西门子外夹式超声波流量计安装指导.pdf-资料库

外夹式超声波流量计安装指导 Clamp-on Ultrasonic Flowmeter Installation Guide User Guide Edition (2010 年－7 月)

摘要西门子外夹式超声波流量计是不和被测流体接触的流量测量仪表，没有接液部件和阻流元件，使得安装、使用、维修非常方便，不必断流、切开管道、不影响生产过程，没有压力损失。由于外夹式超声波流量计在流量测量仪表中属于高端产品，很多用户对于仪表的安装还比较陌生，本文可以给初次使用本类产品的用户提供安装指导。关键词外夹式超声波流量计换能器（探头） Key Words Clamp-on, Ultrasonic Flowmeter, Transducer IA&DT Service & Support Page 2-34

目录 1 基本概念...........................................................4 1．1 双通道（ Dual Channel ） ................................................ 4 1．2 双声道 ( Dual Path ) .................................................... 5 1．3 通道 1＋2 和通道 1 - 2 ( Channel 1+2 /Channel 1-2 ) ...................... 5 1．4 反射式安装（Reflect）................................................... 6 1．5 直射式安装（Direct）.................................................... 6 2 硬件安装过程.......................................................7 2．1 选择合适的安装位置...................................................... 8 2．2 认识硬件................................................................ 8 2．3 探头的安装............................................................. 11 2．4 探头的安装方式 ......................................................... 13 2．5 管道的准备............................................................. 14 2．6 反射式探头盒定距棒安装过程 ............................................. 14 2．7 反射式导轨安装过程 ..................................................... 17 2．8 直射式安装过程 ......................................................... 20 2．9 探头电缆的连接 ......................................................... 21 3 参数设置..........................................................23 3．1 仪表类型的选择 ......................................................... 23 3．2 通道设置 ............................................................... 24 3．3 管道数据设置 ........................................................... 25 3．4 介质数据设置 ........................................................... 25 3．5 选择/安装探头设置 ...................................................... 26 3．6 空管设置............................................................... 27 3．7 自动零点............................................................... 27 3．8 模拟量输出参数的设置................................................... 28 3．9 零点和量程参数的设置................................................... 29 4 测量显示画面......................................................29 5 输出接线..........................................................32 IA&DT Service & Support Page 3-34

西门子 SITRANS FUS Clamp-on 外夹式超声波流量计是不和被测流体接触的流量测量仪表，没有接液部件和阻流元件，使得安装、使用、维修非常方便，不必断流、切开管道、不影响生产过程，没有压力损失。由于外夹式超声波流量计在流量测量仪表中属于高端产品，很多用户对于仪表的安装还比较陌生，感到不知如何安装使用，无从下手，本文可以给初次使用此类产品的用户提供安装指导。 SITRANS FUS Clamp-on 外夹式超声波流量计，能够提供很高的测量精度，安装方便，维护费用低。可以实现单通道，双通道/双声道，多声道测量。外夹式超声波流量计根据不同的用户测量需求，提供多种变送器及换能器，变送器有 FUS1020 基本型、FUS1010 通用型、FUP1010 便携式、FUE1010 能量表、FUH1010 油品表和 FUG1010 气体表，换能器有通用型、高精度、高温型和多普勒式。本文以 FUS1020 和 FUS1010 为例介绍时差法换能器的安装，虽然各种不同类型的变送器的功能各异，但是换能器的安装原则和过程大致相同，所以本文对于所有外夹式超声波流量计的安装都有借鉴意义。 1 基本概念 1．1 双通道（ Dual Channel ）双通道支持两个独立的测量通道同时工作，可以分别测量两个不同管道内的流量，提供每个通道的信号输出，原理如下图 1。图 1 双通道 Page 4-34 IA&DT Service & Support

