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KS500超声波流量计数据分析故障解析附录文件

作者:admin 来源: 发布时间:1576831736

  一、通讯接口及协议

 
  超声波流量计/热量表本身带有隔离的RS485接口,另外,用户可选购带HART接口的4—20mA电流环输出模块。可以同时支持多种常用的通讯协议,包括MODBUS协议、M-BUS、FUJI扩展协议及国内其它厂家协议。
 
  MODBUS协议是常用的工控协议。MODBUS的两种格式RTU和ASCII都能支持。
 
  FUJI扩展协议是在日本FIJI超声波流量计协议的基础上扩展实现的,能够兼容FUJI超声波流量计协议。
 
  兼容协议可以兼容水表协议以及国内其它厂家协议,为了方便用户把超声波流量计/热量表接入用户按照国际其它厂家通讯协议而开发的数据采集系统中,目前可以支持8种兼容通讯协议。使用兼容通讯协议,用户需要在M63中,选择“MODBUS ASCII”选项后再选择协议中的任意一种即可。
 
  超声波流量计/热量表还能够起到简易RTU设备的作用。可使用电流环及OCT输出控制步进式或模拟式电磁阀的开度,OCT输出可控制其他设备的上下电,其3路模拟输入可用来输入压力、液位、温度等信号。
 
  使用GPRS通讯模块,通过RS-485总线可以读取流量计的数据并发送到互联网上,实现数据的远传。
 
  在网络环境中使用时,除标识地址码的编程需使用串口或并口操作键盘外,其他各个量的操作均可在上位机上进行。
 
  数据的传输采用命令应答方式,即上位机发出命令,流量计做出相应的回答。
 
  流量数据采集可以使用本公司研制开发的通用/专用流量/热量数据监控系统,该系统基于超声波流量计/热量表的特点,充分利用了流量计特色的软硬件设计,具有投资少、系统简单明快、运行可靠等特点。
 
  广大用户如有联网需求,请与我公司联系或登陆本公司网站下载通讯协议说明书。
 
超声波流量计
 

  二、数据存储及数据分析

 
  1、数据存储
 
  部分版本的流量计/热量表带有内置的32M存储器,另外,也可选购外置的SD卡存储器,容量可支持512M~2G。
 
  内置存储器采用ATMEL公司的高性能FLASH芯片,无需外部硬件,可存储最大32M数据。为了使SD卡储存器正常工作,必须作如下设置:
 
  1.使用M50菜单选择欲储存的内容选项;
 
  2.使用M51菜单选择开始储存的时刻,储存时间间隔以及储存的次数。 开始时间填入**:**:** 表示当前时刻开始。在储存次数中填入9999表示无限长时间一直进行储存。
 
  3.M52菜单中必须选择把流量计产生的数据送入“内部数据记录器”上。
 
  外置SD卡存储器分为板载读写装置及外置读写装置两种,容量可支持512M~2G标准SD卡。为了使SD卡储存器正常工作,必须作如下设置:
 
  1.使用M50菜单选择欲储存的内容选项
 
  2.使用M51菜单选择开始储存的时刻,储存时间间隔以及储存的次数。 开始时间填入**:**:** 表示当前时刻开始。在储存次数中填入9999表示无限长时间一直进行储存。
 
  3.M52菜单中必须选择把流量计产生的数据送入“内部串行总线”上。
 
  2、数据分析
 
  分析内部存储器内的数据时,需将流量计连接到电脑并打开附带的数据分析软件。通过M4_菜单将内部存储器的数据导出到数据分析软件中,即可对数据进行分析,数据分析软件的详细操作方法请见软件的帮助文档。
 
  SD卡数据存储器进行数据记录后,会在SD卡上生成一个PRINT.TXT的文件,把SD卡通过读卡器连接到电脑然后通过数据分析软件找到并打开PRINT.TXT这个文件,即可将数据导入到软件内进行数据分析。
 

