一、插入式超聲波熱量表冷熱計量裝置原理簡介
1、超聲波冷熱計量裝置測量原理
當超聲波束在液體中傳播時,液體的流動將使傳播時間產生微小變化,并且其傳播時間的變化正比于液體的流速,其關系符合下列表達式:
其中:
θ為聲束與液體流動方向的夾角
M 為聲束在液體的直線傳播次數
D 為管道內徑
Tup為聲束在正方向上的傳播時間
Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間
ΔT=Tup–Tdown
2、超聲波冷熱計量裝置熱量測量
超聲波熱量表具有兩路三線制PT100標準溫度測量接口,可測量溫度范圍為-40~160℃。標定后,在0~150℃范圍內誤差小于0.1℃。另外溫度信號還可以從超聲波熱量表的模擬輸入AI3,AI4接入。
超聲波熱量表軟件上設置了兩種熱量計算方法。一種是符合國家標準CJ128的焓差法,一種是使用比熱的溫差法。焓差法只能用于水介質的熱量測量中,且溫度范圍限定于0~150℃。如果超出了此溫度范圍或者使用非水介質,那么就必須使用溫差法。
由于水的比熱在不同溫度下是不同的,所以使用焓差法和溫差法測得熱量是不一樣的。一般的供熱管線中,焓差法測量的熱量小于溫差法得到的值。
焓差法按公式
Q熱=V×ρ進×(H進-H回)計算
其中V=體積瞬時流量
ρ進=進水溫度下水的密度
H進=進水溫度下水的熱焓值
H回=回水溫度下水的熱焓值
溫差法按公式
Q熱=V×C×(T進-T回)計算
其中V=體積瞬時流量
C=水的比熱。(比熱值可以從窗口M86窗口中輸入)
T進=進水溫度
T回=回水溫度
二、插入式超聲波熱量表冷熱計量裝置技術參數
精度 優于1.0 %
重復性 0.2%
大流速 32m/s
測量周期 500mS(每秒2次,每個周期采集128組數據)
測量原理 超聲波時差原理,4字節IEEE754浮點運算
顯示接口 可連接2×10背光型漢字或者2×20字符液晶顯示器。
操 作 外接16鍵輕觸鍵盤以及PC計算機設參軟件
輸 入 3路4~20mA輸入可選,精度0.1% 可輸入壓力、液位、溫度等信號。
兩路三線制PT100鉑電阻輸入回路,可實現熱量計量功能(焓差法)
輸 出 電流信號(可選模塊):4~20mA,阻抗600浮空,準確度0.1%
頻率信號(可選模塊):1~9999Hz之間任選,OCT輸出。
脈沖信號:正、負、凈流量及熱量累計脈沖,雙路OCT輸出(其中1路脈沖寬度6~1000ms間可編程,默認200ms)
報警信號:雙路OCT輸出 數據接口:隔離RS485串行接口
其他功能 自動記憶前64日、前32個月、前2年的的累積流量和工作狀態;自動記憶前16次上、斷電時間和流量并可實現自動或手動補加;
可編程定量控制器(可使用外部輸入信號或MODBUS指令啟動);
1個雙向串行接口可連接多個如4~20mA、數據記錄器等外部設備;
工作參數可固化到機內的FLASH存儲器中,上電時自動調出;
故障自診斷功能。故障時間計時器。
工作電源 1.單節3.6V鋰電池,工作6年(配標準管段式傳感器)
2.工作電源:DC24V(配標準管段式傳感器)
工作電流 50mA(不連接鍵盤顯示和蜂鳴器不響的條件下)
備用電池 使用CR2032,在24VDC斷電條件下保持10萬小時數據不丟失
環境溫度 -10-70℃
工作時間 連續
功 耗 小于2W
環境溫度 主機:-10-70℃ (大于此溫度范圍請與廠家聯系)
環境濕度 85%RH
防護等級 IP65
防爆等級 EXdII BT4(E型)
種 類 水、食物油、汽、煤柴油、原油、酒精等能傳播超聲波的均勻液體。
濁 度 20000ppm,且氣泡含量小。
溫 度 -40~160℃
管 材 鋼、鑄鐵、PVC、玻璃鋼、水泥管等一切質地密致管道,允許有襯里。
襯 材 環氧瀝青、橡膠、灰漿、聚丙烯、聚苯乙烯、膠木、聚四氟乙烯等。
內 徑 15mm~1000mm
直管段長度 上游≥10D,下游≥5D,距泵出口處≥30D(D指管徑)