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超声波热量表

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哈尔滨迈拓仪表有限责任公司
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热量表介绍(DN15~40

1、热表组件(俯视图)

 

2.测量原理

超声波热量表的测量原理:时差法

         利用超声波换能器发送和接收超声波在顺流和逆流介质中的传播时间差,来间接测得介质的流速,然后再通过流速来计算流量的一种间接的测量方法。如上图1所示。

         在图1中我们看到有两个换能器,顺流换能器和逆流换能器,两只换能器分别安装在流体管段的两侧并相距一个距离L,超声波传播的距离为L,超声波顺流传播的时间为T1,超声波逆流传播的时间为T2,超声波传播的方向和水流方向成一个角度θ,由于水的流动,所以超声波顺流传播L距离的时间比逆流传播L距离的时间要短,假设水流速为V,其时间T可表示为:

热量表介绍(DN15~40)

1、热表组件(俯视图)

 

2.测量原理

超声波热量表的测量原理:时差法
         利用超声波换能器发送和接收超声波在顺流和逆流介质中的传播时间差,来间接测得介质的流速,然后再通过流速来计算流量的一种间接的测量方法。如上图1所示。
         在图1中我们看到有两个换能器,顺流换能器和逆流换能器,两只换能器分别安装在流体管段的两侧并相距一个距离L,超声波传播的距离为L,超声波顺流传播的时间为T1,超声波逆流传播的时间为T2,超声波传播的方向和水流方向成一个角度θ,由于水的流动,所以超声波顺流传播L距离的时间比逆流传播L距离的时间要短,假设水流速为V,其时间T可表示为:

其中,C为声音(超声波)在水中的传播速度。
那么超声波逆流和顺流传播的时间差即为:

为了简化计算,我们可以假设流体的速度相对于声波在流体中的传播速度是个小量,那么看将上式简化为:
(因为,V<
故,

从而,我们得到了一个水的流速和超声波在水中传播的时间的一个直接的线性公式:

需要特殊说明一点的是V是流体沿管道中心传播的速度,考虑到流体的流速沿管道直径不均分布的情况,我们还要加一个流速分布修正系数K,那么瞬时流量q的公式为:

 
求得瞬时流量后,再根据进回水的温度T1、T2得到温差ΔT,经过一定的时间t后累加得到介质所释放的热量值Q为:

式中Q的单位J;t1为流量累积开始时间,t1为流量累积结束时间,单位为h;K为国际热修正系数,单位为J/m3;q为介质瞬时流量,单位为m3/h;ΔT为温差,单位为℃。

 
 
上图为我公司DN15~40热表采用的直射式的管段结构,无反射面信号强测量精度高,水流经过两个换能器测量区域加装了套管减少了紊流提高了测量的精度;

3.安装使用说明

3.1热表安装说明(以安装在进水管道上为例)

 

DN15~40热量表安装示意图

■安装前先冲洗管道防止有石子等杂物在管道内;

■热量表前必须安装有阀门和过滤器;

■安装时不要用手拿取电器部分,不能拉扯电线,防止扯断损坏;

■安装必须留有足够的检修空间;

■安装时远离交流电和高频辐射源少0.5m以上,避开高温辐射源,避免阳光直射;

■安装时必须按照管段上水流指示箭头方向安装;

■表前直管段长度满足5倍于管径与表后直管段长度满足2倍于管径为,否则有可能会影响热量表的测量精度;

■热量表可以水平、垂直安装,但水平安装时两换能器应在同一水平面上,防止供暖水定后淤泥沉积于低处换能器影响信号传输,垂直安装时水流方向必须为从下而上;

■热量表安装时先用手拧紧接管螺母,

■安装完毕后应充分排空管道内空气后再进行试压;

■如果冬天不供暖必须将管道内的水排干净,以防结冰冻裂;

■热表使用环境温度大于55°或管内水温大于90°时应将积分仪和托板取下安装在温度较低的墙面或其他物体上;

