flowsic_600气体检测超声波流量计

Flowsic 600气体检测

超声波流量计

手 册 说 明

本手册说明如何使用Flowsic600测量系统测量运输管道中气体的体积流量,体积以及声波在被检测气体中的速度,提供所使用的测量方法,全套系统的设计和功能的一般信息以及组成、准备、装配、安装、委培、维护和检修,与现有的用于各种不同测量目的的测量相比,Flowsic600测量系统具有理想的配置,能够完成计划过程中提出的测量任务。

本系统除了符合其它现有的西克麦哈克公司产品的规定说明,自己也有一些特殊的应用说明需要遵守,对应用而言,本手册总体上是西克麦哈克专家为您提供的合格参考书。

本手册是Flowsic600文件包的一部分,文件包包含下面文件: •Flowsic600操作说明书 •MEPAFlow600软件说明书

选择项目,仅限于经过专业知识培训人员

•Flowsic600服务手册

•Flowsic600传感器替代工具操作手册 本手册使用的符号说明:

重要信息. 特别是安全等方面本手册都重点突出以便能快速查询。本手册中任一章节,如果需要这些信息我们都加以提供。

注意:提供系统/装置特别的特征以及更深层次的建议 重点:可能会损坏仪器功能

警告:可能会造成人员伤害,特别是由于电气设备和装置/系统的使用不当。时刻牢记警告以使自己和他人免于伤害

注意:在你对设备作任何操作之前必须仔细阅读本手册,并严格遵守安全说明和警告注意事项

只有当你遵守本手册的所有有关规定,西克公司在购买协议中所承诺的职责才能生效。 手册中缩写词的意义

act 实际情况

ANSI 美国国家标准协会 ASCII 美国通讯标准码

ASME 美国机械工程师学会 CSA 加拿大标准协会 DC 直流电

DIN 德国工业标准

DN 标称(名义)直径 DSP 数字信号处理器 EC 欧洲共同体 EN 欧洲标准

EZ 危险地带 HART 相互作用

IEC 国际电工技术委员会 norm 标准化

LED 发光二极管

MEPAFlow Flowsic600参数菜单对话软件系统 NAMUR 化学工业仪器仪表及标准控制协会 PC 个人计算机

PTB 德国联邦计量办公室 SPU 信号处理单元

VDE 德国电气工程师协会

1. 安全说明

1.1设备的使用

Flowsic600测量系统设计用来测量管线中气体的体积流动速率,也可进一步用来测量气体的绝对体积和声波在被测气体中的速率。

制造商并且只有制造商才能规定测量系统的使用环境,用户必须遵守下面规则:

•设备的安装、调试、使用及维护都要按照有关文件如:技术资料、培训证书和说明书等要求来进行

•服务、校验、运输和储藏等任一工作也应遵守说明书和有关规定 •免受机械压力如粗野的清洁

1.2授权人员

负责安全职责的人员应遵守如下要求:

•对测量系统的任一操作都应由有资格的人员完成,并且检测工作必须由熟练的负责人员操作。

有资格人员由于受过职业训练,具有专门知识和实际经验,并且懂得相关标准、管理、健康、安全和设备的有关知识。他们将被负责人员和工厂安全的负责人指派来完成工作。有资格人员必须查明可能的危险,并且在适当的时候采取行动保护。

技术熟练人员在德国工业标准德国电气工程师协会第0105条和国际电工技术委员会第364条或者类似的标准有明确定义。

技术熟练人员对如何处理特殊危险应该有准确详细的知识,这些危险包括热、有毒压缩气体、气体混合物和其它媒介物,对测量系统的设计和工作原理理解偏差也会产生危险,他们也应接受这方面的训练。

•在危险区域,根据欧洲标准60079-14和国家管理规定,调试和安装必须由经过培训的人员完成。

1.3一般安全说明和保护措施

当仪器用于计划外测量目的,不适当的操作可能导致人员受伤和仪器损坏,详细阅读本手册中每一部分的注意事项和警告,当你对Flowsic600测量系统执行任一操作都必须遵守这些说明和规定。

一般来说:

•当你对测量系统准备执行任一操作时都应遵守法定条款、技术准则和对仪器设备相关的管理规定,要特别注意仪器可能出现危险的部分,比如压力管和防爆部分,时刻牢记相关管理规定。

•操作仪器设备时,一定要考虑到当时当地仪器设备的特殊使用环境条件和可能出现的危险。

•现场应有操作服务说明书和设备的有关文件资料,要始终遵守这些手册中防止人员受伤和仪器损坏的安全说明和注意事项。

•确保有足够的安全辅助设施,检查是否安装了这些合适的安装装置,并且确保他们能够正常运行。

1.3.1热、腐蚀性易爆气体和高压可能引起的危险

Flowsic600测量系统直接与运输管线相接,营业公司应负责使用安全,并遵守手册中没有提及的一些国家和公司特殊的管理规定。

警告,测量对象带有有毒易爆气体、高压或高温,此种情况安装或拆卸 Flowsic600测量系统应排掉管线中的有毒气体,或者被测量装置停止工作。

检修和服务工作都应打开测量通道或防爆传感器。

注意:Flowsic600测量系统设计、生产和检测要按照欧洲压力设备97/23/EC文件关于设备安全的有关规定,在运行之前应考虑到消费者遇到的大量技术问题。 1.3.2过顶重物装载可能引起的危险

运输和安装Flowsic600测量系统为了确保安全必须使用起重设备。 重要:

▲起重设备和辅助设备(例如吊带)必须符合X 的载重量,型号牌商标名起重装置的最大载重量

▲系在设备上的有眼螺栓能够胜任测量装置的运输,然而附加重量(如:挡板盖子,压力测试填充物)不许和测量系统一起吊装和运输

▲绝对不能把起重设备与测量传感器或安装架系在一起,避免这些部件和起重装置接触

2. 产品描述

产品描述 特点和应用

标准、结构、技术资料 系统组成 测量原理

操作方式和信号输出 自我诊断 事件记录

补偿道失败

2.1特点和应用

系统特点:

Flowsic600测量系统是首次用超声波进行气体流量测量的压缩气体流量计,测量具有如下特点

•特别设计,组件相互配合

•超声波传感器集成在流量计内 •隐蔽的电缆线

因此,测量系统特别坚固结实,即使在特别恶劣的环境下,测量系统也能提供最精密的测量。它紧凑的设计使系统免于机械损伤,并且能够排除机械或电干扰,确保系统长期稳定的工作

图2.1 Flowsic600 应用:

Flowsic600测量系统适合监测运输或过程测量,是理想的宽范围测量工具。主要用于: ▲天然气的生产、运输和配给 ▲公司内部计量

▲发电站和其它消耗气体的气站 ▲化学和石化行业 ▲压缩空气配给系统

2.2 标准、结构和技术资料

2.2.1 CE 证书

Flowsic600测量系统的开发、生产和测试符合下面的欧共体标准 •欧共体97/23压力设备标准 •欧共体94/9标准

•欧共体89/336电磁兼容性标准

已经通过上面有关文件认证,设备可贴上CE 标签。 2.2.2 标准一致性和型号批准

Flowsic600测量系统符合A.G.A 报告第9号关于“测量气体的多途径超声波流量计” Flowsic600已经德国测量方面的强制认证法律批准(批准号NO.7.421/03.05) 2.2.3结构

用于商业和办公,Flowsic600结构仅局限于: •4条平行超声波测量通道

•电源供应12-24V DC

•LCD显示单元和4个数字信号输出端(2种频率和2个状态信号) Flowsic600的特别设计由如下的典型键码解释 图2.2典型键码 2.2.4技术资料 1)流速范围

•上面所有的流量对双向方式也适用

•标有*号的表尺寸仅用于no.2结构(看3.2)

•标有E的表尺寸有一个扩展的最大流速(最大流速Vmax =36m/s) 2)其它信息 表特点 测量道数

最小气体流速 V min /Vmax 测量氛围 气体

压力范围 温度范围 测量精确度 重复性

典型测量波动 输出 测量值

脉冲和状态输出

实测体积流量.实测体积.气体速度.声音速度

无源、电隔离、开放收集器.U1max =30v.I1max =100mA. f max =6KHz.脉冲宽度=0.05—1秒或符合化学工业仪器及标准控制协会文件(欧洲标准50227号) 每秒10个测量值

ASCII 协议.用于参数测量值调用和检查(9600,8.N.1)II1/2GEEXde 1b[ia]或IICT4符合RL94/9/ZG 超声波信号内部转换安全信号“ia” U min =12VDC,Umax =28.8VDC 启动电压:11.8V

充电保护关闭电压:10.8V

<1W(24VDC供电大约37mA,12VDC供电大约66mA) -20℃—+60℃(扩展-40℃—+60℃) -40℃—+60℃ Ip67 <0.2/测量值 ±0.2/测量值

天然气、工业过程气体、空气

环境压力到103巴,低压根据要求 -25℃—+85℃ 4

0.3m/s

max. 1:100

测量速率 接口

通讯方式(RS485) 防爆 欧洲 电源 工作电压 电压极限 太阳能供电

典型能耗 周围环境 温度范围 贮藏温度 防护等级

相对湿度 <95%

*测量范围0.1—1相关的Qmax 是在最小进口长度为10DN,并且最小出口长度为3DN情况下测得的为了校准测量系统。

* *超声波传感器仅能工作在大气环境为(-20℃≤Tmedium ≤+60℃,0.8巴≤pmedium ≤1.1巴)的0区域。

重要:危险区域,安装防爆类型测量系统(内在安全.提高安全性能)

2.3系统组件

Flowsic600测量系统由下列硬件组成 •流量计本体 •超声波转换器 •信号处理单元

MEPAFlow600程序目的是便利操作,参数修改以及问题查找 图2.3

2.3.1流量计本体

流量计本体由装配超声波转换器部分和用于安装管线的法兰组成。流量计体是承载精密机械设备的单一铸件,它能保证几何参数的可重复性、内径、封装表面形状和连接法兰的标准尺寸都符合说明书典型键码的意义。流量计本体材料按照消费者需求供给,标准流量计本体材料可以是碳钢和不锈钢。

流量计体有几种标准尺寸(参见2.2.4) 2.3.2超声波转换器

Flowsic600超声波转换器是系统的最理想选择,高品质的转换器提供纳秒级的精确性和高稳定性的测量时间。超声波转换器具有内在的安全设计(等级“ia”) 2.3.3信号处理单元

信号处理单元包括控制超声波转换器的所有电子组件,它通过发射和接收信号来计算测量值,信号处理单元有数个接口用于与PC 机或标准过程控制系统的通讯。

当前测量值、错误信息、警告和电源故障报警等各种信息按照时间顺序贮存在一排缓冲信息处理器中。当系统重新启动时,所保存的最后的体积计数值当作起始值被记录,缓冲信息贮存器循环记录,保存信息至少在10年以上。

信号处理单元配有一个前面板,面板上有一个两行的液晶显示器,它显示测量值、查询数据和日记信息(参见图2.4)。当前盖板保持关闭时,你可以用电磁等显示你想要的值(操作和菜单结构详细信息参见附录8.2) 图2.4

和电源现场连接的终端在信号处理单元后面独立的终端盒中(参见3.4.4)

电子单元装配在符合欧洲标准50018号或国际电子技术委员会60079-1号标准的保护级别“9”的仪器盒中(防爆箱),转换器电路具有内在的安全设计(等级“ia”) 2.3.4MEPAFlow600操作和识别软件

MEPAFlow600程序可以让你看到所有的系统参数、显示、识别信息并能记录数据(菜单驱动参数和识别Flowsic600)

2.4测量原理

Flowsic600测量超声脉冲的传播时间,它配有4对完全相同的超声转换器,每对转换器安装在流量计体内,与轴构成一定的角度相对排列,形成一个直接的测量道(参见图2.5)

图2.5 Flowsic600测量原理

超声脉冲从一边转换器经过流量计体传播到另一边转换器,如果管道中没有流动的气体,脉冲在两个方向上以同样的速度传播。当有气体流经流量计体时,气体流动方向的脉冲快于气体流动的反方向脉冲的传播速度,这意味着脉冲在气体流动的方向上传播时间更短(tAB ),而在反方向上脉冲传播时间更长(tBA )。

超声波转换器相互间轮流用作接收器和发射器,每个转换器都是一个压电陶瓷单元,这一单元与一片振动膜相耦合,交变电流加在压电陶瓷单元使它产生机械振动(压电效应)。机械波通过振动膜传递给流动液体,经过一段时间的传播,机械波与声波一样到达对面的转换器,撞击其振动膜。传播时间由声波和气体的速度决定。波以机械振动的形式由振动膜传送到压电陶瓷单元,陶瓷单元以压电效应的反过程再把波转换成电信号,这样再对电信号进行更深入的分析。

处理信号计算声波在流动媒介中的传播时间,由传播时间计算得到的测量值是确定的。 2.4.1确定气体流动速度

1)测量间隔

在“测量”方式,Flowsic600在每个测量道每秒测量10次气体流速,整个系统的控制和操作都是建立在100ms 周期基础上(寄存器no.3051号样品流量,厂家设定时间,常数=0.1s)。

2)确定超声脉冲的传播时间

对超声脉冲的深入分析可以确定接收信号的时刻和发射信号的时刻,这样可确定它们的延时即时差。在流动气体中脉冲传播时间tAB 和tBA 由延时确定。

在气体流动方向上声波传播时间tAB

在气体流动反方向上声波传播时间tBA

其中:L:测量路径长度,C:声速, Vpath :气体流速,α:流量计体的纵向与路径之间的夹角。

3)气体流速

气体流速(Vpath )由tAB 和tBA 的时间差计算得到:

其中:i: 测量道号1—4,Vpath :寄存器中的测量值no7507—no7510“V1”

αi :寄存器no7101—no7104,Li :对转换器振动膜之间的距离,它等于流量计体中一对转换器的距离(寄存器no7109到no7116传感器长度)减去两个转换器的长度(寄存器no7105到no7108传感器长度)

4)道平均气体流速

最近100个测量结果(气体流速和测量状况)贮存在浮点平均值贮存器中,经过真实性核查,如果气体流速被确定为无效值也贮存在浮点平均值贮存器中。平均值贮存器被规划为先进先出贮存器,这意味着最新进来的数据填充最老的数据。通道平均气体流速Vavgi 由贮存器中所有有效的测量值确定

其中:ΣVpathi :所有有效值之和,Nvalid :所有有效值总数

平均值贮存器中有效值与无效值的数量之比被称为质量参数(寄存器no3008到no3011“错误百分率”)。如果无效测量结果的比例超过某一特定限值(寄存器 no3541“限位%—错误”,厂家设定值为95%),此通道不能用来计算气体流速。在这种情况下,为了弥补无效测量,需要一个值来代替(参见2.8)

5)气体流速

所有4个通道平均流速的加权平均即得表体中气体的流速(寄存器no7004“平均气体流速”)V A =1/4,

其中:VA :气体流速,Wi :测量通道的权重、寄存器no7120到no7123“权重i” 2.4.2体积流量的计算

*

1)粗略的体积流量QV 是由气体流速VA和流量计的横截面确定: 其中:D:表体的内径,寄存器no.7100管道直径

中间结果由雷诺数和流动形状的特征(不对称、旋转)决定,体积流量QV 可由下列公式产生:

2)形状因素PF

3)工作点气体压力:

工作平均压力Pabs ,寄存器no.7041“平均压力”

参数CC0到CC4和K0到K5是正常的宽度范围,它们由厂家和Flow600的特殊性确定。 4)纠正压力和温度对流量计体几何形态的影响:

流量计的几何参数与周围温度为20℃、压力为 1巴的环境相互影响,然而值得乐观的是与其它因素相比,环境的温度和压力对测量结果的影响是最小的,这一影响可由下列公式改正:

其中:T:寄存器no.7040“温度”,P:寄存器no.7041“压力”,KT :寄存器no.7118“温度改正系数”,KP :寄存器no.7117“压力纠正系数”

-5-1

温度系数KT 与流量计体材料有关,流量计体材料为碳钢,KT =4.12×10K ,流量计体材料为

-5-1

特种钢,KT =5.23×10K 压力系数KP =6×bar-1

体积流量计算结果贮存在寄存器no.7001“体积流量” 5)纠正特征线

特征线可用调整系数来修正,调整系数取决于气体流动方向(AFforward ,A Frevorse ),另外还需零点偏移量(Zo)然而,在气体不流动情况下仪器的zo应该为0。 其中:AF forward :寄存器no.7037“前向调整系数”,标准值为1.0;AF reverse :寄存器no.7038“反

