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TDS-100系列超声波流量计产品说明书.pdf
第一章 概述
§1.1 引言
§1.2 TDS-100的特点
§1.3 工作原理
§1.6 可选备件
§1.7产品型号编码规则
§1.8 外形图和接线图
§1.9 性能指标
第二章 开始安装测量
§2.1 开箱检查
§2.2 供电电源
§2.2.1便携式
§2.2.2固定式
§2.2.3接线
§2.3 通电
§2.4 键盘
§2.5 怎样操作
§2.6 窗口简介
§2.7 快速输入管道参数和步骤
§2.8 选择测量点
§2.9 探头接线
§2.10 安装探头
§2.10.1 探头安装距离
§2.10.2 探头安装方式
§2.10.3 V法
§2.10.4 Z法
§2.10.5 N法（不常用的方法）
§2.10.6 W法（极不常用的方法）
§2.10.7 插入式传感器的安装
§2.11 检查安装
§2.11.1 信号强度
§2.11.2 总传输时间、时差
§2.11.3 传输时间比
§2.11.4 安装时注意的问题
第三章 怎样使用
§3.1 怎样判断流量计是否工作正常
§3.2 怎样选择流量单位制
§3.3 怎样选择瞬时流量单位
§3.4 怎样选择累积流量单位
§3.5 怎样选择累积器倍乘因子
§3.6 怎样打开或关闭流量累积器
§3.7 怎样实现流量累积器清零
§3.8 怎样恢复出厂设置
§3.9 怎样使用阻尼器稳定流量显示
§3.10 怎样使用零点切除避免无效累积
§3.11 设置零点提高测量精度
§3.12 修改仪表系数（标尺因子）进行标定校正
§3.13 密码保护（加锁与开锁）
§3.14怎样使用打印机
§3.15 怎样使用4~20mA电流环输出
§3.16 怎样输出模拟电压信号
§3.17 怎样使用频率信号输出
§3.18 怎样输出累积脉冲
§3.19 怎样产生输出报警信号
§3.20 怎样使用OCT输出
§3.21怎样使用继电器输出
§3.22 怎样修改日期时间
§3.23怎样调整LCD显示器
§3.24 怎样使用RS232/RS485串行口
§3.25 怎样查看每日、每月、每年流量
§3.26 怎样连接压力信号和温度信号（模拟输入）
§3.27 怎样实现断电时间段内流量的自动补加
§3.28 怎样使用工作计时器
§3.29 怎样使用批量（定量）控制器
§3.30 怎样对模拟输出进行校准
§3.31 查看电子序列号和其他细节
第四章 命令/显示窗口详解
§4.2 显示窗口顺序介绍
五 问题处理
表1. 硬件上电自检信息及原因对策
表２. 工作时错误代码原因及对策
六 联网使用及通信协议
§6.1 概述
§6.2 流量计串行口定义
§6.3 同上位机的RS232直接联接
§6.4 通信协议及其使用
§6.4.1 基本命令
七 质量保证及服务维修支持
§7.1 质量保证
§7.2 公司服务
§7.3 产品升级
§7.4 技术咨询
八 附录
§8.1常用液体声速和粘度
§8.2 常用材料声速
§8.3水中声速表（1标准大气压下）
TDS-100 系列超声波流量计 概述
目 录
一 概述…………………………………………………………………………………………………..1
1.1 引言………………………………………………………………………………………………….1
1.2 TDS-100 的特点………………………………………………………………………….……….1
1.3 工作原理…………………………………………………………………………………………….1
1.4 典型用途…………………………………………………………………………………………….2
1.5 装箱单（标准配置）……………………………………………………………………………….2
1.6 可选备件…………………………………………………………………………………………….2
1.7 产品型号编码规则………………………………………………………………………………….2
1.8 外形图和接线图…………………………………………………………………………………….3
1.9 性能指标…………………………………………………………………………………………….3
二 开始安装测量………………………………………………………………………………………..5
2.1 开箱检查…………………………………………………………………………..………………….5
