型號(hào)：YH1801CSB 超聲波流量計(jì)詳細(xì)介紹
YH1801CSB超聲波流量計(jì)/熱量表是在第11版超聲波流量計(jì)的基礎(chǔ)上，采用TI的MSP430FG4618低功耗單片機(jī)，新開發(fā)的一種通用型高性能、低價(jià)格、高可靠性，功能強(qiáng)大的超聲波流量計(jì)。選用了國際上的半導(dǎo)體元器件廠商生產(chǎn)的的集成電路及微處理器等，例如TI、Maxim、Philips、Winbond、Xilinx等。硬件設(shè)計(jì)簡單、軟件功能強(qiáng)大和界面友好。采用低電壓多脈沖平衡發(fā)射接收的技術(shù)，使其更能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境中的變頻干擾，達(dá)到穩(wěn)定、正確的工作。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
1． 測量線性度優(yōu)于0.5％，重復(fù)性精度優(yōu)于0.2%，高達(dá)40皮秒的時(shí)差測量分辨率，使測量精度達(dá)到±1%。
2． 每個(gè)測量周期中128次數(shù)據(jù)采集輔助以新研發(fā)的流量計(jì)時(shí)差分析軟件，性能優(yōu)異，顯示數(shù)據(jù)更穩(wěn)定、準(zhǔn)確、線形度更好。
3． 隔離型RS485雙接口，流量計(jì)與二次表之間可通過RS485總線通訊，傳輸距離千米以上。
4． 帶有三路精度0.1%的模擬輸入接口，可連接溫度壓力等信號(hào)。
5． 1路4-20毫安模擬輸出可作為流量/熱量變送器。
6． 2路3線制PT100電阻信號(hào)輸入可作為熱量表。
7． 3路4-20毫安模擬輸入，可以作為數(shù)據(jù)采集器, 模擬輸入接口也可以作為數(shù)字輸入接口使用。
8． 帶有雙路隔離型可編程OCT輸出，用于輸出累計(jì)脈沖、工作狀態(tài)等。
9． 污水管道測量效果好，可以對(duì)絕大多數(shù)污水管道進(jìn)行穩(wěn)定可靠測量。
10．超聲波傳感器可以選擇外夾式，插入式，管段式，還可以支持任意角度安裝的水表傳感器，包括平行雙插入傳感器。
11．具有一個(gè)雙向串行外設(shè)通用接口，可以直接通過串聯(lián)的形式連接多個(gè)諸如4-20毫安模擬輸出板、頻率信號(hào)輸出板、熱敏打印機(jī)、數(shù)據(jù)記錄儀等外部設(shè)備。
12．流量計(jì)工作用參數(shù)可以固化到機(jī)內(nèi)的FLASH存儲(chǔ)器中，不會(huì)發(fā)生參數(shù)丟失的問題。固化的工作參數(shù)可以選擇上電時(shí)自動(dòng)調(diào)出。
13．硬件模塊化設(shè)計(jì)。有主板模塊、4-20毫安輸出模塊、脈沖輸出模塊、打印機(jī)模塊、并口鍵盤顯示模塊、串口鍵盤顯示模塊等組成，用戶可根據(jù)需要選擇。
14． MODBUS協(xié)議、MBUS協(xié)議、FUJI擴(kuò)展協(xié)議、簡易水表協(xié)議等不同的軟件通信協(xié)議供用戶選用。推薦的協(xié)議是MODBUS-RTU或MODBUS-ASCII協(xié)議。
15．日累計(jì)可記錄前64天，月累積前32個(gè)月（2年），并且增加了年月日記錄內(nèi)容。年月日累積數(shù)據(jù)都可以通過MODBUS協(xié)議讀出。
16． 16次上斷電時(shí)間流量計(jì)記錄。數(shù)據(jù)都可以通過MODBUS協(xié)議讀出。