3

向调整系数”,标准值为1.0;zo: 寄存器no.7039“零流量偏移值”,标准值为0.0[m/h] 调整系数计算是根据加权平均误差(WME,等效于01ML 推荐值no.32) 其中:

Q:测试流量;Qmax :测试最大流量;fi :以百分数表示的测试流量误差 相应的调整系数由下式表示: 2.4.3计算工作气体体积

工作气体体积等于工作气体流量乘以测量时间: 其中:TS :测量时间]

总体积贮存在两个方向相反流动气体的工作气体体积计数寄存器中,工作气体体积计数器不能复位。no.5010“正向体积”,no.5012“反向体积” 当系统处于无效测量状态,正反方向的气体体积贮存在分力的误差体积计数器中,这些计数寄存器能够复位。复位和复位的时间日期一同记录在日记本上。no.5011“正向误差体积”,no. 5013“反向误差体积”。

气体的总体积以m3为单位被转换成计数体积,寄存器no.7043定义计数转换率。当读计数器中的值(no.5010到no.5013),其相应的体积V[参见下表] 计数器转换率 低流量排除

当气体流量降低到低于预置的下限值时(寄存器no.7036“低流量关闭”),体积流量显示为

0,根据流速计算得到的流量却不受此影响,下限值可以设置为工厂Qmin 的0.25倍。 2.4.4确定声速

气体中实际声速C 是由某一通道两个传播时间tABi 和tBAi 计算得到: 声波的理论速度可由气体的成分、压力和温度信息导出。声波的理论速度和实际测量速度应该是相同的,因此声速的变化是判断系统是否处于正常状态的极好证据。

2.5工作方式和信号输出

Flowsic600测量系统具有如下工作方式: ▲ 测量:

正常的无故障系统,脉冲和开关输出以及流量输出都是周期性更新的,“警告”状态信号由系统在自我检测过程中自动设置(详述参见2.6) ▲ 请求检测:

如果某一测量通道失效,相应通道的失效补偿被激活,那么这一工作方式就被启动,测量系统弥补了这一测量缺陷 ▲ 设置:

此方式用于改变参数和执行系统测试,处于这一方式,测量值是无效的,尽管所有的测量和计算在“测量”方式状态下同样进行(系统测试除外) ▲ 故障:

当系统发生故障,为了保证系统测量的精确性,此方式被激活。如果引起故障的原因被消除,系统自动返回“测量”方式。

任一工作方式和它们各自的激活及排除时间都记录在日记本上 输出信号 测量值

工作方式 测量

请求检测

配置

故障

与体积流量成比例的频率信号在数字输出端D0和D1提供180°相移D 0 0D 0 1

“打开” 测量值有效 “打开”,正方向流动;“关闭”,反方向流动

如果“警告”激活,数字输出“关闭”,否则“打开” >V123456m

3

<V1234m

3

脉冲信号 “请求检测”状态信号 “流动方向”状态信号

“打开”测量故障(输出值能通过测试指令被改变),频率信号在D00处消失,D 01仍然表示测量值 D 0 0D 0 1

不确定

不确定

不确定

“关闭” 故障通道弥补不确定 (精确度下降)“打开”,正方向流动;“关闭”,反方向流动

如果“警告”激活,数字输出“关闭”,否则“打开” >V123456m

3

<V1234m闪烁显示

3

“警告” 不确定

不确定

液晶显示器

Flowsic600 configuration

>V123456m

3

<V1234m闪烁显示

3

R S 485 串行端口

•测量值,诊断信息和参数

•通过MEPAFlow600整理测量数据记录,判断和参数设计(参见软件手册)

•执行MODBUS 协议连接外部处理控制设备(资料贮存)

*通过测试命令能够改变输出值

数字输出端2在工厂作为输出状态信号“请求检测”,数字输出端3用来输出“流动方向”信息。而在检测过程中,作为替换,数字输出端3可用来输出状态信号“警告”。作为一个准则,LCD显示方向相反的两个主要的计数器流量值。在检测过程中,定义第二种显示内容也是可以的。比如两个方向上的误差流量值,可以每5秒钟周期轮流显示流量和误差流量。

记录本状态的第一行右端有一闪烁的特征字符,字符代表状态,“I”代表信息;“W”代表警告;“E”代表错误。确认后特征字符消失,详情阅读记录本内容、确认,菜单结构参考8.2.4

2.6自我诊断

在测量方式,声速和气体流速比率、放大调节和信噪比都受到连续监测,这些参数一旦偏离预先设定的范围,就会产生报警信号。因此就可立即采取措施排除系统可能的故障。 在使用和工作期间,调节信号阈值使它符合不同的个体应用要求,这种方法可以使你得到最有效报警系统。 注意:“报警”状态信号不影响装置功能 参数 声速

故障阈值<5m/s

报警信息 SOS 偏离报警

注意

每个通道的测量声速值偏离所有通道测量平均声速

值(而不是设定的声速阈值)一定限值时,产生此类报警。

气体流动速度用作一个权重系数,所以在气体流速很慢的情况下,不能忽视温度的分层情况。 一定用来改正通道测量传播时间

设定参数时,要考虑正常工作时的可能环境状况(特别是温度的分层情况)

测定两道之间的差值,此差值一定要低于阈值 重要:高流速也能增加差值

此项绝对值监测

气体灵敏度主要决定于气体压力(大体上是相反的比例,压力增加一倍,接受灵敏度减为原来的一半) 如果某个通道引起一个报警,表示在超声波转换器、电子单元、操作电缆或参数设计(信号模式,标准阈值)有一个故障

当信噪比太低时,产生报警。原因包括管道中的装配引起的干扰信号,阀门没有完全打开,靠近测量地点的噪声源或有毛病的超声波转换器

<6dB <93dB

AGC 偏离报警AGC 极限报警

可接受的获得值

信噪比 <13dB SNR 报警

除了检查接收到的超声信号和超声信号传播时间的可靠性。信号和系统的诊断功能也能监视测量值的精确性。

2.7事件记录

重要的系统事件贮存在可验证的记录本上(最多贮存250条),每一条都是由事件、时间标志、有效体积记数值以及事件发生时的确切状态组成事件按照发生的时间顺序被连续记

录,并且每一事件都可人工确认。登记在册的事件数量和剩余贮存空间的多少记录本都能一一加以解答。每一条事件按照下面的分类贮存: •可运行事件

•不可运行可确认事件和不可应答事件 •可应答事件

记录本如果没有空间将关闭并且产生出错信息,直至记录本重新建立(删除)。测量值按照气流方向贮存在误差体积计数器中,与测量精度无关。 事件综述 名称 分类 描述 数值(第二行显示) 电源 工作方式改变 体积计数复位

“I”信息 “I”信息

复位后可冷启动或重新启动 密码输入后,系统改变到配置方式或者从配置方式到测量方式

已经执行了影响测量值的参数修改 把体积计数置0 把误差体积计数置0

四个体积计数器中的一个超出了它的量程

贮存的计数值为电源关闭的时间 激活口令平台

“I”信息 复位体积 复位体积

误差体积“I”信息 计数复位

计数溢出 “I”信息 记录本复位

“I”信息

所有记录被删除(复位总是记录本第 一条事件并表明记录本打开的时刻)注册实际的日期和时间

一个通道的测量值必须被例行计算值代替

测量值不再代表脉冲输出量,因为已经达到了最大输出频率

超过一道的测量值必须由例行计算值代替,或者失效道的补偿没有进行系统的安全工作不能保证

已改变的时间 通道目录和不激活原因

四道状态指定值 出错原因

•CRC程序代码 •CRC参数 •CRC计数值

•CRC代替道权重 •不可能的参数 •DSP故障

设置时钟 “I”信息 请求检测 “W”警告 输出范围 “W”警告 无效测量 “E”出错 系统错误 “E”出错

2.8补偿失败道

补偿失败道的值使用相互间测量道的流速比率,这主要取决于流动形态的复杂性和流动速率。

工作原理: 正常工作时,各道比率Ppath 连续计算 这些比率用作每个道的适合的平均值计算。在没有放慢适应新的流动形态处理情况下,这减少了由干扰引起的统计波动。平均值计算分两个步骤:

1. 当系统启动时,并且形态比率也已完成,那么平均值至少由10000个独立测量值计算得

到。有了平均值,道比率即有效,系统可以用来补偿到失败。有缺陷的参数值的改正是建立在实验值基础上的。所以,在工厂设定后,在使用Flowsic600过程中,没有必要另行调节。

2. 一旦所需的平均值最小数目计算出来,系统进行浮点平均值计算。工厂设定的衰减系数

确保统计涨落的减小。

除了道比的正确计算,系统高低流量率之间的差异也不应忽视。这可改进补偿结果,因为道比与更高的流量率相比更稳定。流量率低于1m/s,道比不用调整。 一道和多道失效的恰当补偿:

表中实现的自我诊断功能(参见2.6)可靠地排除不正确结果。某个通道的接受和排除的测量值比率如果超过了允许阈值,那么这一道的测量就不能参与平均值VA 的计算(方程4)。下面的公式是用剩余道测量和贮存的道比率来计算:

其中:bi :i通道的状态值 bi =0 无效道 bi =1 有效道

一道失败的系统信号补偿用“请求检测”信号。在这一方式下,系统的总不确定度又加了小于±1.3%的不确定度。状态信号参加2.5

多道失败也可以用上述原理补偿,尽管系统信号为“测量无效”状态,这期间测量两个方向的体积数贮存在独立误差体积计数器。尽管测量值的不确定性增加了,但是管道中气体的流量是明确的。

一道或者多道失败的固定补偿:

一道失败时,如果没有现成的统计学稳定道比,就用预备的理论道比用来补偿,系统信号为“测量无效”状态。由于有了恰当的补偿,这期间两个方向的测量值贮存在独立的误差体积计数器,尽管增加了体积的不确定性,但是气体流量是明确的。 激活、复位、去激活:

安装Flowsic600,我们一般建议尽可能复位道比另外作用(例如测试定标),这能够防止在没有流动形状资料情况下,超声波流量计试图补偿道失败

通过设计衰减系数为0或者不检查MEPAFlow600程序的相关检测盒来减小道比的计算是不希望的或不允许的。在这种情况下,仅仅一道或多道失败的静态补偿是激活的。

图2.6 MEPAFlow600程序“装置参数”表

3. 系统安装

一般描述 安装 机械安装 电子安装

3.1一般描述

3.1.1递运

安装之前,Flowsic600需要装在结实的包装箱中递运,法兰密封的外表面要用特殊的帽子保护。打开包装箱,检查仪器是否在运输中受到损坏,要特别注意检查表体的内部。任一转换器的可见部件和法兰的密封外表,任何损坏都必须写成文件并立即报告生产厂家。 检查货物是否齐全、组件的托运规模:

▲Flowsic600测量系统(包括SPU 和转换器) ▲MEPAFlow600控制和诊断软件 ▲操作说明、软件手册 ▲证书

―Flowsic600生产厂家信息

―符合欧洲10204标准3.1B 接受证书 ―壳体材料特性 ―强度测试结果 ―检漏测试结果 ―误差一致性证明

―质量测试结果,最终检测

重要:确信实际地点条件与表体和SPU(参见图3.1)标签注明的要求相一致以保证测量设备的安全运行。 图3.1

3.1.2运输和贮存 重要:起重卤轮和辅助设备只能用于适合它的起重装置。重大起重装置标明在起重卤轮的型号牌上,它被强制推荐给使用仅由装备供给的有眼螺栓。 在Flowsic600运输和贮存期间要确保: ▲法兰的密封表面要用特殊帽子保护 ▲测量装备在任何时候都要牢固安全 ▲采取措施避免机械损坏

▲湿度和温度在特别限制范围内(参见2.2.4)

如果仪器在露天超过一天,必须确保法兰的密封外表和表体的内部不被腐蚀。例如,喷洒仿腐蚀喷雾剂(不锈钢表体不需要)。如果在干燥的环境下贮存超过一星期也要喷洒 注意:由于一天的自然温度变化,或者测量设备被运送到温度和湿度不同的地方,湿气被浓缩到材料上,如果不采取保护措施,碳钢表面可能被腐蚀。

3.2安装

一般地,在计划阶段期间也就是系统安装之前,要进行特别的安装计划,标称的宽度、材料和法兰类型应该和现成的工厂设计相一致,表体的内径和比邻的管线必须完全相同,这一点是非常重要的。

固定的螺栓、螺帽和法兰密封物要适合工作环境,符合当地法规和相关标准

注意:Flowsic600的计划设计和安装之间的任何偏差都要经过供应厂商的同意并且在安装测量系统之前要写成文件。 测量定位:

Flowsic600能够安装在通常直的进口和出口管中,由比邻的管子必须和表体相通的标称宽度,内径能从标明的法兰标准和典型的键码信息算出(附录表8.2)。入口管的内径和表体的内径最大误差为1%,入口管法兰上的任一焊珠应该是扁平的。

表体应该水平或垂直安装。水平安装时,确信表体调整到其测量面在水平位置上,它的目的是为了阻止管道中的灰尘进入转换器。只有测量系统用于测量干燥的、不凝结气体时,才垂直安装。来自外部的材料、烟尘和液体中的气体流动必须是通畅的,否则要安装过滤器和凝气阀。

安装避免影响气体流动通畅,防止直接逆流上行至Flowsic600。 表体和管线法兰连接密封物不能伸进管线,否则流动剖面形状可能改变,这样测量的精确度可能受到不利影响。

把决定气流改正的压力装置或者确定压力的气流计算机装在表体的压力管上。 温度测量装置应该安装在离出口管1.5×DN的位置上,或者在标称宽度大于DN400管上,其距离不小于300mm。 图3.2安装图

气流矫正器设计的详细情况,参见图no.7022.04a

安装图的选择取决于安装位置气流扰动的类型和程度(根据TRG13) 干扰类型(逆流距离<20D) 可能的安装图 没有 弯头,减压器 双弯头,T片

气体压力控制器(有或没有消音器) 扩散器 带有旋流扩散器

对于双向使用,表体两端的入口和出口具有完全相同的设计,结构独立(参见图3.3)。在这种情况下,温度测量点应该安装在离表体5×DN的距离上(图1)或离气体矫正器1.5×DN的位置上(图2)。

图3.3

图2 图1或图2

3.3机械安装

在管线上安装气体流量计的工作不包括在运输过程中

为了更好的安装Flowsic600,推荐使用下面的工具和辅助设备 •起重设备或叉式升降机(载重量要和型号牌上标注的一致) •用于安装法兰尺寸适合的环形扳手 •密封隔离剂 •螺栓润滑剂 •检漏剂 警告:•进行任何安装工作都要遵守本书第一部分的一般安全规则和安全说明

•Flowsic600只能安装在无压力和有孔的管线上

•采取适当措施避免潜在的当地或工厂特殊环境的危险

3.3.1选择法兰、密封物和其它部件

选用的管道法兰、螺栓、螺帽和密封物能经得起最大的工作压力和温度,法兰连接部分也能适应周围和工作条件(外部和内部腐蚀)。安装长度和法兰尺寸参见8.1 重要:•严格遵守安装压力设备的安全说明书,包括几个部件的相互连接按照压力设备指导书97/23/EC

•安装人员必须熟悉管道施工的指导书和标准 3.3.2安装Flowsic600到管线上

表体的箭头表明气流主方向,用于单向流动时,推荐Flowsic600按照箭头方向安装,如果用于双向流动方式,箭头表明流动的正方向。 安装工作

▲使用起重设备把Flowsic600放到管线右位,起重眼孔只能提供设备升降和运输。如果使用吊带,必须包裹表体。 重要:

