請同生產廠家聯系。
3.3 怎樣恢復出廠設置
使用M9999可以恢復出廠設置,但用戶系數網絡地址等項目會保留用戶所輸入的值。
3.4 怎樣使用阻尼器穩(wěn)定流量顯示
阻尼器的作用是穩(wěn)定流量顯示,其本質是一節(jié)濾波器,進入流量修正分組鍵入M400號窗口中輸入時間常數。常數越大越穩(wěn)定。但太大時會造成測量顯示滯后太大,數值顯示太遲鈍,特別是當實際流量變化劇烈時,造成所顯示的流量值不能及時跟隨實際流量的變化。所以一般情形下,該值取較小的值,一般取3~10秒。
該窗口屬于數據型輸入窗口,操作方法是進入此窗口后,直接輸入時間常數,鍵入ENT確認。
3.5 怎樣使用零點切除避免無效累積
進入流量修正分組鍵入M401號窗口設置始動流速,系統(tǒng)把流速*值低于此值的流量視為“0”對待。這樣可設置此參數,避免真實流量為“0”時,流量計產生的測量誤差進行虛假的累積。一般情況下,設置此參數為0.03m/s。
當流速大于始動流速所表示的流速時,始動流速值和測量結果無關,絕不影響測量結果。
3.6 設置零點提高測量精度
在測量為“0”時,各種測量儀器都會產生一個“零點”,即顯示的測量值不等于“0”,該值就稱為“零點”。對任何測量儀器來講,其存在的零點越小越好。反之如果一臺儀器零點太大,則說明其內在質量差。
如果零點不為“0”,就會產生測量誤差。并且所測量的物理量越小,零點引起的誤差越大。只有當零點同被測物理量相比小到一定程度時,才能忽略零點引起的誤差。
對超聲波流量計來講,當流量較小時,零點引起的誤差就不能忽略。需要進行零點設置,以提高小流量測量精度。
確認流量計處于正常工作狀態(tài),且流體處于靜止狀態(tài)過1分鐘,進入流量修正分組,使用M402流量計切換至“自動計算中…”狀態(tài),此時*聲道開始自動零點計算,當*聲道切換完成時,使用M402界面顯示“已切除”;使用相同的方法對第二聲道進行零點切除,第二聲道切除界面為M403。
3.7 修改儀表系數(標尺因子)進行校正
儀表系數是指“真值”和“示值”之比,例如當被測物理量為2.00時,儀器顯示1.98,則其儀表系數為2/1.98。可見儀表的系數*恒為1。但當儀表成批生產時,難以做到每臺儀表的系數都為“1”。其差異或不一致的程度就稱為儀表的“一致性”。質量高的產品其一致性必定好。
出廠時儀表系數全為“1”,因為在設計上,做到了使其儀表系數只決定于晶體振蕩器的頻率和探頭兩個因素,而與其他電路參數無關,所以出廠時其儀表系數全為“1”。
但由于使用時,還會存在管道等方面的因素差異,所以還會產生“儀表系數”,設置此參數用于修正不同管道引起的誤差。
進入流量修正分組,使用M404可以輸入儀表系數。
儀表系數必須根據實際結果輸入。