  三、故障解析

 
  超声波流量计/热量表设计了完善的自诊断功能。对发现的问题以代码的形式按时间顺序显示在LCD显示器的右上角。M08菜单则可顺序显示所有存在的故障问题。
 
  超声波流量计/热量表对硬件故障一般在每次上电时进行检查,正常工作时能检查到部分硬件故障。所显示的错误分为两类:一类为电路硬件错误信息,可能出现的问题及解决办法见表1所示。如果上电自检时发现问题,进入测量状态以后,显示器的左上角将显示“* F”。可重新上电,查看所显示的信息,按下表采取具体措施。如果问题继续存在,可与公司联系。
 
  另一类是关于测量的错误信息,详见表2。
 
  问题及解决办法由以下两表给出。
 
  表1 硬件上电自检信息及原因对策
 

LCD 显示信息

原  因

解  决  办  法

程序ROM校验和有误

系统ROM非法或有错

同厂家联系

数据储存器读写有误

内存参数数据有误

重新上电/同厂家联系

系统数据存储器错误

系统存储数据区出错

重新上电/同厂家联系

测量电路硬件错误

子CPU电路致命错误

重新上电/同厂家联系

主频错误!检查晶振

系统时钟有错

重新上电/同厂家联系

日期时间错误

系统日期时间有错

重新设定日期时间

显示器不显示、或显示混乱、工作不正常等怪现象。

连接面板的电缆线接触不良

检查连接面板的电缆线是否接触好。此状态不影响正常计量

按键无反应

接插件接触不良

同上


  表2 工作时错误代码原因及解决办法
 

代 码

M08菜单对应显示

原     因

解  决  办  法

*R

系统工作正常

* 系统正常

 

*J

测量电路硬件错误

* 硬件故障

* 与公司联系

*I

没有检测到接收信号

* 收不到信号

* 传感器靠紧管道,充分的耦合剂

* 传感器与管道接触不良或耦合剂太少

* 管道表面干净无锈迹,无油漆,无腐蚀眼

* 传感器安装不合适

* 检查初始参数是否设置正确。

* 内壁结垢太甚

* 清除结垢或置换测试点

* 新换衬里

* 等待衬里固化饱和以后再测。

*H

接收信号强度低、质量差

* 信号低
* 信号质量太差

* 解决方法同上栏。

*E

电流环电流大于20毫安
(不影响正常测量如果不使用电流输出,可置之不理。)

* 4-20mA电流环输出溢出超过100%.
* 电流环输出设置不对。

* 重新检查设置或确认实际流量是否太大。

*Q

频率输出高于设定值(不影响正常测量,如果不使用频率输出,可置之不理。)

* 频率输出溢出120%,
* 频率输出设置不对或实际流量太大。

* 重新检查频率输出(参见M66- M69窗口使用说明)设置或确认实际流量是否太大。

*F

见表1所示

* 上电自检时发现问题
* 永久性硬件故障

* 试重新上电,并观察显示器所显示的信息,按前表处理。

*G

调整增益正在进行>S1
调整增益正在进行>S2
调整增益正在进行>S3
调整增益正在进行>S4

*如机器停在S1或S2上或只在S1,S2之间切换,说明收信号太低或波形不佳。

 

*K

管道空,M29菜单设置

管道中没有流体或者是设置错误

如果管道中确实有流体,在M29菜单中输入0值

 

  四、附录

 
  附录一 性能技术参数
 

项目

性  能、参  数

主  机

原  理

时差型,采用低电压多脉冲发射电路,双平衡信号差分接收电路

精  度

流量:优于±1%  热量:优于±2%

重复性:0.2%

测量周期:500ms

背光液晶可同时显示瞬时流量及累积流量、瞬时热量和累积热量、流速、时间等数据

信号输出

电流输出:4~20 mA 或0 ~20 mA, 阻抗0~1k,精度0.1%

OCT输出:正、负、净流量或热量脉冲信号

继电器:可输出近20种源信号(如无信号,反向流等)

声音报警:蜂鸣器可根据设置发出报警声音(如流量过大、过小)

信号输入

可输入三路电流信号(如:温度、压力、液位等信号)

