GE工业集团传感与测量流体流动时对超声波束的调试
1、主讲人：薛鹏1、简介2、原理3、调试4、维护1、简介1.1介绍超声波流量计（简称USF）是通过测量流体流动时对超声多径（或超声脉冲）的作用，以检测容积流量的仪表。本节主要讨论用于检测封闭管线液体流量的超声波流量计。借助超声波检测流体的流速、流量的技术，不仅仅用于工业计量，并且也广泛的应用在医疗、海洋观测、河流观测等各类计量测试中。超声波流量计的主要特征是：流体中不插入任何器件，对流束无影响，也没有压力损失；能用于任何流体，非常是具有高黏度、强腐蚀、非导电性等性能的液体的流量检测超声波流量计，也能检测氨气的流量；对于大口径的管线的流量检测，不会因内径大而降低投资；阻值比较宽，可达5:1输出与流量之间
2、呈线性等优点。超声波流量计的缺点：当被测液体中还有气泡或有响声时，将会影响声的传播，增加检测精度；超声波流量计实际测定的流体流速，当流速分布不同时，将会影响检测精度，故要求变送器前后分别应有10D和5D的直管段。GE工业集团传感器与检测是研发和生产高精密传感器器件、设备和系统的行业领导者，其产品可进行压力检测和校准、流量检测、水份及露点检测、湿度检测、气体含量检测和体温检测，帮助顾客监控、防护、控制以及确保关键工艺流程以及它的安全性。应用领域从石油天然气、石化行业、化工、航空到车辆、医药.几乎囊括了工业的每一个领域。1.2性能特征GE的XMT868868i用于检测液体的流速。其独特之处在于它集宽
3、量程、易安装、低维护、高精度等各类优点于一身a：经济型、不妨碍流体的流量检测b：危险区域防爆认证c：安装简便，容易设置d：适用于大范围外径与不同型材检测管道：25.4mm5m，或更大检测范围：-12.2m/s12.2m/s（单向）流速精度：通常为读数的1%（取决于外径和采用单程或双程检测）标定精度可达0.5%重复性：读数的0.1%0.3%检测参数：容积流量、累计流量、流速2、工作原理2.1工作原理时差法检测技术：两个传感既作为超声讯号发射器和接收器。当传感安装在管道上她们互相之间进行声讯号通信，工作时，每一个传感作为发射器，发射一定量的声脉冲，之后作为接收器接收相同数目的讯号
4、，之后作为接收器接收相同数目的讯号，顺水与逆流方向上声讯号发射与接收的时间间隔被检测，当管内流体静止时，顺水与逆流方向的声传播时间相等，当液体流动时，顺水方向的讯号传播时间短于逆流方向。顺水与逆流方向传播的时间差与流速成反比，并指明流体的流动方向。时差法流量检测技术2.2电气接线图：3、仪表调试直接通过表头操作组态：在表头壳体玻璃上通过红外碰触可以修改参数步入菜单：5秒内依次按ESC、ENTER、ESC步入主菜单，屏幕会显示program（编程），按enter步入编程菜单，会显示channel（通道）或global（公共）可通过左右键选择须要步入的菜单单位设置：通过以上操作步入cha
5、nnel（通道）菜单，通过左右键至画面显示system（系统），按enter步入，可选择须要的单位。管线参数设置：ESC、ENTER、ESC步入主菜单，用左右键至显示program（编程），按enter步入，用左右键至显示channel菜单，按enter步入，左右键至画面显示pipe（管线），按enter步入，显示transducernumber（探头机型），通过上下、左右键输入*，按enter，显示pipeOD（管线直径），输入管线管径*mm，按enter，显示pipewallthickness（管线壁厚），输入管线壁厚*mm，按enter，显示pathlengthP(P值：
6、即两个探头之间的直线距离)，输入*mm，按enter，显示AxiallengthL（L值：两探头在流体方向上的轴向距离），输入*mm，按enter，显示fluidtype（流体类型），通过左右键选择流体，按enter，至显示reynoldscorrection，按左右键选择on，按enter，至显示calibrationfactor（校准因子），按enter返回channel菜单。以上设置好运行正常后通常不用修改。4-20mA输入设置：ESC、ENTER、ESC步入主菜单，用左右键至显示program，按enter步入，用左右键至显示global菜单，按enter步入，左右键至