17． 定時(shí)打印、數(shù)據(jù)輸出功能，自動(dòng)顯示下次打印輸出的時(shí)間，22項(xiàng)可編程定時(shí)打印內(nèi)容。定時(shí)打印功能能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)定時(shí)輸出或者是自動(dòng)記錄。
18． OCT1累計(jì)脈沖輸出的脈沖寬度可以在6毫秒-1秒之間設(shè)定。出廠默認(rèn)值是200毫秒。
19． 帶有鍵盤顯示器并行接口，連接顯示組件可組成簡易流量計(jì)。
20． 串口鍵盤顯示組件可直接連接在串口上，參數(shù)設(shè)置完成后即可帶電拔插。
21． 具有依靠流體聲速判斷流體種類的功能，可以對(duì)流體類型做出識(shí)別。
22． 具有一個(gè)可編程內(nèi)置的定量控制器?？墒褂猛獠枯斎胄盘?hào)或者是MODBUS指令啟動(dòng)。
23． 單一24V（使用DC 8～36V）直流電源工作。工作電流小于50毫安。
項(xiàng) 目 | 性 能、參 數(shù) | |||||
主 機(jī) | 原 理 | 時(shí)差型，采用低電壓多脈沖發(fā)射電路，雙平衡信號(hào)差分接收電路 | ||||
精 度 | 流量：優(yōu)于±1% 熱量：優(yōu)于±2% | 重復(fù)性：0.2% | 測量周期：500ms | |||
背光液晶可同時(shí)顯示瞬時(shí)流量及累積流量、瞬時(shí)熱量和累積熱量、流速、時(shí)間等數(shù)據(jù) | ||||||
信號(hào)輸出 | 電流輸出：4~20 mA 或0 ~20 mA, 阻抗0~1k，精度0.1% | |||||
OCT輸出：正、負(fù)、凈流量或熱量累計(jì)脈沖信號(hào)或瞬時(shí)流量的頻率信號(hào)（1～9999HZ之間任選） | ||||||
繼電器：可輸出近20種源信號(hào)（如無信號(hào)，反向流等） | ||||||
聲音報(bào)警：蜂鳴器可根據(jù)設(shè)置發(fā)出報(bào)警聲音（如流量過大、過?。?/span> | ||||||
信號(hào)輸入 | 可輸入三路電流信號(hào)（如：溫度、壓力、液位等信號(hào)） | |||||
可連接三線制PT-100鉑電阻，實(shí)現(xiàn)熱量測量 | ||||||
自動(dòng)記憶前64日、64月、前5年的流量或熱量數(shù)據(jù) | ||||||
自動(dòng)記憶前64次來電和斷電時(shí)間及流量可進(jìn)行人工或自動(dòng)補(bǔ)量，減少用戶流量或熱量損失 | ||||||
自動(dòng)記憶前64日流量計(jì)的工作狀態(tài)是否正常 | ||||||
數(shù)據(jù)接口 RS232, RS485 | ||||||
可編程定量（批量）控制器。 | ||||||
電纜 | 定制雙絞線，一般情況下限于20米，特定場合單根可加長至500米，不推薦；選用RS485通訊，傳輸距離可達(dá)千米以上 | |||||
管道情況 | 管 材 | 鋼、不銹鋼、鑄鐵、PVC、銅、鋁、水泥管等一切質(zhì)密的管道，允許有襯里。 | ||||
管內(nèi)徑 | 15～6000mm | |||||
直管段 | 傳感器安裝點(diǎn)滿足：上游10D，下游5D，距泵出口30D（D指管徑） | |||||
測量介質(zhì) | 種 類 | 水、海水、工業(yè)污水、酸堿液、酒精、啤酒、各種油類等能傳導(dǎo)超聲波的單一均勻的液體。 | ||||
溫 度 | 標(biāo)準(zhǔn)傳感器：溫度-30℃～90℃ 高溫傳感器：-30℃～160℃ | |||||
濁 度 | 濁度≤10000 ppm, 且氣泡含量小。 | |||||
流 速 | 0～±30m/s | |||||
流 向 | 正、反向雙向計(jì)量，并可以計(jì)量凈流量或熱量 | |||||