——起重眼孔只能用于运输测量装置,如果有附加重量(如压力测试的遮盖)就不能用这些眼孔吊装Flowsic6100

——绝对不许把起重装置和信号处理单元或它的安装支架系在一起,避免这些部件和起重设备相接触

—―运输过程中,Flowsic600一定不能旋转或摆动。如果装置和起重设备位置不恰当,法兰的密封表面、SPU盒和转换器盖帽可能损坏

—―如果没有必要,不要移去保护表体法兰密封表面的盖子

——在Flowsic600附近做任何工作(焊接、油漆)都应采取相应措施以防损坏测量装置 ▲在两边安装第一套固定螺栓后要检查修正法兰密封物的位置

▲调整Flowsic600,使进口管、表体和出口管之间的不适量减小到最低(尽可能小) ▲插入剩余的固定螺栓,交叉拧紧螺母,确信适合计划中特殊转矩 ▲在压力龙头与压力转换器之间装配压力管 ▲充气,检查Flowsic600是否漏气

注意:根据相关的管理规定和标准,机械安装完成后要进行检漏测试 3.3.3调整SPU

调整SPU,使其处于便于观察显示器和电缆日常维护工作的位置(参见图3.4),盖上有一销防止SPU 转动超过330,目的是保护表体电缆不受损害。 图3.4

注意:调整SPU 位置后,不要忘记拧紧Allan 螺丝

3.4电气安装

3.4.1一般信息

必要条件:接线工作(铺设连接电源线和信号线)作为安装气体流量计工作的一部分不包括在运输工作中。3.3节描述的机械安装必须完成,符合3.4.2节对电缆最小要求。 铺设电缆线注意事项:

•电缆应铺设在导管里或电缆槽上以防机械损坏

•遵守许可的弯曲半径(一般来说,对于多头电缆弯曲半径不小于6倍电缆直径) •导管外的连接应该尽可能短 警告:•进行任一项工作时必须遵守第1节叙述的一般安全管理规定和安全说明书

•安装工作必须由经过培训过的人员完成,遵守公司制定的相关管理规定 •采取恰当措施,避免潜在的当地或工厂特殊环境下的危险

图3.5 Flowsic600接线图 3.4.2电缆说明书 电缆供给12—24VDC 电缆类型

最小/最大横截面积 最大电缆长度 电缆直径

数字输出/电流输出 电缆类型

最小/最大横截面积 最大电缆长度 电缆直径

通讯接口(RS485) 电缆类型

最小/最大横截面积 最大电缆长度 电缆直径

说明 拖头 0.5mm /1.5mm

2

2

注意事项 连接屏蔽线到地端

峰值电流:150mA 电缆密封的固定范围 注意事项

连接屏蔽线的另一端到地端 不要连接未使用的线头以防偶尔短路

电缆密封的固定范围 注意事项

连接屏蔽线的另一端到地端

不要连接未使用的线头以防偶尔短路

电缆密封的固定范围

2

取决于回路电阻 最小输出电压:12V 6—12mm 说明 屏蔽绞合电缆 2×0.5mm

在有负载情况下环路电阻<250Ω 6—12mm 说明

屏蔽绞合电缆,阻抗约为120Ω 2×0.5mm

2

2

0.5mm 为100m

2

1.5mm 为200m 6—12mm

3.4.3检查电缆回路

为证实电缆是否正确连接需要检测电缆回路,接下面步骤进行: ▲拆开需检测回路电缆两端

▲这样做的目的是防止连接部件干扰测量

▲通过测量回路电阻测试SPU 和终端之间整个电缆回路

▲也可以用测量电阻的方法测试绝缘体,测试前要断开电子部件单元 重要:测试电压有可能严重损坏电子单元

▲测试环路电阻后,重新接上所有断开的电缆线 重要:•没有内部保护的安装,当系统断开电源,在危险区域只能打开终端盒并连接/拆开电缆线

•系统关闭后,当断开电源并且不超过10分钟,只能打开前盖(且有观察窗) •不正确的电缆连接可能导致Flowsic600毁坏,因为这一原因所造成的损失及一系列后果生产厂家概不负责,一切安全承诺无效。 3.4.4SPU 的终端盒 打开后盖:

▲用一把3mm 的Allan 钥匙松开安全筋条 ▲反时针方向拧开后盖

后盖内提供一张接线草图(也可参见附录8.3) 3.4.5无危险区域Flowsic600线路接线

根据下表参数设计SPU 终端盒里端子(图3.7) 图3.8

序号 连接对象 功能 端子 数值 1 2

电源 数字输出端

D 00

无源

1+,2-31,32

12—24V(±20%)DC

f max =6KHz,脉冲宽度0.05s—1s,范围:每个体积单位自由选取脉冲数

关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 9600波特率,8位数据位,没有校验位,1位停止位

f max =6KHz,脉冲宽度0.05s—1s,范围:每个体积单位自由选取脉冲数

关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 请求检测

关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 流动方向(可切换到“警告”)

备注

用接触开

关(符合NAMUR) 连接放大器(符合D1N 19234) 波特率由软件设定

用接触开关(符合NAMUR) 连接放大器(符合D1N 19234)

3 4

串行端口 数字输出端 D 01

M0dbUS 33,34(RS485) 无源

51,52

5

数字输出端 D 02

无源 41,42

6

数字输出端 D 03

无源 81,82

3.4.6按照94/9/EC(ATEX)在危险地区工作

电源和工地装配以更高的安全等级“E”设计,转换器连接具有内部的安全设计等级“ia”,所有螺纹类终端以及空气和Flowsic600的可能漏电距离按照欧洲标准50019来设计 连线特征: 电源连线 工地装配 独立的终端盒,和现场的其它连接部分用隔板分开。按照欧洲标准50020执行 线路经EExe电缆压盖,M5地端接到外壳部分

独立的终端,和电源用隔板分开。按照欧洲标准50020执行

线路经2×EExe电缆压盖

连线的安全等级差异:

Flowsic600安全等级允许下列情况

•电源连接和现场装配用更高的安全等级“e” •内部安全电源连接和现场连接等级“i” •现场连接内部安全等级“i”,电源用更高等级“e”

根据EN60079-14,用户必须作出选择使用哪一等级的决定。

现场连接时,内在安全和内在不安全的线路不能混装在一个盒内。 没有内在安全电路的额定电压为UM =253V 在危险地区需要考虑的电缆问题: ▲电缆要符合欧洲标准60079-14

▲承受热、机械或化学腐蚀的电缆需要维护特殊保护(例如铺在导管中)

▲电缆是否防火要经D/N V DE0472,part804认证,测试型号B 具有防火功能 ▲包有金属包头的线头不能裂开

▲根据欧洲标准50019号确保空气漏电安全距离。连接电缆时,一定不能减小终端盒内的空气漏电安全距离

▲如果不用电缆压盖,就必须使用EExe 塞子来代替

▲根据欧洲标准EN60079-14,电缆线的弯曲度必须是均衡等的

▲表体和SPU 壳必须接到电位平衡器上,内部安全电路,安装电位平衡器沿着电流输出线 ▲必须遵守国家应用说明书 终端排列:

SPU 终端盒内的端子排列顺序(参见图3.7)和无危险区域Flowsic600端子排列相同

重要:保护导体在危险地区不必连接,因为测量的原因,电缆线的等效弯曲度尽可能和管道线的弯曲度完全一致。保护导体的备用地PE 不许经过终端。 危险地区安全工作注意事项:

在大气环境下,超声波转换器只允许在0区域使用

•防止爆炸:11 1/29 EEx deib[ia]11C T4或11 2G EEx deib[ia]11A T4 •环境温度:-20℃—+60℃,扩展温度-40℃—+60℃,仅用于金属密封 •电缆压盖是黑色的,如果内在安全,推荐用浅蓝色代替(RAL5015) •温度分类按照环境和媒介温度,参见欧共体检测证书 •场地和电源连接保护等级由所连接的外部电路决定 •内在安全电路的相关安全资料由EC 检定证书提供

•保证电源盖密封好,在内在安全情况下,终端盒能够被打开。在系统工作时,电缆线能够断开和连接

•如果使表体绝缘,绝缘厚度不超过100mm,SPU外壳不能绝缘。 重要:在危险地区使用,要遵守温度说明书 图3.9

输入、输出相关安全资料 输出电路 内在安全EEx ia 11A/11C 内在不安全

U M =753V 有源电流输出端子31/32

U 0=22.1V I 0[mA]

P 0[mW]

EEx ia 11A C 0[nF]

194/155 1072/857

4140

L 0[mH]7

EEx ia 11C C 0[nF]163

L 0[mH] 1

U B =18V I B =35mA

特征曲线:线性

内部电容C1=4nF,内部电感L1=0.075mH

只用于无源连接,内在安全电路,或是最大值为V1=30V的内在安全电路

无源电流输出端子31/32 数字输出端

U 1=30V C1=4nF I1=100mA P1=750mW L1=0.075mH U 1=30V C1=4nF I1=100mA P1=750mW L1=0.075mH

U B =30V I B =35mA U B =30V

31/32 51/52 41/42 81/82 RS485端子33/34 超声波转换器连接(仅限于SICK 超声波转换器)

I B =100mA

特征曲线:线性 U B =5V U 0=5.88V I0=313mA P0=460mW C0=1000•F/43•F L1=0.075mH I B =175mA L 0=1.5/0.2mH Ui =10V I1=275mA Pi =1420mW EEx ia 11A

特征曲线:线性

最大转换电压:U0=60.8V 短路电压I0=95mA

P 0=1444mW Ci =1000pF Li =2mH

EEx ia 11C U 0=38.9V I 0=60mA P 0=556mW

特殊情况:

连接NAMUR 放大器,通过跳线,数字输出端(端子31/32、51/52、41/42、81/82)可以连接成一个NAMUR 的接触器(详细情况参见服务手册)。开放收集器或NAMUR 的结构根据订单已在工厂完成。如果购买合同没有说明特殊结构,数字输出端就作开放接收器。

图3.10

4. 测验与使用

检测与使用

测试 校准 使用

4.1测试

4.1.1测试条件

在你对Flowsic600进行检测前,必须准备好下面的检测条件: •测量系统完全能用于检测(4道设计、SPU、类型——[参见2.2.3]或SPU 类型牌[3.1.1]) •检测装置、过程和条件等应与已批准的证书完全一致,下面的图表用来检测测试装置 表体——图no.7022.03和表8.1(附录) 超声波转换器——图no.7022.02 SPU 电子部件——图no.7022.05

•确信没有可见的损伤,特别是密封外表和连接法兰的内部形状 •表体一定能够承受最大的测试压力 4.1.2测试功能

1)检查Flowsic600的机械和电气安装是否正确,具体安装参见第3节,保证系统安装成功,正常使用

2)主要的系统参数在工厂已完成,不在现场(测试)也能使超声波流量计无故障运行,检测功能有两种可能方法。

•检测工作不用PC 和MEPAFlow600控制和诊断软件

列表信息直接显示在Flowsic600LCD 上(用电磁笔操作菜单,详情参见附录8.2.1) •检测工作采用PC 和MEPAFlow600控制和诊断软件

用RS485/RS232连接器把Flowsic600面板上的串行口和PC 串行口连接起来(SICK协议no.704 17 73)。运行MEPAFlow600控制和诊断软件(程序的安装和操作详情参见MEPAFlow600软件手册)。

下面描述采用PC 和MEPAFlow600来进行检测工作:

连接PC 和Flowsic600,运行MEPAFlow600程序,选择“connection”菜单,确定PC 通讯口(C0M1,COM2),选择安全等级“Authoriseq operator”,输出口令“SICKoptic”(参见图4.1)测试地址为1。 图4.1

注意:如果连接不上Flowsic600,参看软件手册检修部分 如果连接成功,将显示电流值、计数值和系统状态信息 图4.2

你可以看到有效值(“%inaccurate measurement”)和超声波测量通道的声速“velocity of sound”和“relation sound vel”)显示在“monitor”菜单里(参见图4.3到4.5)

注意:有效值是没有测量值的道数和所有道数的比值 。它表明超声波测量道的测量品质。 图4.3 图4.4 图4.5

测试准则:

•不准确的测量体积流量的比例最大不能超过50%

•对于某个测量道,声速的相对变化不超过±0.1%

注意:在很低流速的情况下,由于热层的影响在各个测量道之间有较大变化

•声速的测量值和理论值(建立在气体混合物基础上的计算)的绝对差值不超过±0.3% 检测记录簿的操作和设计:

校准之前,检查所有参数,这些参数与符合检测证书的检测过程有关(参见附录8.4.3)或者关系到超声波气体流量计的额定值和工作记录(参见附录8.4.4)。检查显示在LCD 上的值(参见8.2.2)。但是,如果利用MEPAFlow600控制和诊断程序这一工作更容易。重要信息比如串口号、软件版本和检查总数都显示在“device diagosis ”表中“device identification”栏内。 图4.6

检查装置序列号

检查装置序列号,模拟电路板和符合装置测试证书的超声波转换器安装。 检查软件版本

Flowsic600软件存储在SPU 闪速直读存贮器中,信号处理器和系统微控制器的程序由普通版本号(寄存器no.5002)和检查数(寄存器no.5005)核实,这一信息也写在Flowsic600测试证书上。

装置开始运行就开始计算总量,并立刻有效。在测试过程中每1.5小时在原来的基础上连续计算,支持的软件版本和核查数量以文件形式写在证书附录里。

检查与鉴定有关的参数:

与鉴定过程有关的Flowsic600系统参数写进仪器测试合格证书。参数是鉴定过程的基础,它由检测总量担保,检测总量写进测试合格证书,它由寄存器no.5006检验。

所有厂家特殊参数在鉴定过程中被定义为常数,它们通过一个独立的检验总量保证,这个检验总量写进测试证书并且在寄存器no.5004检验。

脉冲值,调整因子

主要型号牌上标明的脉冲值必须与实际的脉冲值(寄存器no.7027)完全一致。对于某一特定的标尺寸,工厂设定的脉冲值在Flowsic600最大流速时最大输出频率大约为2KHz (参见2.2.4)。

两个流动方向都有一个调整因子方便表的调节(寄存器no.7037和no.7038,参见2.4.2) 这些参数的概貌由MEPAFlow600程序的“device parameters”栏给出。 图4.7

4.2校准

测试合格后,Flowsic600要进行校准。图1是最简单的校准图(参见3.2),如果地点条件需要按照图2安装,那么校准按图2进行。 4.2.1资料记录

一宗“session”文栏可自由命名,它进行资料存贮,文档名包含在Flowsic600测试装置的系列目录中。检测过程中任一次操作(工作代码改变、参数改变、测量值)都记录在这一文档中,供后来检测和分析使用。如果进行新的测试,文档中内容将被刷新,代之以新的信息。 关于文档的设计和使用、测量值和诊断等更多信息,参见软件手册。 4.2.2测试气体比率

测试按照下面的最小气体比率进行(决定于最大气体比率) 范围 1:20

1:30

≥1:50 Q min

5% 10% 25% 40% 70% 100%

3% 5% 10% 25% 40% 70% 100%

3% 5% 15% 25% 40% 70% 100%

4.2.3大气压下的空气测试

测试根据PTB 测试说明书Vol.29“使用大气压强下的空气测试气体调节流量计”这一章节。 为了提高测量精度,Flowsic600对雷诺数和速度相关的量进行修正,这些决定宽度的标称参数在验证过程之前就确定了,并且像工厂常数一样厂家已经设定好。雷诺数的范围由压力“pressure”参数栏设置。用大气压强空气测试,在接通结构模式后,压强参数必须设计为1bar(参见图4.7)。

校准后,通过压力“pressure”参数栏Flowsic600必须设计为工作压力范围内的一种压力 参数Pfix 1.0bar(a) 1.5bar(a) 3.2bar(a)

标称压力

P e1min 0.0bar 0.1bar 1.0bar

P e1max 0.1bar 1.0bar 4.0bar

重要:大气压强下验证气体流量计的最大允许工作压强决不允许超过4bar(g) 4.2.4用高压气体测试

测试根据PTB 测试说明书Vol.30“气体表的高压测试”这一章节。Flowsic600的测试条件和测试气体应该和正常工作时一样。 确定测试气压:

最小和最大操作压强必须和测定过的工作压强范围完全相同。 重要:最大操作气压绝不能超过表体的最大负载。

最大允许工作气压在表体的型号牌上标为PS ,表的工作压强范围由压力(“pressure”)参数得知(Pfix )。在鉴定过程之前,参数在测定过程中已经设计,测定气压应该和安装的平均气压相同。如果最终操作压强超过50bar,那么用50bar测试就足够了。 最小和最大操作压强的最大比率为 这里: 否则: 否则:

如果鉴定几种测试气压,那么在鉴定之前压力(fix)参数要重新设定,相应的气压操作范围要根据上述等式计算。和平均工作压力最接近的压力值(参见测试证书),在鉴定过程中当作压力参数键入。流量计通过加权平均误差调节,加权平均误差是在测试气压过程中获得的。

注意:当设定压力(fix)参数时,键入平均工作气压的决定值。 4.2.5计算加权平均误差

加重平均误差按下列公式计算(也可参见2.4.2)

其中:Q:测试流量比率,Qmax :测试最大流量比率,fi :测试流量比率的加权平均误差,以%计

对于再次定向使用,如果流量计体已被核实,加重平均误差对于每一个不同的流量,必须分别确定。

4.2.6调整

确定加权平均误差后,Flowsic600必须要调整,使加权平均误差接近于0。在误差允许的范围内,在-0.4%—+0.4%范围内调整WHE。如果用几种测试气压测试流量计,那么调整应建立在平均WHE 的基础上。 新的调整系数按下式计算:

如果流量计能够双向测定,那么加权平均误差必须分别在两个方向各自测定。 接通结构模式,新的调整系数键入装置参数表(“device parameters”参见图4.7) 打开测试诊断前板,拿下结构保护桥式跳片。 图4.8

键入调整系数后,转回测量方式(测量按钮参加图4.7),调整后,在某一固定的流量比率重复测量来检查加重平均误差。WHE的计算按下式进行: 计算值一定在0.05%范围内。 4.2.7鉴定值文件

调整完成后,把鉴定后定下来的值写成文件,通过连接PC 的打印机,打印文件(选择“file/session”菜单“current device configutation”栏,然后到“print entry”,参见图4.9)。把它放在测试记录中,也可以把文件拷贝到windows 写字板。这些资料经过电子整理、组合变成测试报告(参见附录“parameter records”参数记录)。 图4.9

4.2.8封装

校准完整后,按照密封计划执行下面的安全措施(参见图no.7022.06) ▲插上结构保护桥式跳片(参见图4.8) ▲盖上SPU 前面板,用安全封条和铅线封装 ▲至少用两个连接物封装每个转换器 ▲把主要内容的型号牌贴到SPU 上

▲再贴一张安全标牌标明允许测量的气体名称和工作压力范围

4.3使用

安装

校准后,在测量点管线上安装Flowsic。安装的步骤和安全说明在3.0节作了详细描述。 注意:先把串行线连好,因为封装端口盒后,串行口在里面,串行线无法再连。 如果在上游距离小于20×DN安装的部件影响了气流(例如阀门),必须进行补偿工作,按照2.8节描述的进行。 检查功能:

体积计数器的流量值(正向和反向)显示在LCD 上(参见附录8.2.2),如果这些值连续显示,表明Flowsic600工作正常。如果闪烁显示表明处于警告状态或故障,此时按6节描述的去做。

封装:电气安装完成后,按照封装计划(参见图no.7022.06)封装SPU。

用Flowsic600提供的带子固定电磁笔,电磁笔是测量系统的一部分,它用来操作SPU 上的LCD。带子不能丢失。

资料备份:使用结束,用MEPAFlow600控制诊断软件产生一个诊断和状态记录(参见软件手册),在后来的检测中可以用这些值作为比较值。 维护、通常情况、日常检测、替代转换器

5. 维护

5.1通常情况

Flowsic600不包括任何移动机械部件,表体和超声波转换器是仅有的和气体媒介接触的部件。钛和高质量的不锈钢确保这些部件不会被腐蚀,保证装置能够按照说明书的相关规定完成任务。这意味着Flowsic600是一个很少需要维护的系统,必不可少的维护包括日常检查,以确定系统的测量值和诊断值是否可信。

在系统使用时,应该有规律地诊断和状态记录,并且和初始值相比较(参见软件手册)。当需要作出比较时,个体记录簿的工作条件(气体混合情况、压力、温度、流速)应该是可比的,或者单独写成文件。

5.2日常检测

检查Flowsic600的面板可保证系统正常工作(参见4.3) 日常检测涉及到下面的值(也可参见下表和6节)

1)声速:声速通常是高度稳定的,声速的突然变化说明信号探测有问题,不是传播时间错误就是气体组分发生了变化。根据气体组分和日记的压力温度可以算出声速的理论值。声速的理论值和实际值如果有了显著的差异表明测量值不可信。各个不同测量道测量的声速值应大概相等。

2)没有测量值的测量数目:测量道没有测量值的数目应尽可能接近0%,尽管这主要决定于流速。高流速时,可能有50%的数量不影响精度。在相似条件下(压力、温度、气体比率、气体组分等)没有测量值的数量变化显著,说明装置发生了改变(例如:阀门没有完全打开引起了故障)。

3)灵敏度:装置接收灵敏度主要决定于过程压力,通常情况下,接受灵敏度是高度稳定的。对于某个测量道,尽管接收灵敏度随着速度的增加而增加,但是由超声波转换器引起的变化是很小的。接收灵敏度如果有很大的波动说明接收信号质量差。在相似条件下,接收灵敏度如果显著增加,通常是超声波转换器污染的原因。(按照说明书清洁它们,参见服务手册)

4)信噪比:如果保持测量条件相同,那么信噪比属于典型值不会变化。接收灵敏度基本相同,而信噪比降低说明测量地点附近有声波干扰源(例如压力调节器)。 典型值概况 参数 标准值 故障 注解 声速

和理论值的误差小于±0.3%

大于

±0.3% 不大于 1.5m/s 总是小于 10dB 相似气压情况下和历史值误差显著(>50%)

计算声速理论值一定要保证在测量地点的气体组分,压力特别是温度和日记簿记录的要相同 在低的气流比率情况下,温度分层可能发生

干扰源包括连接部件接触不良引起的电噪声或者像控制阀门或气体的高流速引起的声波干扰 接收灵敏度与气压成反比关系,压力上升一倍,灵敏度下降一倍

各个测量道之间的声速差异不大于1.5m/s

信噪比

~20dB

这主要决定于表体的正常宽度和气压

主要决定于表体的正常宽度和气压

接收灵敏度

没有测量值的数量

<5%零点 <35%流动

一直大于50%

如果和表中说明的标准值有差别,表示系统可能发生了故障。除了自己分析和诊断故障(6节描述过的),你也可以将诊断和状态日记送给SICK 公司来分析(参见软件手册)。

5.3替换转换器

必要时可以替换超声波转换器,新的超声波转换器不必校准,替换时按照服务手册6.3节描述的那样进行,不能带气安装。但是,如果你利用代替工具,在带气的情况下也能替换转换器(参见替换手册)。

替代转换器后,参数几何长度、替换时间、传输模式等,转换器测试合格证说明的(参见附录8.4.2)必须在Flowsic600重新设置。首先打开SPU,移去结构保护桥式跳片(参见4.2.6)并且把MEPAFlow600软件和Flowsic600相连,选择服务栏“service”,在连接菜单(“connection”)键入口令“expert”(参见图4.1),指向装置参数表“device parameters”,选择相应道(参见图5.1),此时键入转换器参数。 图5.1

按照服务手册7.5.2所述的步骤检查转换器的零状态位置,必要时选优,然后检查参数。 •每个测量道的声速相对变化量(最大±0.1%) •声速实测值与理论值绝对变化量(最大±0.3%) 按照4.12进行

如果在Flowsic600或管道部分完全关闭下安装转换器,也应进行零点检测,道气体流速必须小于0.12m/s。要考虑表体或者邻道的热循环可能对测量结果产生的影响。 封装:

测试完成后,就可安装转换器帽,接上结构保护跳片,拧紧SPU 前盖,装好安全架,装置按照封装计划(参见图no.7022.01)进行封装,把封装的转换器的测试证书放到工作和设计日记簿。

如果按照5.2描述的日常检查或4.1.2描述的功能检查过程检查到装置不能正常工作,下表会帮助你诊断故障。如果仍找不到故障原因,你可以使用MEPAFLow600程序进行更详细的故障诊断(参见软件手册、服务手册)。 显示,参数 故障原因 措施 •没有显示

•没有脉冲频率 •没有状态信号 警告

电源故障

•检查端子1和2的电压 •检查电缆和端子连接情况 重要:采取相关安全措施 找厂家联系 清洁转换器

替换转换器(参见服务手册) 检查并改正

替换转换器

注意:温度层化可能导致测量道的差别,特别是低流动比率(温度越高,声速越大)。当设备关闭或打开因为气体成层现象导致不同道声速不同

替换转换器(参见服务手册)

检查测量可靠性和没有测量值的数目,必要时去掉噪声源 不需要采取措施 清洁转换器 去掉转换器

设备损坏 转换器污染 转换器污染

清洁转换器时接错电缆

不同测量道的声速实测值差异较大

转换器或电子部件故障

不可信声速 •信噪比和接收灵敏度低

•没有测量值的数目增加 接收灵敏度增加

压力、温度测量不准确 转换器故障

因为阀门没有完全打开引起附加噪声源,或设备周围有其它噪声源 气体组分或压力改变 转换器污染

所有测量道没有测有噪声源

量值的数目都增加 气体速度超出测量范围

特性和流量计体直径

带LCD 的SPU 的操作和菜单结构 SPU 终端分配 装置文件

7.1特性和流量计体直径

7.2带LCD 的SPU 的操作和菜单结构 7.2.1 操作

当前测量值、体积数、自检结果都能显示在SPU 前面的两行LCD 上,当前盖板封闭时你可以用电磁棒,或者当前盖板打开时你可以用按键,选择你想要的值, 重要:当SPU 处于打开状态时,无电磁兼容,应防止电击。 控制板和按键有如下功能: C/CE控制板和按键

用于从测量值显示转到菜单状态,在菜单里,你可以翻滚菜单,或者从最上面菜单返回到测量值显示。 STEP 控制板和按键

用于向前翻滚菜单。 DATA 控制板和按键

用于向后翻滚菜单。 ENTER 功能

用于选择菜单条,了解历史记录,复位错误体积数。

电磁棒操作:当你用磁棒在DATA/ENTER控制板上至少2秒时,ENTER功能才生效。 按键操作:通过同时按STEP 和DATA 键,ENTER 功能才生效,或者你可按DATA 键至少2秒。

7.2.2 菜单结构

使用上面所说的控制板和按键,你能在显示菜单上激活资料,了解历史记录,复位错误的体积数。

1 System

系统信息,通过激活ENTER 健,你可以详细看下述资料。

1.1 Current operating volume counter values

当前两个流向的操作体积数显示(第一行:正向,第二行:反向)。 1.2 Current error volume counter values

当前两个流向的错误操作体积数显示(第一行:正向,第二行:反向),关于复位

此体积数信息见7.2.6。 1.3 Device type

流量计设计的参数、测量道号 1.4 Device serial number

装置序列号

1.5 Analogue circuit board serial number

所安装的模拟电路序列号。

1.6 Ultrasonic transducer serial number

所安装的转换器序列号,x=通道数,y=装置方向(A或B) 1.7 System date

当前系统日期。 1.8 System time

当前系统时间。

1.9 Rated pressure range

Flowsic 600设计和调节的大致范围。

2 Software

安装软件和参数信息。下列信息通过激活ENTER 键可详细查阅。

2.1 Software version

版本号和相应时间索引。 2.2 Program code check sum 整个程序码范围16位检查。 2.3 Parameters check sum 整个参数范围16位检查。

2.4 Manufacturer constants check sum 由制造商预先设定的恒定参数16位检查,这个参数范围是是整个参数的子集,通

过比较默认值,对这些参数非权威性的修改会导致仪器失败。 3 Log book

历史记录资料,下列资料片段通过激活ENTER 键可详细查阅。 3.1 Content

所保存的整个历史记录事件和这些事件中还没了解的事件数目显示。

通过激活ENTER 键,事件可分别选择,并总是显示最近事件条目,事件按时间顺序排列,用STEP 键让你进入下一个条目。这里还没了解的事件通过闪烁而非常明显。 3.2 Display of log book entries

分类和事件的类型总是显示在第一行,更多的资料出现在第二行,这些内容与事

件一致,通过激活ENTER 键,其时间出同时显示。通过按C/CE键,事件条目返回。 4 Pulse value

脉冲输出参数资料,下列参数通过激活ENTER 键可详细查阅。 4.1 Pulse value

每个立方的输出脉冲数指示。 4.2 Refresh rate

与当前测量值一起的输出频率的比率更新指示。 4.3 Current output frequency 脉冲输出的输出频率指示。 5 Diagnosis

系统和单个测量道的状态指示。下列资料片段通过激活ENTER 键可详细查阅。 5.1 Path overview

所有激活通道测量质量指示,其错误比率显示在第二行。(通道一到四,从左到右) 5.2 Path-specific detail information

路径一到四更多资料显示,下列资料通过激活ENTER 键可详细查阅。 5.2.1 Current flow velocity in the path 通道(X=1 TO 4)的流速指示。

5.2.2 Current velocity of sound in the path

通道(X=1 TO 4)的声速指示。

5.2.3 Current signal-to-noise ratio (SNR) 通道(X=1 TO 4)的信噪比指示。一个值对应一个测量方向(左:沿着气体流向,

右:气流反方向)

5.2.4 Current receiver amplification sensitivity(AGC)

通道(X=1 TO 4)的接受放大器灵敏度指示。一个值对应一个测量方向(左:沿

着气体流向,右:气流反方向) 5.2.5 Path weight

算术值计算时所使用的加权因子指示,万一活性通道失败补偿,与标准值的偏差

值可以显示出来。

5.3 Detailed system information

更多系统信息显示,下列资料通过激活ENTER 键可详细查阅。 5.3.1 Current volume flow rate 与测量方向一致的测量流速指示。(正向标记成>Qv,+, 反向标记成

5.3.2 Current measured values 当前测量流速和声速显示。 6 Parameters

带有记录器号和值的整个记录目录显示,并可以前后翻阅目录。

7.2.3 所显示的测量值定义

LCD 的每一行都可分别排列有关测量值显示信息。事实上,显示 行可以排列成多种形式(更改LCD 内容)。如果配置被激活,两行显示内容分别显示(显示每五分钟变换一次)

3

> Qv 1000.0 m/h 体积流量

3

>V 1234567m 正向体积

3

3

>EV 1234567 m 正向错误体积

3

7.2.4 历史记录定义 1.分类

事件被分成三类,并通过大写字母区分。 “I” 信息 “W” 警告

“E” 错误或故障 2. 事件类型

“S+” 起始状态事件时间查明 “S-” 终了状态事件时间查明 3. 事件综述

名称 电源 工作方式改变

分类 “I”信息 “I”信息

描述

复位后可冷启动或重新启动 密码输入后,系统改变到配置方式或者从配置方式到测量方式

已经执行了影响测量值的参数修改 真实日期和时间记录的改变。

把体积计数置0 把误差体积计数置0

四个体积计数器中的一个超出了它的量程

数值(第二行显示) 贮存的计数值为电源关闭的时间 激活口令平台

设置时间 “I”信息

体积计数复位

“I”信息

复位体积 复位体积

误差体积“I”信息 计数复位

计数溢出 “I”信息 记录本复位

“I”信息

所有记录被删除(复位总是记录本第 一条事件并表明记录本打开的时刻)注册实际的日期和时间

一个通道的测量值必须被例行计算值代替

测量值不再代表脉冲输出量,因为已经达到了最大输出频率

超过一道的测量值必须由例行计算值代替,或者失效道的补偿没有进行系统的安全工作不能保证

已改变的时间 通道目录和不激活原因

四道状态指定值 出错原因

•CRC程序代码 •CRC参数 •CRC计数值

•CRC代替道权重 •不可能的参数 •DSP故障

设置时钟 “I”信息 请求检测 “W”警告 输出范围 “W”警告 无效测量 “E”出错 系统错误 “E”出错

8.2.5 记录本事件的了解 未了解事件(显示闪烁)的选择通过STEP 或DATA 键实现,相应时间标志通过激活ENTER 键而显示。再次激活ENTER 键,事件被了解(闪烁停止)。再经由C/CE键返回记录本目录。

