插入式超聲波熱量表

一、插入式超聲波熱量表冷熱計(jì)量裝置原理簡(jiǎn)介

1、超聲波冷熱計(jì)量裝置測(cè)量原理

當(dāng)超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，并且其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速，其關(guān)系符合下列表達(dá)式:

其中:

θ為聲束與液體流動(dòng)方向的夾角

M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)

D 為管道內(nèi)徑

Tup為聲束在正方向上的傳播時(shí)間

Tdown為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間

ΔT=Tup–Tdown

2、超聲波冷熱計(jì)量裝置熱量測(cè)量

超聲波熱量表具有兩路三線制PT100標(biāo)準(zhǔn)溫度測(cè)量接口，可測(cè)量溫度范圍為-40～160℃。標(biāo)定后，在0～150℃范圍內(nèi)誤差小于0.1℃。另外溫度信號(hào)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(shè)置了兩種熱量計(jì)算方法。一種是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)的熱量測(cè)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(zhì)，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(cè)得熱量是不一樣的。一般的供熱管線中，焓差法測(cè)量的熱量小于溫差法得到的值。

焓差法按公式

Q熱=V×ρ進(jìn)×（H進(jìn)-H回）計(jì)算

其中V=體積瞬時(shí)流量

ρ進(jìn)=進(jìn)水溫度下水的密度

H進(jìn)=進(jìn)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(jìn)-T回)計(jì)算

其中V=體積瞬時(shí)流量

C=水的比熱。（比熱值可以從窗口M86窗口中輸入）

T進(jìn)=進(jìn)水溫度       

T回=回水溫度

二、插入式超聲波熱量表冷熱計(jì)量裝置技術(shù)參數(shù)

精度           優(yōu)于1.0 %

重復(fù)性        0.2%

大流速    32m/s

測(cè)量周期    500mS（每秒2次，每個(gè)周期采集128組數(shù)據(jù)）

測(cè)量原理    超聲波時(shí)差原理，4字節(jié)IEEE754浮點(diǎn)運(yùn)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(jì)算機(jī)設(shè)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(hào)。

           兩路三線制PT100鉑電阻輸入回路，可實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)量功能（焓差法）

輸    出    電流信號(hào)（可選模塊）：4～20mA，阻抗600浮空，準(zhǔn)確度0.1%

            頻率信號(hào)（可選模塊）：1～9999Hz之間任選，OCT輸出。

            脈沖信號(hào)：正、負(fù)、凈流量及熱量累計(jì)脈沖，雙路OCT輸出（其中1路脈沖寬度6～1000ms間可編程，默認(rèn)200ms）

            報(bào)警信號(hào)：雙路OCT輸出       數(shù)據(jù)接口：隔離RS485串行接口

其他功能    自動(dòng)記憶前64日、前32個(gè)月、前2年的的累積流量和工作狀態(tài)；自動(dòng)記憶前16次上、斷電時(shí)間和流量并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)補(bǔ)加；

            可編程定量控制器（可使用外部輸入信號(hào)或MODBUS指令啟動(dòng)）；

             1個(gè)雙向串行接口可連接多個(gè)如4～20mA、數(shù)據(jù)記錄器等外部設(shè)備；

             工作參數(shù)可固化到機(jī)內(nèi)的FLASH存儲(chǔ)器中，上電時(shí)自動(dòng)調(diào)出；

             故障自診斷功能。故障時(shí)間計(jì)時(shí)器。

工作電源     1.單節(jié)3.6V鋰電池,工作6年（配標(biāo)準(zhǔn)管段式傳感器）

            2.工作電源：DC24V（配標(biāo)準(zhǔn)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(wàn)小時(shí)數(shù)據(jù)不丟失

環(huán)境溫度     -10-70℃

工作時(shí)間     連續(xù)

功    耗     小于2W

環(huán)境溫度     主機(jī)：-10-70℃ (大于此溫度范圍請(qǐng)與廠家聯(lián)系)

環(huán)境濕度     85%RH

防護(hù)等級(jí)     IP65

防爆等級(jí)     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(zhì)地密致管道，允許有襯里。

襯    材     環(huán)氧瀝青、橡膠、灰漿、聚丙烯、聚苯乙烯、膠木、聚四氟乙烯等。

內(nèi)    徑     15mm～1000mm

直管段長(zhǎng)度   上游≥10D,下游≥5D，距泵出口處≥30D（D指管徑）