工作環(huán)境 | 溫 度 | 主機(jī)：-30℃～80℃ | ||||
流量傳感器：-40℃～160℃ 溫度傳感器：根據(jù)客戶需求選定 | ||||||
濕 度 | 主機(jī)：85%RH | |||||
流量傳感器：可浸水工作，水深≤3 米 | ||||||
電 源 | AC220或DC8～36V或AC7～30V | |||||
功 耗 | 小于1.5W | 通信協(xié)議 | MODBUS協(xié)議 MBUS協(xié)議 FUJI擴(kuò)展協(xié)議 簡易水表協(xié)議 兼容其它廠家協(xié)議 | |||
外夾式超聲波流量計(jì)特性：
1.多功能性：操作條件改變時(shí)，不需要更換儀表
2.易安裝：不需要切割管道或中斷流量
3.維護(hù)費(fèi)用低：外部傳感器不需要定期清洗
4.無可動(dòng)部件，避免了堵塞和磨損
5.無壓降和能量損耗
基本技術(shù)參數(shù)：
外夾式傳感器共有五種型號(hào)可供選擇：
傳感器 | 小型傳感器 | 中型傳感器 | 大型傳感器 | 高溫小型 | 高溫中型 |
基本型號(hào) | YH1801CSB-TS-2 | YH1801CSB-TM-1 | YH1801CSB-TL-1 | YH1801CSB-HTS-1 | YH1801CSB-HTM-1 |
適用管徑 | DN15-100mm | DN50-700mm | DN300-6000mm | DN15-100mm | DN50-700mm |
液體溫度 | -30-90℃ | -30-90℃ | -30-90℃ | -30-160℃ | -30-160℃ |
測量原理：
超聲波流量計(jì)超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速。零流量時(shí)，兩個(gè)傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時(shí)間相同（可實(shí)際測量零流量的技術(shù)），液體流動(dòng)時(shí)，逆流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間.
其中：
θ 為聲束與液體流動(dòng)方向的夾角
M,為聲束在液體的直線傳播次數(shù)
D 為管道內(nèi)徑
Tup 為聲束在正方向上的傳播時(shí)間
Tdown 為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間
ΔT=Tup –Tdown
快速輸入：
常規(guī)測量時(shí)需要輸入下列參數(shù)：
1. 管道外徑
2. 管壁厚度
3. 管材
4. 襯材參數(shù) （如有的話，可包括襯里厚度和襯材聲速）
5. 液體類型
6. 傳感器類型 （因?yàn)橹鳈C(jī)可支持多種不同傳感器）
7. 傳感器安裝方式
超聲波流量計(jì)安裝前首先應(yīng)選擇管材致密部分進(jìn)行傳感器安裝，然后將管外欲安裝傳感器的區(qū)域清理干凈，除掉銹跡油漆，如有防銹層也應(yīng)去掉，用角磨機(jī)打光，再用干凈抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰塵，然后在欲安裝傳感器的中心周圍管壁涂上足夠的超聲波耦合劑，后把傳感器緊貼在管壁上捆綁好。
千萬注意在貼好的傳感器和管壁之間不能有空氣泡及沙礫。外夾式傳感器的安裝方法
安裝前先應(yīng)選擇管材致密部分進(jìn)行傳感器安裝，然后將管外欲安裝傳感器的區(qū)域清理干凈，除掉銹跡油漆，如有防銹層也應(yīng)去掉，用角磨機(jī)打光，再用干凈抹布蘸丙酮或酒精擦去油污和灰塵，然后在欲安裝傳感器的中心周圍管壁涂上足夠的超聲波耦合劑，后把傳感器緊貼在管壁上捆綁好，千萬注意在貼好的傳感器和管壁之間不能有空氣泡及沙礫。