■当热表作为冷量表使用时,应将积分仪和托板取下安装在墙面或其他温度接近室温的物体上,同时积分仪的高度应高过管段,防止冷凝水顺着电线滴水到积分仪上;如下图1

■不论热表是安装在进水还是回水管道上,红色标签铂电阻都安装在热表的测温孔内,蓝色标签铂电阻都安装在测温座内;

温度传感器安装

A.         红色标贴测温传感器安装在热表的测温孔内,蓝色标贴测温传感器安装在回水测温座内。如下图2和图3所示

B.         连接测温座时,先去掉密封堵头。

C.         把探头上面的“O”型圈取出放进温度传感器安装孔内深处,放平后再将探头装进测温座里,然后用手拧紧,拧紧后,可以使用扳手加固半圈。注意不要用扳手拧的太紧,以防压坏“O”型圈,引起漏水;

D.         不可用生料带等其他密封材料代替“O”型圈使用,否则安装时极易损坏探头内感温器件;

E.          所有余富连线(数据线、测温线)均置线槽内。确定线槽外无冗余连线。

F.          温度传感器探头要预留维修位置,不能对着墙面,否则会造成难以拆卸;

G.         安装完毕后打上铅封;  

  

 

       

           图1                    图2                         图3

3.2几种常见的错误安装方式

安装时请不要用手拿着表头再使用扳手打紧螺母。因为表头为塑料件这样很容易损坏表头部件,正确的方式是两边都用扳手拧紧接管螺母;

当热表水平安装时积分仪的方向朝上,如果积分仪方向朝着侧面的话就会造成两侧换能器不在一个水平面上,而在高处的那个换能器处可能会聚集空气造成热表计量不准或不计量;

 

当热表垂直安装时是一定要安装在水流向上的直管道上,因为水流朝下的管道受地心的引力作用下会造成管道内水无法充满管段的现象;

当热表安装在“U”型管处时请将热表安装在处,因为管道在高处的地方可能会聚集空气,造成热表不计量或计量不准。

产品性能:

 

■管段为直通一体结构采用锻压工艺制造而成
■材质为锻造黄铜;
■声波通道无反射面真正水流无阻挡,特别适用中国的供暖水质和工况要求,压损更小;
■完全不受介质中杂质、化学物质和磁性材料影响,运行十分稳定可靠;
■测量机构无运动部件,永无磨损。计量精度不受使用周期影响;
■采用美国TI公司MSP430单片机,先进的微功耗设计;
■采用德国ACAM公司超声波专用检测芯片,精度更高;
■安装极为方便,水平、垂直安装;
■多种通讯方式可以选择,(485远传抄表、M-BUS远传抄表)
■可以配合我公司的热量或远程控制阀实现IC卡或远程预付费功能;
■产品分为经济型、实用型和防水型,可满足不同用户需求,请按照环境要求及参照技术参数选择;
技术参数:
 

公称通径

DN15

DN20

DN25

DN32

DN40

外形

尺寸

 

L(长)

130

130

130

160

180

L1(加接管总长)

220

230

246

280

304

W(宽)

120

120

121

125

130

H(高)

86

86

89

98

109

表螺纹

G3/4"

G1"

G1 1/4"

G1 1/2"

G 2"

接管螺纹

G1/2"

G3/4"

G1"

G1 1/4"

G1 1/2"

工作电源

3.6V/2.4Ah

静态电流(LCD关闭)

10uA

电池使用寿命

6

精度等级

23

压力损失

0.025MPa(Qn

工作压力

1.6MPa

冷热使用范围

冷,热两用

防护等级

IP65

允许温度范围

4~95)℃

允许温差范围

3~70)℃

铂电阻线长(m

1.5 (可加长)

流量计线长(m

1.2(可加长)

流量(Qmax)

3.0

5.0

7.0

12.0

20.0

常用流量(Qn)

1.5

2.5

3.5

6.0

10.0

小流量(Qmin)

0.03

0.05

0.07

0.12

0.20

环境等级

AB

安装位置

进水、回水两用

 

好评度
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