一、概述
超聲波流量計(jì)是集多年專業(yè)生產(chǎn)制造超聲波流量計(jì)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，采用TI的MSP430FG4618低功耗單片機(jī)，新開發(fā)的高性能、低價(jià)格、高可靠性、功能強(qiáng)大的超聲波流量計(jì)。選用了國際上的半導(dǎo)體元器件廠商生產(chǎn)的的集成電路及微處理器等，例如TI、Maxim、Philips、Winbond、Xilinx等。硬件設(shè)計(jì)簡單、軟件功能強(qiáng)大。采用低電壓多脈沖平衡發(fā)射接收的技術(shù)，使其更能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境中的變頻干擾，達(dá)到穩(wěn)定、正確的工作。
二、工作原理
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，其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速。零流量時(shí)，兩個(gè)傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時(shí)間相同（可實(shí)際測(cè)量零流量的技術(shù)），液體流動(dòng)時(shí)，逆流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間。
其關(guān)系符合下面表達(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
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、每個(gè)測(cè)量周期中128次數(shù)據(jù)采集輔助以研發(fā)的流量計(jì)時(shí)差分析軟件，性能優(yōu)異，顯示數(shù)據(jù)更穩(wěn)定、準(zhǔn)確、線形度更好；
2、測(cè)量線性度優(yōu)于0.5％，重復(fù)性精度優(yōu)于0.2%，高達(dá)40皮秒的時(shí)差測(cè)量分辨率，使測(cè)量精度達(dá)到±1%；
3、隔離型RS485接口，流量計(jì)與二次表之間可通過RS485總線通訊，傳輸距離千米以上；
4、帶有3路精度0.1%的模擬輸入接口，可連接溫度、壓力、液位等信號(hào)；
5、路4-20毫安模擬輸出可作為流量/熱量變送器；
6、2路3線制PT100電阻信號(hào)輸入可作為熱量表；
7、3路4-20毫安模擬輸入，可以作為數(shù)據(jù)采集器, 模擬輸入接口也可以作為數(shù)字輸入接口使用；
8、帶有雙路隔離型可編程OCT輸出，用于輸出累計(jì)脈沖、工作狀態(tài)等；
9、污水管道測(cè)量效果好，可以對(duì)絕大多數(shù)污水管道進(jìn)行穩(wěn)定可靠測(cè)量；
10、超聲波傳感器可以選擇外夾式，插入式，管段式，還可以支持任意角度安裝的水表傳感器，包括平行插入傳感器；
11、具有一個(gè)雙向串行外設(shè)通用接口，可以直接通過串聯(lián)的形式連接多個(gè)諸如4-20毫安模擬輸出板、頻率信號(hào)輸出板、熱敏打印機(jī)、數(shù)據(jù)記錄儀等外部設(shè)備；
12、流量計(jì)工作用參數(shù)可以固化到機(jī)內(nèi)的FLASH存儲(chǔ)器中，不會(huì)發(fā)生參數(shù)丟失的問題。固化的工作參數(shù)可以選擇上電時(shí)自動(dòng)調(diào)出；
13、硬件模塊化設(shè)計(jì)。有主板模塊、4-20毫安輸出模塊、脈沖輸出模塊、打印機(jī)模塊、并口鍵盤顯示模塊、串口鍵盤顯示模塊等組成，用戶可根據(jù)需要選擇；
14、MODBUS協(xié)議、MBUS協(xié)議、FUJI擴(kuò)展協(xié)議、簡易水表協(xié)議等不同的軟件通信協(xié)議供用戶選用。推薦的協(xié)議是MODBUS-RTU或MODBUS-ASCII協(xié)議；
15、日累計(jì)可記錄前64天，月累積前32個(gè)月（2年），并且增加了年月日記錄內(nèi)容。年月日累積數(shù)據(jù)都可以通過MODBUS協(xié)議讀出；