1．2 双声道 ( Dual Path ) 为了改善流态不稳定的工况，提高测量精度，仪表提供双声道的测量方式。两个测量通道安装在同一个管道上，最终获得虚拟通道 3 输出两个声道的平均流量。在实际安装过程中，一定要分清双通道和双声道的区别，免得造成不必要的麻烦。双声道在管道数据和液体数据输入时只是一套共用数据，双通道则需要分别地输入，原理如下图 2。图 2 双声道 1．3 通道 1＋2 和通道 1 - 2 ( Channel 1+2 /Channel 1-2 ) 类似于双通道的测量模式，当希望测量两个管道流量和或差时，可以使用通道 1＋2 和通道 1 – 2 的算术操作模式，通过虚拟通道 3 输出计算后的流量和或差，原理如下图 3。图 3 通道 1＋2 和通道 1 - 2 IA&DT Service & Support Page 5-34

1．4 反射式安装（Reflect）时差式换能器在安装时，一组换能器可以安装在管道的同侧，超声波需要借助于对面的管道壁反射。变送器在分析管道数据和流体数据输入后，会推荐安装方式。在条件允许的情况下，推荐使用反射式安装，由于反射式安装换能器是最简单的，而且还可以克服不好的流态影响，支持自动零点功能，不需要停止流体，就能实现自动零点，如图 4 所示：图 4 反射式安装 1．5 直射式安装（Direct）直射式安装时，一组换能器安装在管道的对侧，这种安装方式超声波声束的声程最短，可以提高信号强度，当管道和液体的声导性能差时，要考虑使用直射式安装。塑料材质管道必须采用直射式安装，如图 5 所示：图 5 直射式安装 IA&DT Service & Support Page 6-34

2 硬件安装过程很多用户在安装过程中不知道该如何下手，需要具备哪些条件，需要考虑哪些事项，需要怎样的一个正确的安装步骤，下面给出外夹式超声波流量计安装过程的流程图。开始外夹式超声波流量计安装收集现场数据选择合适的变送器和换能器的安装位置安装换能器位置管道表面的处理进入安装菜单产生一个现场输入管道数据选择或输入介质数据调用换能器安装程序把换能器安装在管道上与变送器连接完成换能器安装程序设置和应用相关的参数结束安装 IA&DT Service & Support Page 7-34

2．1 选择合适的安装位置选择一个合适的安装位置，对于顺利地通过安装程序，获得最高的测量精度是至关重要的。一般在选择安装位置时需要考虑下面的因素。 1）选择满足至少上游直管段 10D，下游 5D 的位置（其中 D 为管道直径），如果现场条件允许尽量多一些。这个条件是为了在安装换能器的位置能够获得稳定的流态分布，有利于提高测量精度和测量的稳定性。如果上游有泵或阀门需要更多的直管段。 2）安装换能器的位置能够保证管道始终满管，如果流体不满管，就会造成超声波信号的阻断，无法正常安装和测量。 3）不要直接安装在能够产生压降的设备下游，如扩径，阀门，插入装置等，由于管道内的液体当压力降低时会不同程度地释出气体，产生气泡，液体中气体含量增加会降低信号的强度，同时增加了噪声。 4）确认所选位置管道的口径和仪表编程一致。管道外径必须精确地实际测量。 5）换能器安装在垂直管道时，首选的方向是自下而上，只有在现场条件不具备时，才考虑自上而下，但是这时必须保证管道内的背压，确保管道内液体处于满管状态。 6) 远离管道焊缝，不要把换能器装在焊缝上。 7）避免把换能器安装于水平管道的 6 点或 12 点位置，由于管道底部会经常有沉积物，顶部会聚集一些气体，这样都会影响超声波信号的传输。 8）除去管道表面容易剥落的油漆，铁锈，水垢等杂物，保证和换能器接触的管道面平整不会存在气泡。如果管道的涂漆是非常质密的，无需完全清除掉，只需要表面光滑平整。 2．2 认识硬件 1）定距棒，用于探头盒或直接安装探头时，快速确定探头距离。如下图 6。图 6 定距棒 IA&DT Service & Support Page 8-34

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