可连接三线制PT-100铂电阻,实现热量测量

自动记忆前512日、128月、前10年的流量或热量数据

自动记忆前32次来电和断电时间和流量,可进行人工或自动补量

自动记忆前512日流量计的工作状态是否正常

数据接口 RS485

可编程定量(批量)控制器。

专用电缆

定制双绞线,一般情况下限于20米,特定场合单根可加长至500米,不推荐;
选用RS485通讯,传输距离可达千米以上

管道情况

管  材

钢、不锈钢、铸铁、PVC、铜、铝、水泥管等质密的管道,允许有衬里。

管内径

15~6000mm

直管段

传感器安装点最好满足:上游10D,下游5D,距泵出口30D(D指管径)

测量介质

种  类

水、海水、工业污水、酸碱液、酒精、啤酒、各种油类等能传导超声波的单一均匀的液体。

温  度

标准传感器:温度-30℃~90℃ 高温传感器:-30℃~160℃

浊  度

浊度≤10000 ppm, 且气泡含量小。

流  速

0~±30m/s

流  向

正、反向双向计量,并可以计量净流量或热量

工作环境

温  度

主机:-30℃~80℃

流量传感器:-40℃~160℃   温度传感器:根据客户需求选定

湿  度

主机:85%RH

流量传感器:可浸水工作,水深≤3 米

电源

AC220V、3.6V锂电池、DC8~36V、AC85~264V

功耗

小于1.5W

通信协议

MODBUS协议、MBUS协议、FUJI扩展协议、简易水表协议,兼容其它厂家协议

 

 

附录二 管段式传感器规格表 

  一、适用管径DN10mm—DN40mm 单位:mm 公称压力:2.5MPa

 

超声波流量计 
 

公称口
径DN

管段长度(mm)

连接螺纹

螺纹有效长度

不带接管长度L

带接管长度L1

管段螺纹A

接管螺纹B

15

130

225

R1/2

G3/4B

14

20

130

235

R3/4

G1B

16

25

160

280

R1

G1 1/4B

16

32

180

305

R1 1/4

G1 1/2B

18

40

200

328

R1 1/2

G2

18

 

 

公称口径DN

管段长度L

法兰外径D

螺栓孔中心圆直径D1

螺栓孔径×数量φ×n

密封面

法兰厚度C

法兰厚度C

D2

f

15

130

95

65

14×4

46

2

14

20

20

130

105

75

14×4

56

2

18

20

25

160

115

85

14×4

65

3

18

20

32

180

140

100

18×4

76

3

18

22

40

200

150

110

18×4

84

3

18

52


  二、适用管径DN50mm-DN1000mm
 

超声波流量计单位:mm  公称压力:1.6MPa
 

公称口径DN

公称压力MPa

长度L

法兰外径D

螺栓孔中心圆直径D1

螺栓孔径×数量φ×n

密封面

法兰厚度C

D2

f

50

1.6

280

165

125

18×4

99

3

20

65

1.6

200

185

145

18×4

118

3

20

80

1.6

225

200

160

18×4

132

3

20

100

1.6

250

220

180

18×8

156

3

22

125

1.6

275

250

210

18×8

184

3

22

150

1.6

300

285

240

22×8

211

3

24

200

1.6

350

340

295

22×12

266

3

24

250

1.6

450

405

355

26×12

319

3

26

300

1.6

500

460

410

26×12

370

4

28

350

1.0

550

505

460

22×16

428

4

30

400

1.0

600

565

515

26×16

482

4

30

450

1.0

700

615

565

26×20

532

4

30

500

1.0

800

670

620

26×20

585

4

32

600

1.0

1000

780

725

30×20

685

5

36

700

0.6

1100

860

810

26×24

772

4

40

800

0.6

1200

975

920

30×24

878

4

44

900

0.6

1300

1075

1020

30×24

9781

4

48

1000

0.6

1400

1175

1120

30×28

1078

4

52

 

  注:工业超声波水表,电池供电型超声波热量表管段尺寸同以上规格
 
  附录三 常用参数
 
  1. 常用液体声速和粘度
 

液  体

声速(m/s)

粘 度

 

液  体

声速(m/s)

粘度

水20℃

1482

1.0

 

甘油

1923

1180

水50℃

1543

0.55

 

汽油

1250

0.80

水75℃

1554

0.39

 

66#汽油

1171

 

水100℃

1543

0.29

 

80#汽油

1139

 

水125℃

1511

0.25

 

0#柴油

1385

 