16、16次上斷電時(shí)間流量計(jì)記錄。數(shù)據(jù)都可以通過MODBUS協(xié)議讀出；
17、定時(shí)打印、數(shù)據(jù)輸出功能，自動(dòng)顯示下次打印輸出的時(shí)間，22項(xiàng)可編程定時(shí)打印內(nèi)容。定時(shí)打印功能能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)定時(shí)輸出或者是自動(dòng)記錄；
18、OCT1累計(jì)脈沖輸出的脈沖寬度可以在6毫秒-1秒之間設(shè)定。出廠默認(rèn)值是200毫秒；
19、帶有鍵盤顯示器并行接口，連接顯示組件可組成簡易流量計(jì)；
20、串口鍵盤顯示組件可直接連接在串口上，參數(shù)設(shè)置完成后即可帶電拔插；
21、具有依靠流體聲速判斷流體種類的功能，可以對(duì)流體類型做出識(shí)別；
22、具有一個(gè)可編程內(nèi)置的定量控制器?？墒褂猛獠枯斎胄盘?hào)或者是MODBUS指令啟動(dòng)；
23、單一24V直流電源工作，工作電流小于50毫安。（在不連接顯示器，蜂鳴器不鳴響的條件下）。
四、技術(shù)參數(shù)
項(xiàng) 目 | 性 能 參 數(shù) |
主 機(jī) | 原 理 | 時(shí)差型，采用低電壓多脈沖發(fā)射電路，雙平衡信號(hào)差分接收電路 |
精 度 | 流量：優(yōu)于±1% 熱量：優(yōu)于±2% | 重復(fù)性：0.2% | 測(cè)量周期：500ms |
背光液晶可同時(shí)顯示瞬時(shí)流量及累積流量、瞬時(shí)熱量和累積熱量、流速、時(shí)間等數(shù)據(jù) |
信號(hào)輸出 | 電流輸出：4~20 mA 或0 ~20 mA, 阻抗0~1k，精度0.1% |
OCT輸出：正、負(fù)、凈流量或熱量脈沖信號(hào) |
繼電器：可輸出近20種源信號(hào)（如無信號(hào)，反向流等） |
聲音報(bào)警：蜂鳴器可根據(jù)設(shè)置發(fā)出報(bào)警聲音（如流量過大、過小） |
信號(hào)輸入 | 可輸入三路電流信號(hào)（如：溫度、壓力、液位等信號(hào)） |
可連接三線制PT-100鉑電阻，實(shí)現(xiàn)熱量測(cè)量 |
自動(dòng)記憶前512日、128月、年的流量或熱量數(shù)據(jù) |
自動(dòng)記憶前32次來電和斷電時(shí)間和流量，可進(jìn)行人工或自動(dòng)補(bǔ)量 |
自動(dòng)記憶前512日流量計(jì)的工作狀態(tài)是否正常 |
數(shù)據(jù)接口 RS485 |
可編程定量（批量）控制器。 |
專用電纜 | 定制雙絞線，一般情況下限于20米，特定場(chǎng)合單根可加長至500米，不推薦； |
選用RS485通訊，傳輸距離可達(dá)千米以上 |
管道情況 | 管 材 | 鋼、不銹鋼、鑄鐵、PVC、銅、鋁、水泥管等質(zhì)密的管道，允許有襯里。 |
管內(nèi)徑 | 15～6000mm |
直管段 | 傳感器安裝點(diǎn)滿足：上游10D，下游5D，距泵出口30D（D指管徑） |
測(cè)量介質(zhì) | 種 類 | 水、海水、工業(yè)污水、酸堿液、酒精、啤酒、各種油類等能傳導(dǎo)超聲波的單一均勻的液體。 |
溫 度 | 標(biāo)準(zhǔn)傳感器：溫度-30℃～90℃ 高溫傳感器：-30℃～160℃ |
濁 度 | 濁度≤10000 ppm, 且氣泡含量小。 |
流 速 | 0～±30m/s |
流 向 | 正、反向雙向計(jì)量，并可以計(jì)量凈流量或熱量 |
工作環(huán)境 | 溫 度 | 主機(jī)：-30℃～80℃ |
流量傳感器：-40℃～160℃ 溫度傳感器：根據(jù)客戶需求選定 |
濕 度 | 主機(jī)：85%RH |
流量傳感器：可浸水工作，水深≤3 米 |
電 源 | AC220V、3.6V鋰電池、DC8～36V、AC85～264V |
功 耗 | 小于1.5W | 通信協(xié)議 | MODBUS協(xié)議、MBUS協(xié)議、FUJI擴(kuò)展協(xié)議、簡易水表協(xié)議，兼容其它廠家協(xié)議 |
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