8.2.6 错误体积数复位

经过对预期显示的选择,激活ENTER 键,出现一个明确的对话框。

再次激活对话框,复位错误体积数到零。事件随着时间一起被记录到记录本中。 按C/CE键取消复位。

30

Flowsic 600气体检测

超声波流量计

手 册 说 明

本手册说明如何使用Flowsic600测量系统测量运输管道中气体的体积流量,体积以及声波在被检测气体中的速度,提供所使用的测量方法,全套系统的设计和功能的一般信息以及组成、准备、装配、安装、委培、维护和检修,与现有的用于各种不同测量目的的测量相比,Flowsic600测量系统具有理想的配置,能够完成计划过程中提出的测量任务。

本系统除了符合其它现有的西克麦哈克公司产品的规定说明,自己也有一些特殊的应用说明需要遵守,对应用而言,本手册总体上是西克麦哈克专家为您提供的合格参考书。

本手册是Flowsic600文件包的一部分,文件包包含下面文件: •Flowsic600操作说明书 •MEPAFlow600软件说明书

选择项目,仅限于经过专业知识培训人员

•Flowsic600服务手册

•Flowsic600传感器替代工具操作手册 本手册使用的符号说明:

重要信息. 特别是安全等方面本手册都重点突出以便能快速查询。本手册中任一章节,如果需要这些信息我们都加以提供。

注意:提供系统/装置特别的特征以及更深层次的建议 重点:可能会损坏仪器功能

警告:可能会造成人员伤害,特别是由于电气设备和装置/系统的使用不当。时刻牢记警告以使自己和他人免于伤害

注意:在你对设备作任何操作之前必须仔细阅读本手册,并严格遵守安全说明和警告注意事项

只有当你遵守本手册的所有有关规定,西克公司在购买协议中所承诺的职责才能生效。 手册中缩写词的意义

act 实际情况

ANSI 美国国家标准协会 ASCII 美国通讯标准码

ASME 美国机械工程师学会 CSA 加拿大标准协会 DC 直流电

DIN 德国工业标准

DN 标称(名义)直径 DSP 数字信号处理器 EC 欧洲共同体 EN 欧洲标准

EZ 危险地带 HART 相互作用

IEC 国际电工技术委员会 norm 标准化

LED 发光二极管

MEPAFlow Flowsic600参数菜单对话软件系统 NAMUR 化学工业仪器仪表及标准控制协会 PC 个人计算机

PTB 德国联邦计量办公室 SPU 信号处理单元

VDE 德国电气工程师协会

1. 安全说明

1.1设备的使用

Flowsic600测量系统设计用来测量管线中气体的体积流动速率,也可进一步用来测量气体的绝对体积和声波在被测气体中的速率。

制造商并且只有制造商才能规定测量系统的使用环境,用户必须遵守下面规则:

•设备的安装、调试、使用及维护都要按照有关文件如:技术资料、培训证书和说明书等要求来进行

•服务、校验、运输和储藏等任一工作也应遵守说明书和有关规定 •免受机械压力如粗野的清洁

1.2授权人员

负责安全职责的人员应遵守如下要求:

•对测量系统的任一操作都应由有资格的人员完成,并且检测工作必须由熟练的负责人员操作。

有资格人员由于受过职业训练,具有专门知识和实际经验,并且懂得相关标准、管理、健康、安全和设备的有关知识。他们将被负责人员和工厂安全的负责人指派来完成工作。有资格人员必须查明可能的危险,并且在适当的时候采取行动保护。

技术熟练人员在德国工业标准德国电气工程师协会第0105条和国际电工技术委员会第364条或者类似的标准有明确定义。

技术熟练人员对如何处理特殊危险应该有准确详细的知识,这些危险包括热、有毒压缩气体、气体混合物和其它媒介物,对测量系统的设计和工作原理理解偏差也会产生危险,他们也应接受这方面的训练。

•在危险区域,根据欧洲标准60079-14和国家管理规定,调试和安装必须由经过培训的人员完成。

1.3一般安全说明和保护措施

当仪器用于计划外测量目的,不适当的操作可能导致人员受伤和仪器损坏,详细阅读本手册中每一部分的注意事项和警告,当你对Flowsic600测量系统执行任一操作都必须遵守这些说明和规定。

一般来说:

•当你对测量系统准备执行任一操作时都应遵守法定条款、技术准则和对仪器设备相关的管理规定,要特别注意仪器可能出现危险的部分,比如压力管和防爆部分,时刻牢记相关管理规定。

•操作仪器设备时,一定要考虑到当时当地仪器设备的特殊使用环境条件和可能出现的危险。

•现场应有操作服务说明书和设备的有关文件资料,要始终遵守这些手册中防止人员受伤和仪器损坏的安全说明和注意事项。

•确保有足够的安全辅助设施,检查是否安装了这些合适的安装装置,并且确保他们能够正常运行。

1.3.1热、腐蚀性易爆气体和高压可能引起的危险

Flowsic600测量系统直接与运输管线相接,营业公司应负责使用安全,并遵守手册中没有提及的一些国家和公司特殊的管理规定。

警告,测量对象带有有毒易爆气体、高压或高温,此种情况安装或拆卸 Flowsic600测量系统应排掉管线中的有毒气体,或者被测量装置停止工作。

检修和服务工作都应打开测量通道或防爆传感器。

注意:Flowsic600测量系统设计、生产和检测要按照欧洲压力设备97/23/EC文件关于设备安全的有关规定,在运行之前应考虑到消费者遇到的大量技术问题。 1.3.2过顶重物装载可能引起的危险

运输和安装Flowsic600测量系统为了确保安全必须使用起重设备。 重要:

▲起重设备和辅助设备(例如吊带)必须符合X 的载重量,型号牌商标名起重装置的最大载重量

▲系在设备上的有眼螺栓能够胜任测量装置的运输,然而附加重量(如:挡板盖子,压力测试填充物)不许和测量系统一起吊装和运输

▲绝对不能把起重设备与测量传感器或安装架系在一起,避免这些部件和起重装置接触

2. 产品描述

产品描述 特点和应用

标准、结构、技术资料 系统组成 测量原理

操作方式和信号输出 自我诊断 事件记录

补偿道失败

2.1特点和应用

系统特点:

Flowsic600测量系统是首次用超声波进行气体流量测量的压缩气体流量计,测量具有如下特点

•特别设计,组件相互配合

•超声波传感器集成在流量计内 •隐蔽的电缆线

因此,测量系统特别坚固结实,即使在特别恶劣的环境下,测量系统也能提供最精密的测量。它紧凑的设计使系统免于机械损伤,并且能够排除机械或电干扰,确保系统长期稳定的工作

图2.1 Flowsic600 应用:

Flowsic600测量系统适合监测运输或过程测量,是理想的宽范围测量工具。主要用于: ▲天然气的生产、运输和配给 ▲公司内部计量

▲发电站和其它消耗气体的气站 ▲化学和石化行业 ▲压缩空气配给系统

2.2 标准、结构和技术资料

2.2.1 CE 证书

Flowsic600测量系统的开发、生产和测试符合下面的欧共体标准 •欧共体97/23压力设备标准 •欧共体94/9标准

•欧共体89/336电磁兼容性标准

已经通过上面有关文件认证,设备可贴上CE 标签。 2.2.2 标准一致性和型号批准

Flowsic600测量系统符合A.G.A 报告第9号关于“测量气体的多途径超声波流量计” Flowsic600已经德国测量方面的强制认证法律批准(批准号NO.7.421/03.05) 2.2.3结构

用于商业和办公,Flowsic600结构仅局限于: •4条平行超声波测量通道

•电源供应12-24V DC

•LCD显示单元和4个数字信号输出端(2种频率和2个状态信号) Flowsic600的特别设计由如下的典型键码解释 图2.2典型键码 2.2.4技术资料 1)流速范围

•上面所有的流量对双向方式也适用

•标有*号的表尺寸仅用于no.2结构(看3.2)

•标有E的表尺寸有一个扩展的最大流速(最大流速Vmax =36m/s) 2)其它信息 表特点 测量道数

最小气体流速 V min /Vmax 测量氛围 气体

压力范围 温度范围 测量精确度 重复性

典型测量波动 输出 测量值

脉冲和状态输出

实测体积流量.实测体积.气体速度.声音速度

无源、电隔离、开放收集器.U1max =30v.I1max =100mA. f max =6KHz.脉冲宽度=0.05—1秒或符合化学工业仪器及标准控制协会文件(欧洲标准50227号) 每秒10个测量值

ASCII 协议.用于参数测量值调用和检查(9600,8.N.1)II1/2GEEXde 1b[ia]或IICT4符合RL94/9/ZG 超声波信号内部转换安全信号“ia” U min =12VDC,Umax =28.8VDC 启动电压:11.8V

充电保护关闭电压:10.8V

<1W(24VDC供电大约37mA,12VDC供电大约66mA) -20℃—+60℃(扩展-40℃—+60℃) -40℃—+60℃ Ip67 <0.2/测量值 ±0.2/测量值

天然气、工业过程气体、空气

环境压力到103巴,低压根据要求 -25℃—+85℃ 4

0.3m/s

max. 1:100

测量速率 接口

通讯方式(RS485) 防爆 欧洲 电源 工作电压 电压极限 太阳能供电

典型能耗 周围环境 温度范围 贮藏温度 防护等级

相对湿度 <95%

*测量范围0.1—1相关的Qmax 是在最小进口长度为10DN,并且最小出口长度为3DN情况下测得的为了校准测量系统。

* *超声波传感器仅能工作在大气环境为(-20℃≤Tmedium ≤+60℃,0.8巴≤pmedium ≤1.1巴)的0区域。

重要:危险区域,安装防爆类型测量系统(内在安全.提高安全性能)

2.3系统组件

Flowsic600测量系统由下列硬件组成 •流量计本体 •超声波转换器 •信号处理单元

MEPAFlow600程序目的是便利操作,参数修改以及问题查找 图2.3

2.3.1流量计本体

流量计本体由装配超声波转换器部分和用于安装管线的法兰组成。流量计体是承载精密机械设备的单一铸件,它能保证几何参数的可重复性、内径、封装表面形状和连接法兰的标准尺寸都符合说明书典型键码的意义。流量计本体材料按照消费者需求供给,标准流量计本体材料可以是碳钢和不锈钢。

流量计体有几种标准尺寸(参见2.2.4) 2.3.2超声波转换器

Flowsic600超声波转换器是系统的最理想选择,高品质的转换器提供纳秒级的精确性和高稳定性的测量时间。超声波转换器具有内在的安全设计(等级“ia”) 2.3.3信号处理单元

信号处理单元包括控制超声波转换器的所有电子组件,它通过发射和接收信号来计算测量值,信号处理单元有数个接口用于与PC 机或标准过程控制系统的通讯。

当前测量值、错误信息、警告和电源故障报警等各种信息按照时间顺序贮存在一排缓冲信息处理器中。当系统重新启动时,所保存的最后的体积计数值当作起始值被记录,缓冲信息贮存器循环记录,保存信息至少在10年以上。

信号处理单元配有一个前面板,面板上有一个两行的液晶显示器,它显示测量值、查询数据和日记信息(参见图2.4)。当前盖板保持关闭时,你可以用电磁等显示你想要的值(操作和菜单结构详细信息参见附录8.2) 图2.4

和电源现场连接的终端在信号处理单元后面独立的终端盒中(参见3.4.4)

电子单元装配在符合欧洲标准50018号或国际电子技术委员会60079-1号标准的保护级别“9”的仪器盒中(防爆箱),转换器电路具有内在的安全设计(等级“ia”) 2.3.4MEPAFlow600操作和识别软件

MEPAFlow600程序可以让你看到所有的系统参数、显示、识别信息并能记录数据(菜单驱动参数和识别Flowsic600)

2.4测量原理

Flowsic600测量超声脉冲的传播时间,它配有4对完全相同的超声转换器,每对转换器安装在流量计体内,与轴构成一定的角度相对排列,形成一个直接的测量道(参见图2.5)

图2.5 Flowsic600测量原理

超声脉冲从一边转换器经过流量计体传播到另一边转换器,如果管道中没有流动的气体,脉冲在两个方向上以同样的速度传播。当有气体流经流量计体时,气体流动方向的脉冲快于气体流动的反方向脉冲的传播速度,这意味着脉冲在气体流动的方向上传播时间更短(tAB ),而在反方向上脉冲传播时间更长(tBA )。

超声波转换器相互间轮流用作接收器和发射器,每个转换器都是一个压电陶瓷单元,这一单元与一片振动膜相耦合,交变电流加在压电陶瓷单元使它产生机械振动(压电效应)。机械波通过振动膜传递给流动液体,经过一段时间的传播,机械波与声波一样到达对面的转换器,撞击其振动膜。传播时间由声波和气体的速度决定。波以机械振动的形式由振动膜传送到压电陶瓷单元,陶瓷单元以压电效应的反过程再把波转换成电信号,这样再对电信号进行更深入的分析。

处理信号计算声波在流动媒介中的传播时间,由传播时间计算得到的测量值是确定的。 2.4.1确定气体流动速度

1)测量间隔

在“测量”方式,Flowsic600在每个测量道每秒测量10次气体流速,整个系统的控制和操作都是建立在100ms 周期基础上(寄存器no.3051号样品流量,厂家设定时间,常数=0.1s)。

2)确定超声脉冲的传播时间

对超声脉冲的深入分析可以确定接收信号的时刻和发射信号的时刻,这样可确定它们的延时即时差。在流动气体中脉冲传播时间tAB 和tBA 由延时确定。

在气体流动方向上声波传播时间tAB

在气体流动反方向上声波传播时间tBA

其中:L:测量路径长度,C:声速, Vpath :气体流速,α:流量计体的纵向与路径之间的夹角。

3)气体流速

气体流速(Vpath )由tAB 和tBA 的时间差计算得到:

其中:i: 测量道号1—4,Vpath :寄存器中的测量值no7507—no7510“V1”

αi :寄存器no7101—no7104,Li :对转换器振动膜之间的距离,它等于流量计体中一对转换器的距离(寄存器no7109到no7116传感器长度)减去两个转换器的长度(寄存器no7105到no7108传感器长度)

4)道平均气体流速

最近100个测量结果(气体流速和测量状况)贮存在浮点平均值贮存器中,经过真实性核查,如果气体流速被确定为无效值也贮存在浮点平均值贮存器中。平均值贮存器被规划为先进先出贮存器,这意味着最新进来的数据填充最老的数据。通道平均气体流速Vavgi 由贮存器中所有有效的测量值确定

其中:ΣVpathi :所有有效值之和,Nvalid :所有有效值总数

平均值贮存器中有效值与无效值的数量之比被称为质量参数(寄存器no3008到no3011“错误百分率”)。如果无效测量结果的比例超过某一特定限值(寄存器 no3541“限位%—错误”,厂家设定值为95%),此通道不能用来计算气体流速。在这种情况下,为了弥补无效测量,需要一个值来代替(参见2.8)

5)气体流速

所有4个通道平均流速的加权平均即得表体中气体的流速(寄存器no7004“平均气体流速”)V A =1/4,

其中:VA :气体流速,Wi :测量通道的权重、寄存器no7120到no7123“权重i” 2.4.2体积流量的计算

*

1)粗略的体积流量QV 是由气体流速VA和流量计的横截面确定: 其中:D:表体的内径,寄存器no.7100管道直径

中间结果由雷诺数和流动形状的特征(不对称、旋转)决定,体积流量QV 可由下列公式产生:

2)形状因素PF

3)工作点气体压力:

工作平均压力Pabs ,寄存器no.7041“平均压力”

参数CC0到CC4和K0到K5是正常的宽度范围,它们由厂家和Flow600的特殊性确定。 4)纠正压力和温度对流量计体几何形态的影响:

流量计的几何参数与周围温度为20℃、压力为 1巴的环境相互影响,然而值得乐观的是与其它因素相比,环境的温度和压力对测量结果的影响是最小的,这一影响可由下列公式改正:

其中:T:寄存器no.7040“温度”,P:寄存器no.7041“压力”,KT :寄存器no.7118“温度改正系数”,KP :寄存器no.7117“压力纠正系数”

-5-1

温度系数KT 与流量计体材料有关,流量计体材料为碳钢,KT =4.12×10K ,流量计体材料为

-5-1

特种钢,KT =5.23×10K 压力系数KP =6×bar-1

体积流量计算结果贮存在寄存器no.7001“体积流量” 5)纠正特征线

特征线可用调整系数来修正,调整系数取决于气体流动方向(AFforward ,A Frevorse ),另外还需零点偏移量(Zo)然而,在气体不流动情况下仪器的zo应该为0。 其中:AF forward :寄存器no.7037“前向调整系数”,标准值为1.0;AF reverse :寄存器no.7038“反

