超声波流量计

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超声波流量计在矿井排水中的应用分析

www.njsyf.com 发布于:2015-8-27 16:43:13 点击量:

 主要技术指标

(1)测试介质:水、污水及其它均质流体,悬浮物含量小于10g/L,粒径小于1mm,流体应充满被测试管路。
(2)安装方式:插入式。
(3)传输信号:RS-485,当传输速率为4800bps时,最大传输距离1200m。
(4)传感器安装位置要求浸水深度不超过3m。
 
传感器安装位置的选择
(1)直管段要满足以下要求。
在传感器的上游侧直管长度不小于5D(D 为管道内径),下游侧不小于2D。若现场达不到这一要求,则要在上游侧安装流动整直器,消除流动中的旋涡,改善流速场的分布,提高仪表的测量准确度及稳定性。若流速较低时,流动中的旋涡及流速场的分布,同样可以得到改善,则前置直管段可小于5D。若在传感器上游侧有二个方向的弯头或其它阻流件,则前置直管段应大于5D。
(2)安装位置。
①首选液体向上(或斜向上)流动的竖直管道,其次是水平管道,尽量避开液体向下(或斜向下)流动的管道,防止液体不满管。
②安装位置不要选在管道走向的最高点,防止管道内因有气泡聚集而造成测量不正常。
③传感器在水平管道上安装时应选在自水平线±450范围以内,使超声波声路避开管道顶部气泡。
④ 安装空间要满足离墙壁1300mm,离地面650mm。
因安装位置首选液体向上流动的竖直管道,并且传感器的上游侧直管长度不小于5D,选择在水泵吸水管上安装流量计传感器。吸水管位于3×6m的吸水井内,竖直管路长5000mm,符合传感器直管段要求,在每个水泵吸水管弯头以下3000mm 处安装两个插入式传感器,长度大于传感器的上游侧直管长度不小于5D的要求,安装位置及承压能力均符合传感器的安装要求。安装方式采用Z方式安装,Z方式安装的传感器超声波强度高、稳定性最好。安装插入式安装要求,探头直接插入管壁具有测量精度高、运行稳定可靠,实现安装不停产、运行免维护等特点。转换器安装在泵房墙壁离地1000mm 处,电压等级127V,电缆采用矿用橡套电缆2×1.5mm2,信号线采用矿用阻燃通信屏蔽电缆2×1mm2,信号线与动力线分开敷设,屏蔽层全部接地,防止电磁干扰信号输出。
按照超声波流量计要求输入管道参数,对上下游传感器(即探头)的安装位置、间距、管道接合度进行调整,将上下游两个方向上接收的信号强度调整至最强(信号强度越大则测量值越稳定、可信度越大,越能长时可靠运行)。其4~20mA的模拟信号输出至PLC模块中,可通过自动化控制系统直接显示流量的瞬时值、最小值、最大值、平均值,为泵房自动化控制提供重要的实时数据。
 
使用及维护
由于泵房湿度较大,传感器电缆在安装使用过程中不能有破损现象,否则长时间会引起水气浸入造成传感器没法正常工作,转换器应按照矿井防爆设备日常维护标准进行,定期在防爆面上涂抹防锈油,更换干燥剂。为了保证流量计的准确度,需进行定期效验,可采用更高精度的便携式流量计进行直接对比,修正系数,可有效提高测量的准确度。同时将我矿出现的一些常见问题及解决方法总结如下:
①流量偏差大的原因:参数输入不正确;管道内部结垢内径变小。解决方法:正确输入参数;视垢厚加大壁厚的输入值,调整传感器插入深度;调整仪表系数。
②无流量、串棒图显示,状态“S”不消失的原因:传感器声楔面未对正、传感器安装位置过深、管道结垢严重及水质过于混浊等原因影响超声波信号的传输。解决方法:调整传感器安装方向,使标测点相对,调整传感器的深度,符合传感器安装要求,清理传感器声楔面和按期清理水仓。
③流量显示波动大的原因:液体含气量大、管道结垢严重及声楔面结垢等原因影响超声波传输。解决方法:调整传感器插入深度、清理管道深度或更换被测管路、清理声楔面,重新安装并接入转换器。
 
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