2.2 供电电源…………………………………………………………………………………………….5
2.3 通电……………………………………………………….……………………..…………….…….5
2.4 键盘……………………………………………………….……………………..…………….…….5
2.5 怎样操作………………………………………………….……………………..……………….….6
2.6 窗口简介………………………………………………….……………………..…………….…….6
2.7 快速输入管道参数和步骤……………………………….……………………..…………….…….7
2.8 选择测量点………………………………………………….……………………..………….…….7
2.9 探头接线………………………………………………….……………………..…………….…….8
2.10 安装探头………………………………………………….……………………..…………….…….8
2.11 检查安装………………………………………………….……………………..………………….14
三 怎样使用…………………………………………………………………………………………..…16
3.1 怎样判断流量计是否工作正常………………………………………….……………….…….….16
3.2 怎样选择流量单位制………………………………... ………………….……………….…….….16
3.3 怎样选择瞬时流量单位……………………………... ………………….……………….…….….16
3.4 怎样选择累积流量单位……………………………... ………………….……………….…….….16
3.5 怎样选择累积器倍乘因子…………………………... ………………….……………….…….….16
3.6 怎样打开或关闭流量器清零…………………………………………….……………….…….….16
3.7 怎样实现流量累积清零……………………………... ………………….……………….…….….16
3.8 怎样恢复出厂设置……………………………... ……………………….……………….…….….16
3.9 怎样使用阻尼器稳定流量显示……………………………... ………………….……….…….….16
3.10 怎样使用零点切除避免无效累积……………………………... ……………………….…….…..17
3.11 设置零点提高测量精度……………………………... ………………….……………….…….….17
3.12 修改仪表系数（标尺因子）进行标定校正……………………………... ……………..…….….17
3.13 密码保护……………………………... ………………….……………….…….………………….17
3.14 怎样使用打印机……………………………... ………………….……………….…………….….17
1
TDS-100 系列超声波流量计 概述
3.15 怎样使用 4-20mA 电流环输出……………………………... …………….…………….…….….18
3.16 怎样输出模拟电压信号……………………………... ………..…………….…………….…….….18
3.17 怎样使用频率信号输出……………………………... ………..…………….…………….…….….18
3.18 怎样输出累积脉冲……………………………... ……………..…………….…………….…….….18
3.19 怎样产生输出报警信号……………………………... ………..…………….…………….…….….18
3.20 怎样使用 OCT 输出……………………………... ………..…………….…………….………...….19
3.21 怎样使用继电器输出……………………………... ………..…………….…………….……….….19
3.22 怎样修改日期时间……………………………... ………..…………….…………….……….…….19
3.23 怎样调整 LCD 显示器……………………………... ………..…………….…………….…..….….19
3.24 怎样使用 RS232/RS485 串行口……………………………... ………..………………….…….….19