安裝方式
外夾式傳感器的安裝方式有四種。分別是V法、Z法、N法和W法。
1.Ｖ法（常用的方法）
一般情況下，V法是比較標(biāo)準(zhǔn)的安裝方法，使用方便，測量準(zhǔn)確，安裝時(shí)兩傳感器水平對(duì)齊，其中心線與管道軸線水平即可，可測管徑范圍為DN15mm-DN400mm。
2.Ｚ法（常用的方法）
當(dāng)管道很粗或由于液體中存在懸浮物、管內(nèi)壁結(jié)垢太厚或襯里太厚等原因，造成V法安裝信號(hào)弱，機(jī)器不能正常工作時(shí)，就需要選用Z法安裝。Z法的特點(diǎn)是超聲波在管道中直接傳輸，沒有反射（稱為單聲程），信號(hào)衰耗小。
Z法可測管徑范圍為100mm至6000mm?，F(xiàn)場實(shí)際安裝時(shí)，建議200mm以上的管道都要選用Z法（這樣測得的信號(hào)）。
3.Ｎ法（不常用的方法）
N法的特點(diǎn)是通過延長超聲波傳輸距離來提高測量精度。使用N法安裝時(shí)，超聲波束在管道中反射兩次穿過流體三次（稱為三聲程），適于測量小管徑管道。
4.Ｗ法（極不常用的方法）
同N 法一樣，W 法也通過延長超聲波傳輸距離的辦法來提高小管徑測量精度。W法適于測量50mm以下的小管。使用W法安裝時(shí)，超聲波束在管內(nèi)反射三次，穿過流體四次（稱為四聲程）。
插入式傳感器
插入式傳感器是集外夾式傳感器與標(biāo)準(zhǔn)管段式傳感器二者優(yōu)點(diǎn)于一身的產(chǎn)品，其特點(diǎn)為：
1. 插入式傳感器的超聲波發(fā)射晶體與被測量液體直接接觸，提高了測量精度和機(jī)器的運(yùn)行穩(wěn)定性；
2. 解決了由于管道內(nèi)壁結(jié)垢或腐蝕嚴(yán)重時(shí)，使用外夾式傳感器信號(hào)弱、測量不正常的難題；并且可以在水泥管、玻璃鋼等不可焊接或不能傳輸超聲波信號(hào)的管道上安裝；
3. 解決了由于外夾式傳感器長時(shí)間使用，造成耦合劑干燥而影響超聲波信號(hào)不能正常傳輸、不能正常工作等問題；
4. 現(xiàn)場安裝使用專業(yè)開孔工具，可以在帶壓不停水的情況下在被測管道上打孔安裝，使傳感器和被測介質(zhì)直接接觸從而實(shí)現(xiàn)流量的測量，并保證了生產(chǎn)正常穩(wěn)定的運(yùn)行、無壓力損失等特點(diǎn)，日后維護(hù)也無需停水；
5. 相對(duì)電磁流量計(jì)，在大口徑管道上使用既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又提高了測量的準(zhǔn)確性、可靠性。
插入式傳感器共有兩種型號(hào)可供選擇：
名 稱 | TC-1 （標(biāo)準(zhǔn)插入） | TLC-2 （加長插入） |
適用管徑 | DN80mm以上 | DN80mm以上 |
安裝空間 | ≥550mm | ≥700mm |
流體溫度 | -40℃－160℃ | -40℃－160℃ |
傳感器材質(zhì) | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 |
安裝管道材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼時(shí)可直接焊接安裝，對(duì)于不可直接焊接的管道，如鑄鐵、玻璃鋼、PVC、水泥管等需配備廠家制作管箍方可安裝，
安裝工具
安裝插入式傳感器需要使用開孔定位工具4000W手電鉆扳手及改錐等工具。
安裝距離
插入式傳感器安裝間距以兩傳感器的中心沿管軸方向的距離為準(zhǔn)（詳見示意圖），間距的計(jì)算方法是首先在菜單中輸入所需的參數(shù)以后，查看窗口25所顯示的數(shù)字，并按此數(shù)據(jù)安裝傳感器。