3

向调整系数”,标准值为1.0;zo: 寄存器no.7039“零流量偏移值”,标准值为0.0[m/h] 调整系数计算是根据加权平均误差(WME,等效于01ML 推荐值no.32) 其中:

Q:测试流量;Qmax :测试最大流量;fi :以百分数表示的测试流量误差 相应的调整系数由下式表示: 2.4.3计算工作气体体积

工作气体体积等于工作气体流量乘以测量时间: 其中:TS :测量时间]

总体积贮存在两个方向相反流动气体的工作气体体积计数寄存器中,工作气体体积计数器不能复位。no.5010“正向体积”,no.5012“反向体积” 当系统处于无效测量状态,正反方向的气体体积贮存在分力的误差体积计数器中,这些计数寄存器能够复位。复位和复位的时间日期一同记录在日记本上。no.5011“正向误差体积”,no. 5013“反向误差体积”。

气体的总体积以m3为单位被转换成计数体积,寄存器no.7043定义计数转换率。当读计数器中的值(no.5010到no.5013),其相应的体积V[参见下表] 计数器转换率 低流量排除

当气体流量降低到低于预置的下限值时(寄存器no.7036“低流量关闭”),体积流量显示为

0,根据流速计算得到的流量却不受此影响,下限值可以设置为工厂Qmin 的0.25倍。 2.4.4确定声速

气体中实际声速C 是由某一通道两个传播时间tABi 和tBAi 计算得到: 声波的理论速度可由气体的成分、压力和温度信息导出。声波的理论速度和实际测量速度应该是相同的,因此声速的变化是判断系统是否处于正常状态的极好证据。

2.5工作方式和信号输出

Flowsic600测量系统具有如下工作方式: ▲ 测量:

正常的无故障系统,脉冲和开关输出以及流量输出都是周期性更新的,“警告”状态信号由系统在自我检测过程中自动设置(详述参见2.6) ▲ 请求检测:

如果某一测量通道失效,相应通道的失效补偿被激活,那么这一工作方式就被启动,测量系统弥补了这一测量缺陷 ▲ 设置:

此方式用于改变参数和执行系统测试,处于这一方式,测量值是无效的,尽管所有的测量和计算在“测量”方式状态下同样进行(系统测试除外) ▲ 故障:

当系统发生故障,为了保证系统测量的精确性,此方式被激活。如果引起故障的原因被消除,系统自动返回“测量”方式。

任一工作方式和它们各自的激活及排除时间都记录在日记本上 输出信号 测量值

工作方式 测量

请求检测

配置

故障

与体积流量成比例的频率信号在数字输出端D0和D1提供180°相移D 0 0D 0 1

“打开” 测量值有效 “打开”,正方向流动;“关闭”,反方向流动

如果“警告”激活,数字输出“关闭”,否则“打开” >V123456m

3

<V1234m

3

脉冲信号 “请求检测”状态信号 “流动方向”状态信号

“打开”测量故障(输出值能通过测试指令被改变),频率信号在D00处消失,D 01仍然表示测量值 D 0 0D 0 1

不确定

不确定

不确定

“关闭” 故障通道弥补不确定 (精确度下降)“打开”,正方向流动;“关闭”,反方向流动

如果“警告”激活,数字输出“关闭”,否则“打开” >V123456m

3

<V1234m闪烁显示

3

“警告” 不确定

不确定

液晶显示器

Flowsic600 configuration

>V123456m

3

<V1234m闪烁显示

3

R S 485 串行端口

•测量值,诊断信息和参数

•通过MEPAFlow600整理测量数据记录,判断和参数设计(参见软件手册)

•执行MODBUS 协议连接外部处理控制设备(资料贮存)

*通过测试命令能够改变输出值

数字输出端2在工厂作为输出状态信号“请求检测”,数字输出端3用来输出“流动方向”信息。而在检测过程中,作为替换,数字输出端3可用来输出状态信号“警告”。作为一个准则,LCD显示方向相反的两个主要的计数器流量值。在检测过程中,定义第二种显示内容也是可以的。比如两个方向上的误差流量值,可以每5秒钟周期轮流显示流量和误差流量。

记录本状态的第一行右端有一闪烁的特征字符,字符代表状态,“I”代表信息;“W”代表警告;“E”代表错误。确认后特征字符消失,详情阅读记录本内容、确认,菜单结构参考8.2.4

2.6自我诊断

在测量方式,声速和气体流速比率、放大调节和信噪比都受到连续监测,这些参数一旦偏离预先设定的范围,就会产生报警信号。因此就可立即采取措施排除系统可能的故障。 在使用和工作期间,调节信号阈值使它符合不同的个体应用要求,这种方法可以使你得到最有效报警系统。 注意:“报警”状态信号不影响装置功能 参数 声速

故障阈值<5m/s

报警信息 SOS 偏离报警

注意

每个通道的测量声速值偏离所有通道测量平均声速

值(而不是设定的声速阈值)一定限值时,产生此类报警。

气体流动速度用作一个权重系数,所以在气体流速很慢的情况下,不能忽视温度的分层情况。 一定用来改正通道测量传播时间

设定参数时,要考虑正常工作时的可能环境状况(特别是温度的分层情况)

测定两道之间的差值,此差值一定要低于阈值 重要:高流速也能增加差值

此项绝对值监测

气体灵敏度主要决定于气体压力(大体上是相反的比例,压力增加一倍,接受灵敏度减为原来的一半) 如果某个通道引起一个报警,表示在超声波转换器、电子单元、操作电缆或参数设计(信号模式,标准阈值)有一个故障

当信噪比太低时,产生报警。原因包括管道中的装配引起的干扰信号,阀门没有完全打开,靠近测量地点的噪声源或有毛病的超声波转换器

<6dB <93dB

AGC 偏离报警AGC 极限报警

可接受的获得值

信噪比 <13dB SNR 报警

除了检查接收到的超声信号和超声信号传播时间的可靠性。信号和系统的诊断功能也能监视测量值的精确性。

2.7事件记录

重要的系统事件贮存在可验证的记录本上(最多贮存250条),每一条都是由事件、时间标志、有效体积记数值以及事件发生时的确切状态组成事件按照发生的时间顺序被连续记

录,并且每一事件都可人工确认。登记在册的事件数量和剩余贮存空间的多少记录本都能一一加以解答。每一条事件按照下面的分类贮存: •可运行事件

•不可运行可确认事件和不可应答事件 •可应答事件

记录本如果没有空间将关闭并且产生出错信息,直至记录本重新建立(删除)。测量值按照气流方向贮存在误差体积计数器中,与测量精度无关。 事件综述 名称 分类 描述 数值(第二行显示) 电源 工作方式改变 体积计数复位

“I”信息 “I”信息

复位后可冷启动或重新启动 密码输入后,系统改变到配置方式或者从配置方式到测量方式

已经执行了影响测量值的参数修改 把体积计数置0 把误差体积计数置0

四个体积计数器中的一个超出了它的量程

贮存的计数值为电源关闭的时间 激活口令平台

“I”信息 复位体积 复位体积

误差体积“I”信息 计数复位

计数溢出 “I”信息 记录本复位

“I”信息

所有记录被删除(复位总是记录本第 一条事件并表明记录本打开的时刻)注册实际的日期和时间

一个通道的测量值必须被例行计算值代替

测量值不再代表脉冲输出量,因为已经达到了最大输出频率

超过一道的测量值必须由例行计算值代替,或者失效道的补偿没有进行系统的安全工作不能保证

已改变的时间 通道目录和不激活原因

四道状态指定值 出错原因

•CRC程序代码 •CRC参数 •CRC计数值

•CRC代替道权重 •不可能的参数 •DSP故障

设置时钟 “I”信息 请求检测 “W”警告 输出范围 “W”警告 无效测量 “E”出错 系统错误 “E”出错

2.8补偿失败道

补偿失败道的值使用相互间测量道的流速比率,这主要取决于流动形态的复杂性和流动速率。

工作原理: 正常工作时,各道比率Ppath 连续计算 这些比率用作每个道的适合的平均值计算。在没有放慢适应新的流动形态处理情况下,这减少了由干扰引起的统计波动。平均值计算分两个步骤:

1. 当系统启动时,并且形态比率也已完成,那么平均值至少由10000个独立测量值计算得

到。有了平均值,道比率即有效,系统可以用来补偿到失败。有缺陷的参数值的改正是建立在实验值基础上的。所以,在工厂设定后,在使用Flowsic600过程中,没有必要另行调节。

2. 一旦所需的平均值最小数目计算出来,系统进行浮点平均值计算。工厂设定的衰减系数

确保统计涨落的减小。

除了道比的正确计算,系统高低流量率之间的差异也不应忽视。这可改进补偿结果,因为道比与更高的流量率相比更稳定。流量率低于1m/s,道比不用调整。 一道和多道失效的恰当补偿:

表中实现的自我诊断功能(参见2.6)可靠地排除不正确结果。某个通道的接受和排除的测量值比率如果超过了允许阈值,那么这一道的测量就不能参与平均值VA 的计算(方程4)。下面的公式是用剩余道测量和贮存的道比率来计算:

其中:bi :i通道的状态值 bi =0 无效道 bi =1 有效道

一道失败的系统信号补偿用“请求检测”信号。在这一方式下,系统的总不确定度又加了小于±1.3%的不确定度。状态信号参加2.5

多道失败也可以用上述原理补偿,尽管系统信号为“测量无效”状态,这期间测量两个方向的体积数贮存在独立误差体积计数器。尽管测量值的不确定性增加了,但是管道中气体的流量是明确的。

一道或者多道失败的固定补偿:

一道失败时,如果没有现成的统计学稳定道比,就用预备的理论道比用来补偿,系统信号为“测量无效”状态。由于有了恰当的补偿,这期间两个方向的测量值贮存在独立的误差体积计数器,尽管增加了体积的不确定性,但是气体流量是明确的。 激活、复位、去激活:

安装Flowsic600,我们一般建议尽可能复位道比另外作用(例如测试定标),这能够防止在没有流动形状资料情况下,超声波流量计试图补偿道失败

通过设计衰减系数为0或者不检查MEPAFlow600程序的相关检测盒来减小道比的计算是不希望的或不允许的。在这种情况下,仅仅一道或多道失败的静态补偿是激活的。

图2.6 MEPAFlow600程序“装置参数”表

3. 系统安装

一般描述 安装 机械安装 电子安装

3.1一般描述

3.1.1递运

安装之前,Flowsic600需要装在结实的包装箱中递运,法兰密封的外表面要用特殊的帽子保护。打开包装箱,检查仪器是否在运输中受到损坏,要特别注意检查表体的内部。任一转换器的可见部件和法兰的密封外表,任何损坏都必须写成文件并立即报告生产厂家。 检查货物是否齐全、组件的托运规模:

▲Flowsic600测量系统(包括SPU 和转换器) ▲MEPAFlow600控制和诊断软件 ▲操作说明、软件手册 ▲证书

―Flowsic600生产厂家信息

―符合欧洲10204标准3.1B 接受证书 ―壳体材料特性 ―强度测试结果 ―检漏测试结果 ―误差一致性证明

―质量测试结果,最终检测

重要:确信实际地点条件与表体和SPU(参见图3.1)标签注明的要求相一致以保证测量设备的安全运行。 图3.1

3.1.2运输和贮存 重要:起重卤轮和辅助设备只能用于适合它的起重装置。重大起重装置标明在起重卤轮的型号牌上,它被强制推荐给使用仅由装备供给的有眼螺栓。 在Flowsic600运输和贮存期间要确保: ▲法兰的密封表面要用特殊帽子保护 ▲测量装备在任何时候都要牢固安全 ▲采取措施避免机械损坏

▲湿度和温度在特别限制范围内(参见2.2.4)

如果仪器在露天超过一天,必须确保法兰的密封外表和表体的内部不被腐蚀。例如,喷洒仿腐蚀喷雾剂(不锈钢表体不需要)。如果在干燥的环境下贮存超过一星期也要喷洒 注意:由于一天的自然温度变化,或者测量设备被运送到温度和湿度不同的地方,湿气被浓缩到材料上,如果不采取保护措施,碳钢表面可能被腐蚀。

3.2安装

一般地,在计划阶段期间也就是系统安装之前,要进行特别的安装计划,标称的宽度、材料和法兰类型应该和现成的工厂设计相一致,表体的内径和比邻的管线必须完全相同,这一点是非常重要的。

固定的螺栓、螺帽和法兰密封物要适合工作环境,符合当地法规和相关标准

注意:Flowsic600的计划设计和安装之间的任何偏差都要经过供应厂商的同意并且在安装测量系统之前要写成文件。 测量定位:

Flowsic600能够安装在通常直的进口和出口管中,由比邻的管子必须和表体相通的标称宽度,内径能从标明的法兰标准和典型的键码信息算出(附录表8.2)。入口管的内径和表体的内径最大误差为1%,入口管法兰上的任一焊珠应该是扁平的。

表体应该水平或垂直安装。水平安装时,确信表体调整到其测量面在水平位置上,它的目的是为了阻止管道中的灰尘进入转换器。只有测量系统用于测量干燥的、不凝结气体时,才垂直安装。来自外部的材料、烟尘和液体中的气体流动必须是通畅的,否则要安装过滤器和凝气阀。

安装避免影响气体流动通畅,防止直接逆流上行至Flowsic600。 表体和管线法兰连接密封物不能伸进管线,否则流动剖面形状可能改变,这样测量的精确度可能受到不利影响。

把决定气流改正的压力装置或者确定压力的气流计算机装在表体的压力管上。 温度测量装置应该安装在离出口管1.5×DN的位置上,或者在标称宽度大于DN400管上,其距离不小于300mm。 图3.2安装图

气流矫正器设计的详细情况,参见图no.7022.04a

安装图的选择取决于安装位置气流扰动的类型和程度(根据TRG13) 干扰类型(逆流距离<20D) 可能的安装图 没有 弯头,减压器 双弯头,T片

气体压力控制器(有或没有消音器) 扩散器 带有旋流扩散器

对于双向使用,表体两端的入口和出口具有完全相同的设计,结构独立(参见图3.3)。在这种情况下,温度测量点应该安装在离表体5×DN的距离上(图1)或离气体矫正器1.5×DN的位置上(图2)。

图3.3

图2 图1或图2

3.3机械安装

在管线上安装气体流量计的工作不包括在运输过程中

为了更好的安装Flowsic600,推荐使用下面的工具和辅助设备 •起重设备或叉式升降机(载重量要和型号牌上标注的一致) •用于安装法兰尺寸适合的环形扳手 •密封隔离剂 •螺栓润滑剂 •检漏剂 警告:•进行任何安装工作都要遵守本书第一部分的一般安全规则和安全说明

•Flowsic600只能安装在无压力和有孔的管线上

•采取适当措施避免潜在的当地或工厂特殊环境的危险

3.3.1选择法兰、密封物和其它部件

选用的管道法兰、螺栓、螺帽和密封物能经得起最大的工作压力和温度,法兰连接部分也能适应周围和工作条件(外部和内部腐蚀)。安装长度和法兰尺寸参见8.1 重要:•严格遵守安装压力设备的安全说明书,包括几个部件的相互连接按照压力设备指导书97/23/EC

•安装人员必须熟悉管道施工的指导书和标准 3.3.2安装Flowsic600到管线上

表体的箭头表明气流主方向,用于单向流动时,推荐Flowsic600按照箭头方向安装,如果用于双向流动方式,箭头表明流动的正方向。 安装工作

▲使用起重设备把Flowsic600放到管线右位,起重眼孔只能提供设备升降和运输。如果使用吊带,必须包裹表体。 重要:

——起重眼孔只能用于运输测量装置,如果有附加重量(如压力测试的遮盖)就不能用这些眼孔吊装Flowsic6100

——绝对不许把起重装置和信号处理单元或它的安装支架系在一起,避免这些部件和起重设备相接触

—―运输过程中,Flowsic600一定不能旋转或摆动。如果装置和起重设备位置不恰当,法兰的密封表面、SPU盒和转换器盖帽可能损坏

—―如果没有必要,不要移去保护表体法兰密封表面的盖子

——在Flowsic600附近做任何工作(焊接、油漆)都应采取相应措施以防损坏测量装置 ▲在两边安装第一套固定螺栓后要检查修正法兰密封物的位置

▲调整Flowsic600,使进口管、表体和出口管之间的不适量减小到最低(尽可能小) ▲插入剩余的固定螺栓,交叉拧紧螺母,确信适合计划中特殊转矩 ▲在压力龙头与压力转换器之间装配压力管 ▲充气,检查Flowsic600是否漏气