3.25 怎样查看每日、每月、每年流量……………………………... ………..….…………….…….….19
3.26 怎样连接压力信号和温度信号（模拟输入）…………... ………..….…………….………….….20
3.27 怎样实现断电时间段内流量的自动补加…………... ………..….…………….……………….….20
3.28 怎样使用工作计时器…………... ………..….…………….………………………….…………….20
3.29 怎样使用批量(定量)控制器…………... ………..….…………….………………………….….….20
3.30 怎样对模拟输出进行校准…………... ………..….…………….……………………………….….20
3.31 查看电子序列号和其他细节…………... ………..………….…………….…………………….….20
四 命令/显示窗口详解…………………………………………………………………………………..20
4.1 显示窗口一览表…………... ………..……………………….…………….…………………….….21
4.2 显示窗口顺序介绍…………... ………..………….…………….……………………………….….22
五 问题处理…………………….………………………………………………………………….……..39
表 1 硬件上电自检信息及原因对策……... ………..………….………………………………….…….39
表 2 工作时错误代码原因及对策……... ………..………….….………………………………..……...39
其他常见问题问答……... ………..………….…………….……………………………….……….……..40
六 联网使用及通信协议…….…………………………………………………………………………..42
6.1 概述…... ………..………….…………….……………………………….……………….……..…..42
6.2 流量计串行口定义…... ………..………….…………….…………………….…………….……....42
6.3 同上位机的 RS232 直接联接…... ………..………….…………….…………….………….….…..42
6.4 通信协议及其使用…... ………..………….…………….………………………….……….………42
七 质量保证及服务编修支持…….……………………………………………………………………..46
7.1 质量保证………..………….…………….……………………………….……………….……..…..46
7.2 公司服务………..………….…………….……………………………….……………….……..…..46
7.3 产品升级………..………….…………….……………………………….……………….……..…..46
7.4 技术支持………..………….…………….……………………………….……………….……..…..46
八 附录…….……………………………………………………………………………………………..47
8.1 常用液体声速和粘度………..………….…………………………….……………….………...…..47
8.2 常用材料声速………..………….…………….…………………….……………….……..………..47
8.3 水中声速表（1 标准大气压下）………..………….…………….……………………….……..…..48
2
TDS-100 系列超声波流量计 概述
第一章 概述
§1.1 引言
欢迎您选择使用性能更优异、功能更多、采用了全新技术制造的 TDS-100
系列超声波流量计。
TDS-100 型超声波流量计是在国内外同类型产品的基础上设计的一种全新通用时差型多功能流量
计，适用于工业环境下连续测量不含大浓度悬浮粒子或气体的绝大多数清洁均匀液体的流量和热量。
单板多层设计的 TDS-100 型超声波流量计使用了最新的著名国际半导体厂商（例如 TI、Lattice、
Winbond、Dallas、Oki 等）生产的超大规模集成电路设计而成。硬件数目少，低电压工作，低功耗，高
可靠性，抗干扰，适用性好。优化的智能信号自适应处理，用户无需任何电路调整，就像使用万用表一
样方便简单。
先进的电路设计、器件选用、优秀的硬件设计加上中文用户界面友好的软件设计，使新版的 TDS-100
系列超声波流量计成为国内目前最先进的名牌产品。