水150℃

1466

0.21

 

1330

 

水175℃

1401

0.18

 

乙苯

1340

 

水200℃

1333

0.15

 

甲苯

1170

0.69

水225℃

1249

0.14

 

四氯化碳

938

 

水250℃

1156

0.12

 

煤油

1420

2.3

丙酮

1190

 

 

石油

1290

 

甲醇

1121

 

 

松油

1280

 

乙醇

1168

 

 

三氯乙烯

1050

0.82

酒精

1440

1.5

 

大港航煤

1298

 

乙酮

1310

 

 

大庆0#航煤

1290

 

乙醛

1180

 

 

花生油

1472

 

乙二醇

1620

 

 

蓖麻油

1502

 

苯胺

1659

1.762

 

乙醚

1006

0.336

n-辛烷

1192

 

 

邻二甲苯

1360

 

三氯甲烷

1001

0.383

 

氯苯

1289

 

丙三醇

1923

1188.5

 

醋酸

1159

1.162

乙酸甲酯

1181

0.411

 

乙酸乙酯

1164

 

二甲酸

1389

 

 

重水

1388

1.129

二硫化碳

1158

0.290

 

三溴甲烷

931

 

n-丙醇

1225

 

 

n-戊烷

1032

0.366

n-乙烷

1083

0.489

 

轻油

1324

 

变压器油

1425

 

 

主轴润滑油

1342

15.7

石油

1295

 

 

汽油

1250

0.4-0.5


 

  2. 常用材料声速     声速单位:m/s

管 材 料

声 速(m/s)

 

衬 材 料

声 速(m/s)

3206

 

特氟隆

1225

3230

 

球墨铸铁

3000

铸铁

2460

 

不锈钢

3206

2170

 

氯乙烯

2640

ABS

2286

 

3150

3048

 

水泥

4190

黄铜

2270

 

沥青

2540

铸铁

2460

 

搪瓷

2540

青铜

2270

 

玻璃

5970

玻璃钢

3430

 

塑料

2280

玻璃

3276

 

聚乙烯

1600

聚乙烯

1950

 

聚四氟乙烯

1450

丙烯基

2644

 

FRP

2505

PVC

2540

 

橡胶

1600

砂浆

2500

 

沥青环氧

2505


 
  3. 水中声速表 (1标准大气压下)    单位:t (℃) v (m/s)
 

 t

v

t

v

t

v

t

v

0

1402.3

25

1496.6

50

1542.5

75

1555.1

1

1407.3

26

1499.2

51

1543.5

76

1555.0

2

1412.2

27

1501.8

52

1544.6

77

1554.9

3

1416.9

28

1504.3

53

1545.5

78

1554.8

4

1421.6

29

1506.7

54

1546.4

79

1554.6

5

1426.1

30

1509.0

55

1547.3

80

1554.4

6

1430.5

31

1511.3

56

1548.1

81

1554.2

7

1434.8

32

1513.5

57

1548.9

82

1553.9

8

1439.1

33

1515.7

58

1549.6

83

1553.6

9

1443.2

34

1517.7

59

1550.3

84

1553.2

10

1447.2

35

1519.7

60

1550.9

85

1552.8

11

1451.1

36

1521.7

61

1551.5

86

1552.4

12

1454.9

37

1523.5

62

1552.0

87

1552.0

13

1458.7

38

1525.3

63

1552.5

88

1551.5

14

1462.3

39

1527.1

64

1553.0

89

1551.0

15

1465.8

40

1528.8

65

1553.4

90

1550.4

16

1469.3

41

1530.4

66

1553.7

91

1549.8

17

1472.7

42

1532.0

67

1554.0

92

1549.2

18

1476.0

43

1533.5

68

1554.3

93

1548.5

19

1479.1

44

1534.9

69

1554.5

94

1547.5

20

1482.3

45

1536.3

70

1554.7

95

1547.1

21

1485.3

46

1537.7

71

1554.9

96

1546.3

22

1488.2

47

1538.9

72

1555.0

97

1545.6

23

1491.1

48

1540.2

73

1555.0

98

1544.7

24

1493.9

49

1541.3

74

1555.1

99

1543.9

 

 

 

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