注意:根据相关的管理规定和标准,机械安装完成后要进行检漏测试 3.3.3调整SPU

调整SPU,使其处于便于观察显示器和电缆日常维护工作的位置(参见图3.4),盖上有一销防止SPU 转动超过330,目的是保护表体电缆不受损害。 图3.4

注意:调整SPU 位置后,不要忘记拧紧Allan 螺丝

3.4电气安装

3.4.1一般信息

必要条件:接线工作(铺设连接电源线和信号线)作为安装气体流量计工作的一部分不包括在运输工作中。3.3节描述的机械安装必须完成,符合3.4.2节对电缆最小要求。 铺设电缆线注意事项:

•电缆应铺设在导管里或电缆槽上以防机械损坏

•遵守许可的弯曲半径(一般来说,对于多头电缆弯曲半径不小于6倍电缆直径) •导管外的连接应该尽可能短 警告:•进行任一项工作时必须遵守第1节叙述的一般安全管理规定和安全说明书

•安装工作必须由经过培训过的人员完成,遵守公司制定的相关管理规定 •采取恰当措施,避免潜在的当地或工厂特殊环境下的危险

图3.5 Flowsic600接线图 3.4.2电缆说明书 电缆供给12—24VDC 电缆类型

最小/最大横截面积 最大电缆长度 电缆直径

数字输出/电流输出 电缆类型

最小/最大横截面积 最大电缆长度 电缆直径

通讯接口(RS485) 电缆类型

最小/最大横截面积 最大电缆长度 电缆直径

说明 拖头 0.5mm /1.5mm

2

2

注意事项 连接屏蔽线到地端

峰值电流:150mA 电缆密封的固定范围 注意事项

连接屏蔽线的另一端到地端 不要连接未使用的线头以防偶尔短路

电缆密封的固定范围 注意事项

连接屏蔽线的另一端到地端

不要连接未使用的线头以防偶尔短路

电缆密封的固定范围

2

取决于回路电阻 最小输出电压:12V 6—12mm 说明 屏蔽绞合电缆 2×0.5mm

在有负载情况下环路电阻<250Ω 6—12mm 说明

屏蔽绞合电缆,阻抗约为120Ω 2×0.5mm

2

2

0.5mm 为100m

2

1.5mm 为200m 6—12mm

3.4.3检查电缆回路

为证实电缆是否正确连接需要检测电缆回路,接下面步骤进行: ▲拆开需检测回路电缆两端

▲这样做的目的是防止连接部件干扰测量

▲通过测量回路电阻测试SPU 和终端之间整个电缆回路

▲也可以用测量电阻的方法测试绝缘体,测试前要断开电子部件单元 重要:测试电压有可能严重损坏电子单元

▲测试环路电阻后,重新接上所有断开的电缆线 重要:•没有内部保护的安装,当系统断开电源,在危险区域只能打开终端盒并连接/拆开电缆线

•系统关闭后,当断开电源并且不超过10分钟,只能打开前盖(且有观察窗) •不正确的电缆连接可能导致Flowsic600毁坏,因为这一原因所造成的损失及一系列后果生产厂家概不负责,一切安全承诺无效。 3.4.4SPU 的终端盒 打开后盖:

▲用一把3mm 的Allan 钥匙松开安全筋条 ▲反时针方向拧开后盖

后盖内提供一张接线草图(也可参见附录8.3) 3.4.5无危险区域Flowsic600线路接线

根据下表参数设计SPU 终端盒里端子(图3.7) 图3.8

序号 连接对象 功能 端子 数值 1 2

电源 数字输出端

D 00

无源

1+,2-31,32

12—24V(±20%)DC

f max =6KHz,脉冲宽度0.05s—1s,范围:每个体积单位自由选取脉冲数

关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 9600波特率,8位数据位,没有校验位,1位停止位

f max =6KHz,脉冲宽度0.05s—1s,范围:每个体积单位自由选取脉冲数

关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 请求检测

关闭:0V≤UCEL ≤2V

2mA≤ICEL ≤20mA(L=Low) 打开:16V≤UCEH ≤30V

0mA≤UCEH ≤0.2mA(H=High) 流动方向(可切换到“警告”)

备注

用接触开

关(符合NAMUR) 连接放大器(符合D1N 19234) 波特率由软件设定

用接触开关(符合NAMUR) 连接放大器(符合D1N 19234)

3 4

串行端口 数字输出端 D 01

M0dbUS 33,34(RS485) 无源

51,52

5

数字输出端 D 02

无源 41,42

6

数字输出端 D 03

无源 81,82

3.4.6按照94/9/EC(ATEX)在危险地区工作

电源和工地装配以更高的安全等级“E”设计,转换器连接具有内部的安全设计等级“ia”,所有螺纹类终端以及空气和Flowsic600的可能漏电距离按照欧洲标准50019来设计 连线特征: 电源连线 工地装配 独立的终端盒,和现场的其它连接部分用隔板分开。按照欧洲标准50020执行 线路经EExe电缆压盖,M5地端接到外壳部分

独立的终端,和电源用隔板分开。按照欧洲标准50020执行

线路经2×EExe电缆压盖

连线的安全等级差异:

Flowsic600安全等级允许下列情况

•电源连接和现场装配用更高的安全等级“e” •内部安全电源连接和现场连接等级“i” •现场连接内部安全等级“i”,电源用更高等级“e”

根据EN60079-14,用户必须作出选择使用哪一等级的决定。

现场连接时,内在安全和内在不安全的线路不能混装在一个盒内。 没有内在安全电路的额定电压为UM =253V 在危险地区需要考虑的电缆问题: ▲电缆要符合欧洲标准60079-14

▲承受热、机械或化学腐蚀的电缆需要维护特殊保护(例如铺在导管中)

▲电缆是否防火要经D/N V DE0472,part804认证,测试型号B 具有防火功能 ▲包有金属包头的线头不能裂开

▲根据欧洲标准50019号确保空气漏电安全距离。连接电缆时,一定不能减小终端盒内的空气漏电安全距离

▲如果不用电缆压盖,就必须使用EExe 塞子来代替

▲根据欧洲标准EN60079-14,电缆线的弯曲度必须是均衡等的

▲表体和SPU 壳必须接到电位平衡器上,内部安全电路,安装电位平衡器沿着电流输出线 ▲必须遵守国家应用说明书 终端排列:

SPU 终端盒内的端子排列顺序(参见图3.7)和无危险区域Flowsic600端子排列相同

重要:保护导体在危险地区不必连接,因为测量的原因,电缆线的等效弯曲度尽可能和管道线的弯曲度完全一致。保护导体的备用地PE 不许经过终端。 危险地区安全工作注意事项:

在大气环境下,超声波转换器只允许在0区域使用

•防止爆炸:11 1/29 EEx deib[ia]11C T4或11 2G EEx deib[ia]11A T4 •环境温度:-20℃—+60℃,扩展温度-40℃—+60℃,仅用于金属密封 •电缆压盖是黑色的,如果内在安全,推荐用浅蓝色代替(RAL5015) •温度分类按照环境和媒介温度,参见欧共体检测证书 •场地和电源连接保护等级由所连接的外部电路决定 •内在安全电路的相关安全资料由EC 检定证书提供

•保证电源盖密封好,在内在安全情况下,终端盒能够被打开。在系统工作时,电缆线能够断开和连接

•如果使表体绝缘,绝缘厚度不超过100mm,SPU外壳不能绝缘。 重要:在危险地区使用,要遵守温度说明书 图3.9

输入、输出相关安全资料 输出电路 内在安全EEx ia 11A/11C 内在不安全

U M =753V 有源电流输出端子31/32

U 0=22.1V I 0[mA]

P 0[mW]

EEx ia 11A C 0[nF]

194/155 1072/857

4140

L 0[mH]7

EEx ia 11C C 0[nF]163

L 0[mH] 1

U B =18V I B =35mA

特征曲线:线性

内部电容C1=4nF,内部电感L1=0.075mH

只用于无源连接,内在安全电路,或是最大值为V1=30V的内在安全电路

无源电流输出端子31/32 数字输出端

U 1=30V C1=4nF I1=100mA P1=750mW L1=0.075mH U 1=30V C1=4nF I1=100mA P1=750mW L1=0.075mH

U B =30V I B =35mA U B =30V

31/32 51/52 41/42 81/82 RS485端子33/34 超声波转换器连接(仅限于SICK 超声波转换器)

I B =100mA

特征曲线:线性 U B =5V U 0=5.88V I0=313mA P0=460mW C0=1000•F/43•F L1=0.075mH I B =175mA L 0=1.5/0.2mH Ui =10V I1=275mA Pi =1420mW EEx ia 11A

特征曲线:线性

最大转换电压:U0=60.8V 短路电压I0=95mA

P 0=1444mW Ci =1000pF Li =2mH

EEx ia 11C U 0=38.9V I 0=60mA P 0=556mW

特殊情况:

连接NAMUR 放大器,通过跳线,数字输出端(端子31/32、51/52、41/42、81/82)可以连接成一个NAMUR 的接触器(详细情况参见服务手册)。开放收集器或NAMUR 的结构根据订单已在工厂完成。如果购买合同没有说明特殊结构,数字输出端就作开放接收器。

图3.10

4. 测验与使用

检测与使用

测试 校准 使用

4.1测试

4.1.1测试条件

在你对Flowsic600进行检测前,必须准备好下面的检测条件: •测量系统完全能用于检测(4道设计、SPU、类型——[参见2.2.3]或SPU 类型牌[3.1.1]) •检测装置、过程和条件等应与已批准的证书完全一致,下面的图表用来检测测试装置 表体——图no.7022.03和表8.1(附录) 超声波转换器——图no.7022.02 SPU 电子部件——图no.7022.05

•确信没有可见的损伤,特别是密封外表和连接法兰的内部形状 •表体一定能够承受最大的测试压力 4.1.2测试功能

1)检查Flowsic600的机械和电气安装是否正确,具体安装参见第3节,保证系统安装成功,正常使用

2)主要的系统参数在工厂已完成,不在现场(测试)也能使超声波流量计无故障运行,检测功能有两种可能方法。

•检测工作不用PC 和MEPAFlow600控制和诊断软件

列表信息直接显示在Flowsic600LCD 上(用电磁笔操作菜单,详情参见附录8.2.1) •检测工作采用PC 和MEPAFlow600控制和诊断软件

用RS485/RS232连接器把Flowsic600面板上的串行口和PC 串行口连接起来(SICK协议no.704 17 73)。运行MEPAFlow600控制和诊断软件(程序的安装和操作详情参见MEPAFlow600软件手册)。

下面描述采用PC 和MEPAFlow600来进行检测工作:

连接PC 和Flowsic600,运行MEPAFlow600程序,选择“connection”菜单,确定PC 通讯口(C0M1,COM2),选择安全等级“Authoriseq operator”,输出口令“SICKoptic”(参见图4.1)测试地址为1。 图4.1

注意:如果连接不上Flowsic600,参看软件手册检修部分 如果连接成功,将显示电流值、计数值和系统状态信息 图4.2

你可以看到有效值(“%inaccurate measurement”)和超声波测量通道的声速“velocity of sound”和“relation sound vel”)显示在“monitor”菜单里(参见图4.3到4.5)

注意:有效值是没有测量值的道数和所有道数的比值 。它表明超声波测量道的测量品质。 图4.3 图4.4 图4.5

测试准则:

•不准确的测量体积流量的比例最大不能超过50%

•对于某个测量道,声速的相对变化不超过±0.1%

注意:在很低流速的情况下,由于热层的影响在各个测量道之间有较大变化

•声速的测量值和理论值(建立在气体混合物基础上的计算)的绝对差值不超过±0.3% 检测记录簿的操作和设计:

校准之前,检查所有参数,这些参数与符合检测证书的检测过程有关(参见附录8.4.3)或者关系到超声波气体流量计的额定值和工作记录(参见附录8.4.4)。检查显示在LCD 上的值(参见8.2.2)。但是,如果利用MEPAFlow600控制和诊断程序这一工作更容易。重要信息比如串口号、软件版本和检查总数都显示在“device diagosis ”表中“device identification”栏内。 图4.6

检查装置序列号

检查装置序列号,模拟电路板和符合装置测试证书的超声波转换器安装。 检查软件版本

Flowsic600软件存储在SPU 闪速直读存贮器中,信号处理器和系统微控制器的程序由普通版本号(寄存器no.5002)和检查数(寄存器no.5005)核实,这一信息也写在Flowsic600测试证书上。

装置开始运行就开始计算总量,并立刻有效。在测试过程中每1.5小时在原来的基础上连续计算,支持的软件版本和核查数量以文件形式写在证书附录里。

检查与鉴定有关的参数:

与鉴定过程有关的Flowsic600系统参数写进仪器测试合格证书。参数是鉴定过程的基础,它由检测总量担保,检测总量写进测试合格证书,它由寄存器no.5006检验。

所有厂家特殊参数在鉴定过程中被定义为常数,它们通过一个独立的检验总量保证,这个检验总量写进测试证书并且在寄存器no.5004检验。

脉冲值,调整因子

主要型号牌上标明的脉冲值必须与实际的脉冲值(寄存器no.7027)完全一致。对于某一特定的标尺寸,工厂设定的脉冲值在Flowsic600最大流速时最大输出频率大约为2KHz (参见2.2.4)。

两个流动方向都有一个调整因子方便表的调节(寄存器no.7037和no.7038,参见2.4.2) 这些参数的概貌由MEPAFlow600程序的“device parameters”栏给出。 图4.7

4.2校准

测试合格后,Flowsic600要进行校准。图1是最简单的校准图(参见3.2),如果地点条件需要按照图2安装,那么校准按图2进行。 4.2.1资料记录

一宗“session”文栏可自由命名,它进行资料存贮,文档名包含在Flowsic600测试装置的系列目录中。检测过程中任一次操作(工作代码改变、参数改变、测量值)都记录在这一文档中,供后来检测和分析使用。如果进行新的测试,文档中内容将被刷新,代之以新的信息。 关于文档的设计和使用、测量值和诊断等更多信息,参见软件手册。 4.2.2测试气体比率

测试按照下面的最小气体比率进行(决定于最大气体比率) 范围 1:20

1:30

≥1:50 Q min

5% 10% 25% 40% 70% 100%

3% 5% 10% 25% 40% 70% 100%

3% 5% 15% 25% 40% 70% 100%

4.2.3大气压下的空气测试

测试根据PTB 测试说明书Vol.29“使用大气压强下的空气测试气体调节流量计”这一章节。 为了提高测量精度,Flowsic600对雷诺数和速度相关的量进行修正,这些决定宽度的标称参数在验证过程之前就确定了,并且像工厂常数一样厂家已经设定好。雷诺数的范围由压力“pressure”参数栏设置。用大气压强空气测试,在接通结构模式后,压强参数必须设计为1bar(参见图4.7)。

校准后,通过压力“pressure”参数栏Flowsic600必须设计为工作压力范围内的一种压力 参数Pfix 1.0bar(a) 1.5bar(a) 3.2bar(a)

标称压力

P e1min 0.0bar 0.1bar 1.0bar

P e1max 0.1bar 1.0bar 4.0bar

重要:大气压强下验证气体流量计的最大允许工作压强决不允许超过4bar(g) 4.2.4用高压气体测试

测试根据PTB 测试说明书Vol.30“气体表的高压测试”这一章节。Flowsic600的测试条件和测试气体应该和正常工作时一样。 确定测试气压:

最小和最大操作压强必须和测定过的工作压强范围完全相同。 重要:最大操作气压绝不能超过表体的最大负载。

最大允许工作气压在表体的型号牌上标为PS ,表的工作压强范围由压力(“pressure”)参数得知(Pfix )。在鉴定过程之前,参数在测定过程中已经设计,测定气压应该和安装的平均气压相同。如果最终操作压强超过50bar,那么用50bar测试就足够了。 最小和最大操作压强的最大比率为 这里: 否则: 否则:

如果鉴定几种测试气压,那么在鉴定之前压力(fix)参数要重新设定,相应的气压操作范围要根据上述等式计算。和平均工作压力最接近的压力值(参见测试证书),在鉴定过程中当作压力参数键入。流量计通过加权平均误差调节,加权平均误差是在测试气压过程中获得的。

注意:当设定压力(fix)参数时,键入平均工作气压的决定值。 4.2.5计算加权平均误差

加重平均误差按下列公式计算(也可参见2.4.2)

其中:Q:测试流量比率,Qmax :测试最大流量比率,fi :测试流量比率的加权平均误差,以%计

对于再次定向使用,如果流量计体已被核实,加重平均误差对于每一个不同的流量,必须分别确定。

4.2.6调整

确定加权平均误差后,Flowsic600必须要调整,使加权平均误差接近于0。在误差允许的范围内,在-0.4%—+0.4%范围内调整WHE。如果用几种测试气压测试流量计,那么调整应建立在平均WHE 的基础上。 新的调整系数按下式计算:

如果流量计能够双向测定,那么加权平均误差必须分别在两个方向各自测定。 接通结构模式,新的调整系数键入装置参数表(“device parameters”参见图4.7) 打开测试诊断前板,拿下结构保护桥式跳片。 图4.8

键入调整系数后,转回测量方式(测量按钮参加图4.7),调整后,在某一固定的流量比率重复测量来检查加重平均误差。WHE的计算按下式进行: 计算值一定在0.05%范围内。 4.2.7鉴定值文件

调整完成后,把鉴定后定下来的值写成文件,通过连接PC 的打印机,打印文件(选择“file/session”菜单“current device configutation”栏,然后到“print entry”,参见图4.9)。把它放在测试记录中,也可以把文件拷贝到windows 写字板。这些资料经过电子整理、组合变成测试报告(参见附录“parameter records”参数记录)。 图4.9

4.2.8封装

校准完整后,按照密封计划执行下面的安全措施(参见图no.7022.06) ▲插上结构保护桥式跳片(参见图4.8) ▲盖上SPU 前面板,用安全封条和铅线封装 ▲至少用两个连接物封装每个转换器 ▲把主要内容的型号牌贴到SPU 上

▲再贴一张安全标牌标明允许测量的气体名称和工作压力范围

4.3使用

安装

校准后,在测量点管线上安装Flowsic。安装的步骤和安全说明在3.0节作了详细描述。 注意:先把串行线连好,因为封装端口盒后,串行口在里面,串行线无法再连。 如果在上游距离小于20×DN安装的部件影响了气流(例如阀门),必须进行补偿工作,按照2.8节描述的进行。 检查功能:

体积计数器的流量值(正向和反向)显示在LCD 上(参见附录8.2.2),如果这些值连续显示,表明Flowsic600工作正常。如果闪烁显示表明处于警告状态或故障,此时按6节描述的去做。

封装:电气安装完成后,按照封装计划(参见图no.7022.06)封装SPU。

用Flowsic600提供的带子固定电磁笔,电磁笔是测量系统的一部分,它用来操作SPU 上的LCD。带子不能丢失。

资料备份:使用结束,用MEPAFlow600控制诊断软件产生一个诊断和状态记录(参见软件手册),在后来的检测中可以用这些值作为比较值。 维护、通常情况、日常检测、替代转换器

5. 维护

5.1通常情况

Flowsic600不包括任何移动机械部件,表体和超声波转换器是仅有的和气体媒介接触的部件。钛和高质量的不锈钢确保这些部件不会被腐蚀,保证装置能够按照说明书的相关规定完成任务。这意味着Flowsic600是一个很少需要维护的系统,必不可少的维护包括日常检查,以确定系统的测量值和诊断值是否可信。

在系统使用时,应该有规律地诊断和状态记录,并且和初始值相比较(参见软件手册)。当需要作出比较时,个体记录簿的工作条件(气体混合情况、压力、温度、流速)应该是可比的,或者单独写成文件。

5.2日常检测

检查Flowsic600的面板可保证系统正常工作(参见4.3) 日常检测涉及到下面的值(也可参见下表和6节)

1)声速:声速通常是高度稳定的,声速的突然变化说明信号探测有问题,不是传播时间错误就是气体组分发生了变化。根据气体组分和日记的压力温度可以算出声速的理论值。声速的理论值和实际值如果有了显著的差异表明测量值不可信。各个不同测量道测量的声速值应大概相等。

2)没有测量值的测量数目:测量道没有测量值的数目应尽可能接近0%,尽管这主要决定于流速。高流速时,可能有50%的数量不影响精度。在相似条件下(压力、温度、气体比率、气体组分等)没有测量值的数量变化显著,说明装置发生了改变(例如:阀门没有完全打开引起了故障)。

3)灵敏度:装置接收灵敏度主要决定于过程压力,通常情况下,接受灵敏度是高度稳定的。对于某个测量道,尽管接收灵敏度随着速度的增加而增加,但是由超声波转换器引起的变化是很小的。接收灵敏度如果有很大的波动说明接收信号质量差。在相似条件下,接收灵敏度如果显著增加,通常是超声波转换器污染的原因。(按照说明书清洁它们,参见服务手册)

4)信噪比:如果保持测量条件相同,那么信噪比属于典型值不会变化。接收灵敏度基本相同,而信噪比降低说明测量地点附近有声波干扰源(例如压力调节器)。 典型值概况 参数 标准值 故障 注解 声速

和理论值的误差小于±0.3%

大于

±0.3% 不大于 1.5m/s 总是小于 10dB 相似气压情况下和历史值误差显著(>50%)

计算声速理论值一定要保证在测量地点的气体组分,压力特别是温度和日记簿记录的要相同 在低的气流比率情况下,温度分层可能发生

干扰源包括连接部件接触不良引起的电噪声或者像控制阀门或气体的高流速引起的声波干扰 接收灵敏度与气压成反比关系,压力上升一倍,灵敏度下降一倍

各个测量道之间的声速差异不大于1.5m/s

信噪比

~20dB

这主要决定于表体的正常宽度和气压

主要决定于表体的正常宽度和气压

接收灵敏度

没有测量值的数量

<5%零点 <35%流动

一直大于50%

如果和表中说明的标准值有差别,表示系统可能发生了故障。除了自己分析和诊断故障(6节描述过的),你也可以将诊断和状态日记送给SICK 公司来分析(参见软件手册)。

5.3替换转换器

必要时可以替换超声波转换器,新的超声波转换器不必校准,替换时按照服务手册6.3节描述的那样进行,不能带气安装。但是,如果你利用代替工具,在带气的情况下也能替换转换器(参见替换手册)。

替代转换器后,参数几何长度、替换时间、传输模式等,转换器测试合格证说明的(参见附录8.4.2)必须在Flowsic600重新设置。首先打开SPU,移去结构保护桥式跳片(参见4.2.6)并且把MEPAFlow600软件和Flowsic600相连,选择服务栏“service”,在连接菜单(“connection”)键入口令“expert”(参见图4.1),指向装置参数表“device parameters”,选择相应道(参见图5.1),此时键入转换器参数。 图5.1

按照服务手册7.5.2所述的步骤检查转换器的零状态位置,必要时选优,然后检查参数。 •每个测量道的声速相对变化量(最大±0.1%) •声速实测值与理论值绝对变化量(最大±0.3%) 按照4.12进行

如果在Flowsic600或管道部分完全关闭下安装转换器,也应进行零点检测,道气体流速必须小于0.12m/s。要考虑表体或者邻道的热循环可能对测量结果产生的影响。 封装:

测试完成后,就可安装转换器帽,接上结构保护跳片,拧紧SPU 前盖,装好安全架,装置按照封装计划(参见图no.7022.01)进行封装,把封装的转换器的测试证书放到工作和设计日记簿。

如果按照5.2描述的日常检查或4.1.2描述的功能检查过程检查到装置不能正常工作,下表会帮助你诊断故障。如果仍找不到故障原因,你可以使用MEPAFLow600程序进行更详细的故障诊断(参见软件手册、服务手册)。 显示,参数 故障原因 措施 •没有显示

•没有脉冲频率 •没有状态信号 警告

电源故障

•检查端子1和2的电压 •检查电缆和端子连接情况 重要:采取相关安全措施 找厂家联系 清洁转换器

替换转换器(参见服务手册) 检查并改正

替换转换器

注意:温度层化可能导致测量道的差别,特别是低流动比率(温度越高,声速越大)。当设备关闭或打开因为气体成层现象导致不同道声速不同

替换转换器(参见服务手册)

检查测量可靠性和没有测量值的数目,必要时去掉噪声源 不需要采取措施 清洁转换器 去掉转换器

设备损坏 转换器污染 转换器污染

清洁转换器时接错电缆

不同测量道的声速实测值差异较大

转换器或电子部件故障

不可信声速 •信噪比和接收灵敏度低

•没有测量值的数目增加 接收灵敏度增加

压力、温度测量不准确 转换器故障

因为阀门没有完全打开引起附加噪声源,或设备周围有其它噪声源 气体组分或压力改变 转换器污染

所有测量道没有测有噪声源

量值的数目都增加 气体速度超出测量范围

特性和流量计体直径

带LCD 的SPU 的操作和菜单结构 SPU 终端分配 装置文件

7.1特性和流量计体直径

7.2带LCD 的SPU 的操作和菜单结构 7.2.1 操作

当前测量值、体积数、自检结果都能显示在SPU 前面的两行LCD 上,当前盖板封闭时你可以用电磁棒,或者当前盖板打开时你可以用按键,选择你想要的值, 重要:当SPU 处于打开状态时,无电磁兼容,应防止电击。 控制板和按键有如下功能: C/CE控制板和按键

用于从测量值显示转到菜单状态,在菜单里,你可以翻滚菜单,或者从最上面菜单返回到测量值显示。 STEP 控制板和按键

用于向前翻滚菜单。 DATA 控制板和按键

用于向后翻滚菜单。 ENTER 功能

用于选择菜单条,了解历史记录,复位错误体积数。

电磁棒操作:当你用磁棒在DATA/ENTER控制板上至少2秒时,ENTER功能才生效。 按键操作:通过同时按STEP 和DATA 键,ENTER 功能才生效,或者你可按DATA 键至少2秒。

7.2.2 菜单结构

使用上面所说的控制板和按键,你能在显示菜单上激活资料,了解历史记录,复位错误的体积数。

1 System

系统信息,通过激活ENTER 健,你可以详细看下述资料。

1.1 Current operating volume counter values

当前两个流向的操作体积数显示(第一行:正向,第二行:反向)。 1.2 Current error volume counter values

当前两个流向的错误操作体积数显示(第一行:正向,第二行:反向),关于复位

此体积数信息见7.2.6。 1.3 Device type

流量计设计的参数、测量道号 1.4 Device serial number

装置序列号

1.5 Analogue circuit board serial number

所安装的模拟电路序列号。

1.6 Ultrasonic transducer serial number

所安装的转换器序列号,x=通道数,y=装置方向(A或B) 1.7 System date

当前系统日期。 1.8 System time

当前系统时间。

1.9 Rated pressure range

Flowsic 600设计和调节的大致范围。

2 Software

安装软件和参数信息。下列信息通过激活ENTER 键可详细查阅。

2.1 Software version

版本号和相应时间索引。 2.2 Program code check sum 整个程序码范围16位检查。 2.3 Parameters check sum 整个参数范围16位检查。

2.4 Manufacturer constants check sum 由制造商预先设定的恒定参数16位检查,这个参数范围是是整个参数的子集,通

过比较默认值,对这些参数非权威性的修改会导致仪器失败。 3 Log book

历史记录资料,下列资料片段通过激活ENTER 键可详细查阅。 3.1 Content

所保存的整个历史记录事件和这些事件中还没了解的事件数目显示。

通过激活ENTER 键,事件可分别选择,并总是显示最近事件条目,事件按时间顺序排列,用STEP 键让你进入下一个条目。这里还没了解的事件通过闪烁而非常明显。 3.2 Display of log book entries

分类和事件的类型总是显示在第一行,更多的资料出现在第二行,这些内容与事

件一致,通过激活ENTER 键,其时间出同时显示。通过按C/CE键,事件条目返回。 4 Pulse value

脉冲输出参数资料,下列参数通过激活ENTER 键可详细查阅。 4.1 Pulse value

每个立方的输出脉冲数指示。 4.2 Refresh rate

与当前测量值一起的输出频率的比率更新指示。 4.3 Current output frequency 脉冲输出的输出频率指示。 5 Diagnosis

系统和单个测量道的状态指示。下列资料片段通过激活ENTER 键可详细查阅。 5.1 Path overview

所有激活通道测量质量指示,其错误比率显示在第二行。(通道一到四,从左到右) 5.2 Path-specific detail information

路径一到四更多资料显示,下列资料通过激活ENTER 键可详细查阅。 5.2.1 Current flow velocity in the path 通道(X=1 TO 4)的流速指示。

5.2.2 Current velocity of sound in the path

通道(X=1 TO 4)的声速指示。

5.2.3 Current signal-to-noise ratio (SNR) 通道(X=1 TO 4)的信噪比指示。一个值对应一个测量方向(左:沿着气体流向,

右:气流反方向)

5.2.4 Current receiver amplification sensitivity(AGC)

通道(X=1 TO 4)的接受放大器灵敏度指示。一个值对应一个测量方向(左:沿

着气体流向,右:气流反方向) 5.2.5 Path weight

算术值计算时所使用的加权因子指示,万一活性通道失败补偿,与标准值的偏差

值可以显示出来。

5.3 Detailed system information

更多系统信息显示,下列资料通过激活ENTER 键可详细查阅。 5.3.1 Current volume flow rate 与测量方向一致的测量流速指示。(正向标记成>Qv,+, 反向标记成

5.3.2 Current measured values 当前测量流速和声速显示。 6 Parameters

带有记录器号和值的整个记录目录显示,并可以前后翻阅目录。

7.2.3 所显示的测量值定义

LCD 的每一行都可分别排列有关测量值显示信息。事实上,显示 行可以排列成多种形式(更改LCD 内容)。如果配置被激活,两行显示内容分别显示(显示每五分钟变换一次)

3

> Qv 1000.0 m/h 体积流量

3

>V 1234567m 正向体积

3

3

>EV 1234567 m 正向错误体积

3

7.2.4 历史记录定义 1.分类

事件被分成三类,并通过大写字母区分。 “I” 信息 “W” 警告

“E” 错误或故障 2. 事件类型

“S+” 起始状态事件时间查明 “S-” 终了状态事件时间查明 3. 事件综述

名称 电源 工作方式改变

分类 “I”信息 “I”信息

描述

复位后可冷启动或重新启动 密码输入后,系统改变到配置方式或者从配置方式到测量方式

已经执行了影响测量值的参数修改 真实日期和时间记录的改变。

把体积计数置0 把误差体积计数置0

四个体积计数器中的一个超出了它的量程

数值(第二行显示) 贮存的计数值为电源关闭的时间 激活口令平台

设置时间 “I”信息

体积计数复位

“I”信息

复位体积 复位体积

误差体积“I”信息 计数复位

计数溢出 “I”信息 记录本复位

“I”信息

所有记录被删除(复位总是记录本第 一条事件并表明记录本打开的时刻)注册实际的日期和时间

一个通道的测量值必须被例行计算值代替

测量值不再代表脉冲输出量,因为已经达到了最大输出频率

超过一道的测量值必须由例行计算值代替,或者失效道的补偿没有进行系统的安全工作不能保证

已改变的时间 通道目录和不激活原因

四道状态指定值 出错原因

•CRC程序代码 •CRC参数 •CRC计数值

•CRC代替道权重 •不可能的参数 •DSP故障

设置时钟 “I”信息 请求检测 “W”警告 输出范围 “W”警告 无效测量 “E”出错 系统错误 “E”出错

8.2.5 记录本事件的了解 未了解事件(显示闪烁)的选择通过STEP 或DATA 键实现,相应时间标志通过激活ENTER 键而显示。再次激活ENTER 键,事件被了解(闪烁停止)。再经由C/CE键返回记录本目录。

8.2.6 错误体积数复位

经过对预期显示的选择,激活ENTER 键,出现一个明确的对话框。

再次激活对话框,复位错误体积数到零。事件随着时间一起被记录到记录本中。 按C/CE键取消复位。

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