本手册针对 TDS-100 系列超声波流量计的固定式、盘装式和便携式机型的功能、安装及操作进行
了详细的介绍。
§1.2 TDS-100 的特点
TDS-100 型流量计是基于微处理器技术，自身完备的流量测量仪表，与其它常规类型流量计或其
它超声波流量计相比，除具有高精度、高可靠性、高性能的显著特点外，还具有下列更多的优点。
* 0.5%线性度，0.2%重复性
* 中英文双语窗口化操作
* 非导电/特殊介质测量
* 正向/负向/净累积器
* 抗干扰设计，变频器环境正常工作
* RS-232 接口，完善的通讯/联网协议
* 内置热量测量/热量计
*2 路 12 位精度模拟 4-20mA 输入
* 1 路可编程模拟 4-20mA 输出 *2 路可编程开关量输出
* 内置上电断电记录器 *内置数据记录
* 可选直流/交流/220V 交流供电
* 可选择中外常用通用流量单位
* 频率信号输出
§1.3 工作原理
当超声波束在液体中传播时，流体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比
于液体的流速，由此可求出液体的流速。如图 1 所示：在待测流量管道外表面上，按一定相对位置安装
一对超声探头。安装方式分为“Z”法和“V”法。一个探头受电脉冲激历产生的超声脉冲，经管壁—流
体—管壁为第二探头所接收。从发至收超声脉冲传播时间，依其顺逆流向分别为：
TUP
=
DM
/
×
0 V
C
+
cos
θ
sin
θ
………………………（1）
TDOWN
=
DM
/
×
0 V
C
−
cos
θ
sin
θ
……………………（2）
T
=Δ
T
DOWN T
−
UP
…………………………（3）
3
TDS-100 系列超声波流量计 概述
根据(1)、（2）和(3)式,可得出流体沿直径方向上的平均流速：
DMV
×
θ2sin
=
×
T
Δ
UP T
T
×
DOWN
………………（4）
其中： M——声束在液体中的传播次数
D——管道内径
θ—超声波束入射角
C0——静止时流体声速
V——管内流体沿管轴向的平均流速
TUP——声束在正方向上的传播时间
TDOWN——声束在逆方向上的传播时间
△T——声束在正逆两个方向上的传播时间差
§1.4 典型用途
1. 水、污水、海水
2. 给水和排水
3. 发电厂(核电、火力和水力)
4. 热力、供暖、供热
5. 冶金、矿山
6. 石油、化工
7. 食品和医药
8. 船体操作和维护
9. 节能监测、节水管理
10. 造纸和制浆
11. 泄漏检测
12. 流量巡检、流量跟踪和采集
13. 热量测量、热量平衡
14. 流量、热量化管理、监控网络系统
§1.5 装箱单(标准配置)
1． 主机(固定、盘装或便携) 一台
2． 标准 M 型传感器(探头)
一付
3． 说明书(本手册)
一本
4． 传感器夹具
一付
5． 产品合格证
一件
§1.6 可选备件
1. 便携式流量计专用微型打印机及其消耗材料。
2. 大型传感器，高温、插入式传感器及管段式传感器。
3. 专用单、双屏蔽同轴电缆。
4. TDS-100 型固定式专用 UPS 不间断电源。
5. RS485 接口板、串行口数据记录器、超声波测厚仪（用于测量管道壁厚，提高流量计的使用精度）。
6. CDMA 短信息流量数据查询模块（可以用普通手机查阅流量计数据）
§1.7 产品型号编码规则
TDS-100 □ □ □ □
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Ⅰ：主机样式：F1→标准型固定式，F2→防暴型固定式，P→便携式，S→盘装式。
H→手持式，FN→固定式（网络型）。
Ⅱ：工作电源：A1→交流电 AC220V D→直流电。
Ⅲ：传感器样式： B→外夹式（大、中、小型超声波探头）
C→插入式（适用于可焊接与不可焊接）
4
TDS-100 系列超声波流量计 概述
Ⅳ ：测量管径：DN50-6000mm
选型编码举例：TDS-100F1A1C1-500
解释：标准型固定式超声波流量计，交流供电方式，配插入式传感器（管道可焊接，管径为 DN500）
§1.8 外形图和接线图
固定式标准型主板接线图
标准盘装式接线图
§1.9 性能指标
测
量
主
机
项目
精度
1.0 %
性 能 参 数
0.2%
重复性
流速范围 0 - ±32 m/s