安裝方式
插入式傳感器安裝方式只有一種，即Z法，通常管徑在DN80mm以上都可使用。
2. 超聲波信號(hào)電纜的屏蔽線可懸空不接，不要與正、負(fù)極（紅、黑線）短路；
3. 傳感器接好后必須用密封膠（耦合劑）注滿，以防進(jìn)水；
4. 傳感器注滿密封膠蓋好蓋后，必須將傳感器屏蔽線攬進(jìn)線孔擰好鎖緊，以防進(jìn)水；
5. 捆綁傳感器時(shí)應(yīng)將夾具（不銹鋼帶）固定在傳感器的中心部分，使之受力均勻，不易滑動(dòng)；
6. 傳感器與管道的接觸部分四周要涂滿足夠的耦合劑，以防空氣、沙塵或銹跡進(jìn)入，影響超聲波信號(hào)傳輸。
| 測量范圍 | 0.1升/秒~10米3/秒 |
累計(jì)流量 | 米3 |
測距范圍 | 0~3m |
測距精度 | 0.3% |
流量精度 | 1%（視堰板類型而定） |
盲 區(qū) | 0.3m~0.5m |
測距分辨率 | 1mm |
壓 力 | 4個(gè)大氣壓以下 |
儀表顯示 | 自帶LCD顯示瞬時(shí)流量喝累計(jì)流量 |
模擬輸出 | 4~20mA |
數(shù)字輸出 | RS485、Modbus協(xié)議或定制協(xié)議 |
供電電壓 | DC24V/AC220V,防雷裝置內(nèi)置 |
環(huán)境溫度 | -20℃~+60℃ |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
巴歇爾槽外形尺寸圖
| 序號(hào) | 流量范圍（噸/小時(shí)） | 適用渠道m(xù)m | 水位范圍（mm） | 臨界淹沒度% | ||
Q(min) | Q(max) | ＞寬×高 | h（min） | h(max) | ||
1 | 0.3 | 19.4 | ＞200×250 | 15 | 210 | 0.5 |
2 | 0.6 | 47.5 | ＞250×300 | 15 | 240 | 0.5 |
3 | 2.8 | 115.6 | ＞300×600 | 30 | 330 | 0.5 |
4 | 5.4 | 399.6 | ＞450×800 | 30 | 450 | 0.5 |
5 | 9.0 | 903.6 | ＞600×1000 | 30 | 600 | 0.5 |
6 | 12.6 | 1440.0 | ＞1000×1200 | 30 | 750 | 0.5 |
序號(hào) | 喉道段 | 收縮段 | 擴(kuò)散段 | 增高 | 流量參數(shù) | |||||||
b | L | N | B1 | L1 | La | B2 | L2 | K | D | C | n | |
1 | 25 | 76 | 29 | 167 | 356 | 237 | 93 | 203 | 19 | 230 | 217 | 1.550 |
2 | 51 | 114 | 43 | 214 | 406 | 271 | 135 | 254 | 22 | 260 | 435 | 1.550 |
3 | 76 | 152 | 57 | 259 | 457 | 305 | 178 | 305 | 25 | 460 | 638 | 1.550 |
4 | 152 | 305 | 114 | 400 | 610 | 407 | 394 | 610 | 76 | 610 | 1372 | 1.540 |
5 | 228 | 305 | 114 | 575 | 864 | 576 | 381 | 457 | 76 | 770 | 1927 | 1.530 |
6 | 300 | 600 | 230 | 780 | 1350 | 902 | 600 | 920 | 80 | 800 | 2444 | 1.521 |