7、显示I/O（输入/输出），按enter步入，用左右键至显示option，按enter步入，显示slot0，按enter步入，用左右键选择4-20mA，按enter，显示measurementparameter，用左右键选择volume（瞬时流量），按enter，输入4mA和20mA对应阻值。屏幕显示设置：ESC、ENTER、ESC步入主菜单，用左右键至显示program，按enter步入，用左右键至显示global菜单，按enter步入，左右键至显示LCD,按ENTER,显示#ofLCDparameter（显示参数数目），通常选择4个参数，按enter，通过左右键来分别选择4个想显示
8、在住界面的参数，通常都选择瞬时流量volume、累积流量total+、声速soundspeed、信号硬度signalstrengthup或signalstrengthdown（两个值基本相同）。4、维护及故障检测处理4.1维护GEXMT868868I维护量十分低，常规维护为6-12月一次：检测探头锥面，添加耦合剂，具体时间间隔依据现场情况定。故障代码：E0：无故障E1：讯号太低（检测参数设置，检测联接线缆，检测探头是否清洁）E2：波速错误（检测安装情况，检测参数设置）E3:流量超出范围（检测参数设置，流体流量）E4：讯号质量太差（检测参数设置，安装位置）E5:流速变化太大（
9、检查流体情况是否有气泡、颗粒物）4.2故障故障现象：该流量计虽然有好多优点，如检测精度高、免维护、不易破损等，但因为使用不当，也会出现一些问题，归纳如下：a、指示不准；b、始终无指示；c、声波的接收讯号弱；d、指示流量过大或过小；e、指示流量为负值；f、流量指示波动大。故障剖析及解决方式：造成这种问题的主要诱因，涉及到以下几个方面。（1）在检测点的选择方面有些检测点位置选择在压力不足的垂直管段或水平管段未饱含状态，这样促使讯号遗失、接收讯号变弱，这主要与问题a、有关；有些检测点位置选择在有泵、控制阀或套管弯曲段处，上下游直管段的宽度没有达到要求，造成流动状态不稳定，讯号不稳定。这主要
10、与问题a、f有关；有些检测点选择在管线内部有腐蚀或铁锈的管段，致使讯号失真。这主要与问题a有关；以上的、条假如是由人为诱因引起的，完全可以防止，必须严格依照要求选择检测点。假如是工艺或则环境为满足条件，就必须同工艺协商解决。第条要尽量避免这种管段或检测人员熟悉管线内部结构，把掌握减到最小。（2）探头的安装方面在探头与管线的接触面上，因为管线上的污垢和涂料，影响讯号接收；2或则探头与接触面耦合剂涂不均匀，有气泡存在不能充分接触。同问题的b、c有关。这是人为诱因引起的，完全可以防止。要求发射器安装位置清洁干净，去除水垢或涂料，耦合剂涂均匀；在水平管段上，发射器的安装偏离了管侧面的正臀鳍，
11、这样容易受管线顶部沉淀物和管线下部气泡、气穴影响，导致讯号失真。同问题a、c有关。解决的办法只有将发射器严格安装在正臀鳍上。（3）发射器的线缆联接方面发射器有上游发射器和下游发射器，有两根线缆相连，假如安装颠倒了，这么检测的将是相反的流量。同问题e有关。上游发射器线缆接收器为白色，下游发射器线缆接收器为白色，联接二次表的BNC接收器时，前面接上游发射器线缆，下边接下游发射器线缆。(4)回路线路联接问题有时侯，连接线路表面上看似挺好，仔细检测接头实际已松动导致回路中断；有时看似联接并且虚假联接也使回路中断。这主要同问题b、c有关。解决了相应的线路联接问题，存在的问题也相应解决了。(5
12、)数据设置方面的错误有时因为管子的一些参数提供不正确，比如管壁长度或管子管径必须用千分千分尺能够测出确切数据，但介质输送中不容许中断，更不容许隔断管子获取数据，只能依据资料提供的查找某一范围的参考数，致使仪表估算的发射器宽度形成偏差，声波传播速度形成偏差，也就是说1的管管径会形成2%的容积偏差。这方面的诱因同问题a、c、d有关。这样必须要求设置常数确切无误。（6）发射器安装方式的选择方面因为该超声波流量计可测的内径范围很广，在25mmmm55m，因而选择合适的发射器安装方式至关重要超声波流量计，否则造成讯号减缓或难以接受。同问题b、c、d有关。外径大小适中时一般采用V法；在内径很小发射器宽度很短时要用W法安装；当介质的单一性较差时，要用Z法安装。