测量原理 超声波传播时差原理，双 CPU 并行工作，4 字节浮点运算
显 示 2×10 背光型汉字液晶显示器
操 作 固定式：4×4 轻触键盘；便携式：4×4＋2 轻触键盘。
输 入 2 路 0-20mA 输入，精度 0.1% ，可输入压力、液位、温度等信号
输 出
电流信号：4-20mA 或 0-20 mA, 阻抗 1KΩ,浮空，精度 0.1% 。
频率信号：1-9999Hz 之间任选（OCT 输出）。
脉冲信号：正、负、净流量及热量累计脉冲，继电器及 OCT 输出。
报警信号：继电器及 OCT 输出，近 20 种源信号可选。
数据接口：RS232 串行接口，可选配 RS485 或 CAN 总线。
打印输出 可选配一体式微型热敏打印机。
5
TDS-100 系列超声波流量计 概述
其他功能 记忆日、月、年累积流量，上、断电时间、流量和流量管理功能。
可选自动或手动补加累积量功能，记忆每天的工作状态。
可编程批量（定量）控制器。
故障自诊断功能。
网络工作方式等。
外缚式： 标准 M 型，适用于管径 DN50-DN6000mm
传 感 器
插入式：测量管道材质不限（可焊接、不可焊接都可以）适用于管径 DN80 以上。
标准管段式：适用于管径 DN10-DN400，整机测量精度±0.2%。
电缆长度 可加长至 400 M
管 材 钢、不锈钢、铸铁、硬质塑料、水泥管等一切质地密致管道，允许有衬里。
管
道
流
体
工
作
环
境
内 径
直管段长度 上游≥10D，下游≥5D，距泵出口处≥30D。
20mm—6000mm。
水、海水、酸碱液、食物油、汽、煤、柴油、原油、酒精、啤酒等能传播超声
波的均匀液体。
种 类
浊 度 ≤10000 ppm, 且气泡含量小。
温 度
流 向 可对正反向流量分别计量，并可计量净流量。
-10-+150℃。
温 度
主机：-20-+85℃
探头：-30℃ - +150℃
湿 度 主机：85%RH
探头：可浸水工作，水深≤3 米。
电 源 固定式、盘装式：DC24V ，AC220V 或 AC85-265V 供电方式。
便携式：机内充电电池可工作 15 小时或 AC220V。
工作时间 连续。
体 积 固定式 235×205×95mm，盘装式 80×160×250 mm
重 量
便携式 180×180×100 mm
1.5 ㎏（固定式主机），1.2 ㎏(盘装式)，2.5 ㎏(便携式)
6
超声波流量计 安装测量
第二章 开始安装测量
§2.1 开箱检查
请检查备件是否与装箱单内容相符？运输中机壳是否受损？是否有螺丝脱落？连线是否松动？如
有问题，请尽快与厂家联系。
§2.2 供电电源
§2.2.1便携式
TDS-100 便携式超声波流量计采用内置式可充电式镍氢电池工作，充满后一般可连续工作 15 小时
以上。
充电方式采用智能充电，操作者可将配备的电源线一端插入机器后侧 AC220V 端口，另一端插入电
源插座（AC220V）即可完成充电操作。连接完成后，机器键盘处有一“OFF”红色指示灯点亮，表示充
电正在进行。电池充足电后，红色指示灯闪烁，此时操作者可将电源线拔出收好以备下次再用。
§2.2.2固定式
用户在订货时，应注意告知厂家，需要哪一种供电方式的流量计。一般情况下厂家提供的产品为
AC220V 供电方式。
TDS-100 型固定式主机（包括便携式主机、盘装式主机）按供电方式可分为两类：
一类 AC220V 供电（统称交流供电）
二类 DC24V（统称直流供电）
§2.2.3接线
打开主机接线壳，可看到端子接线图。按图接线即可（参见 1.8 外形图和接线图）。
§2.3 通电
TDS-100 系列超声波流量计通电后，首先运行自我诊断程序，如存在故障，则显示相应的错误信
息（参见故障查找章节）。诊断程序后，机器将自动按使用者上次所输入的参数进行工作。
键盘操作并不影响测量的进行，因为 TDS-100 内部采用了分时技术进行并行处理。测量、运算、
键入、显示、打印、串行口操作、输入输出等都称为“事件”，各事件之间是相互独立的。例如使用者
修改日期时间将丝毫不影响与日期时间无关的其他任务。
通电时，如果机器已经安装好，从 F01 窗口可以看到机器正在调整放大器增益，显示器左上角显
示 S1，S2，S3，S4 四个步骤后，机器自动进入正常的测量状态，显示器左上角显示“*R”字样。
如果是第一次使用或是在新的安装点安装，需要输入新安装点的参数。使用者所输入的任何参数，
TDS-100 都记录在机内的 RAM 中，将永久记忆，直到使用者再次修改。
当使用者 改 变了参数 或 移动探头 后 ，机器将 自 动重新计 算 调整，按使用者新输入的参数进
行工作。
TDS-100 工作时能够同时完成所有的任务，不论在哪一个显示窗口上，测量、输出等任务是照常
进行的。
§2.4 键盘
TDS-100 系列超声波流量计键盘如右图所
0 ~ 9 和 . 键用于输入数字或菜单
← 键用于左退格或删除左面字符；
↑和↓用于进入上一菜单或下一菜单，在
7
7
4
1
0
8
5
2
9
6
3
←•
MENU
↑
↓
ENT
示，说明如下
号；
输入数字时，
超声波流量计 安装测量
相当于正负号键；
MENU 键（以后文字描述时，简称为 F 键）用于访问菜单，先键入此键然后再键入两位数字键，即
可进入数字对应的菜单窗口，例如欲输入管外径，键入 MENU 1 1 即可，其中“11”是管外径参数
窗口地址码。
ENT 键，为回车键，也可称为确认键，用于“确认”已输入数字或所选择内容。另一个功能是在
输入参数前按此键用于进入“修改”状态。
§2.5 怎样操作
TDS-100 采用了窗口化软件设计，所有输入参数、仪器设置和显示测量结果统一细分为 100 多个
独立的窗口表示，使用者通过“访问”特定的窗口即可达到输入参数、修改设置或显示测量结果的目
的，窗口采用两位数字（包括*号）编号，从 00~99，然后是＋0，＋1 等。窗口号码，或称窗口地址码，
表示特定的含义，例如 11 号窗口表示输入管道外径参数，25 号窗口显示探头安装距离等，见窗口详
解一章说明。
访问窗口的快捷方法是在任何状态下，键入 MENU 键，再接着键入两位数的窗口地址码。例如欲
输入或查看管道外径参数，窗口地址为 11，键入 MENU 1 1 即可。
访问窗口的另一种方法是移动访问，使用按键↑和↓ 及 ENT 键，例如当前窗口为 66，键入↑即进入
窗口 65，再键入↑ 即进入窗口 64；键入↓ 后，又回到窗口 65，这时再键入↓ 即进入窗口 66。
窗口地址码的安排是有一定规律的（请见下一节说明和“窗口祥解”章），使用者并不需要一一记
住，只需记住常用窗口的地址码以及不常用窗口的大体位置即可。使用时暂时进入大体相邻的窗口，
然后使用↑和↓键找到欲访问窗口。
总之，有机的结合使用快捷方法和移动方法，可以发现访问窗口的操作方法实际上既简单又方便。
窗口本身主要分为三种类型：（1）数据型,例如 M11，M12；（2）
选择项型，例如 M14；（3）纯显示型，例如 M01，M00。
访问数据型窗口，可以查看对应的参数。如果欲修改数值，可
直接键入数值键，然后回车 ENT ，也可键入回车 ENT 后，再键入
数字键，然后再回车 ENT 确认。
例如，欲输入管道外径参数为 1224，按键如下：MENU 1 1
管道外径 M11
110 mm
管道外径 M11
> mm
进入 11 号窗口，所显示的数值是上次输入的值，这时可键入 ENT 键，在屏幕第二行左端显示“>” 和
闪动的光标，输入数值参数；也可以不键入 ENT 键，而直接键入数字键如下:
1 2 2 4 ENT。
访问选择型窗口，可以查看对应所选择的选择项。如果欲进行修改，必须先键入回车 ENT ，这时
屏幕左边将出现“>”和闪动的光标，表示进入可修改选择状态。使用者可使用↑和↓ 键移出所要的
选择值后，键入 ENT 键确认；也可以直接输入数字对应的选择项，键入 ENT 键确认。例如管道的材质
是不锈钢，键入 MENU 1 4 ，进入 14 号窗口，键入 ENT ，进入修改状态。这时可使用↑和↓ 键
移出 “1. 不锈钢”选项，键入 ENT 键确认；也可在修改状态下直接
键入数字键 1 ， 屏幕第二行将显示“1. 不锈钢”键入 ENT 键确认。
一般情形下，如果想进行“修改”操作，必须先键入 ENT 键（数
管道材质 M14
> 1. 不锈钢
字型窗口可以省掉）,如果出现键入 ENT 键后，不能进入修改状态的情况，是仪器已经加上了密码保护。
用户必须在 M47 号窗口中选择“开锁”项，并输入原密码后，方能进行修改操作。
如果按键机器不反应，是键盘已经“锁定”。解除键盘锁定的唯一途径是键入锁定操作时输入的密
码。锁定键功能位于 M47 号窗口
§2.6 窗口简介
TDS-100 的特色是全部使用窗口操作。
8
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