运行二班2016年1月份培训资料UF-911多声路超声波流量计编制:邓远军审核:熊永翔审批:肖堃1、UF-911流量计的系统配置与使用说明本章将先介绍UF-911流量计的系统配置,然后介绍各部分的工作原理和使用方法,以及各外设接口。
1 .1 UF-911流量计的系统配置UF-911流量计由工业控制PC机、现地单元、换能器和电缆组成,并含打印机接口和串行通讯接口及模拟量输出接口(可选)。
适用于被测管道分部、主机的安装位置与换能器的安装位置距离远的现场环境。
换能器的信号电缆连接到现地单元上,工业控制PC机和现地单元通过工业控制PC机的串口和通讯电缆(双绞线、光纤)连接。
流量计主机与现地单元之间采用点对多的总线方式,流量计主机作为主(MASTER)设备,现地单元挂载在通讯总线上与流量计主机通讯。
流量计主机与现地单元之间的距离可达1000米,如果在RS485总线上加中继器,距离可以更远。
现地单元与换能器之间的距离最大可达300米。
如下图:1.2流量计主机流量计主机是一台工业控制PC机。
工业控制PC机完成流量的计算、显示及输入输出,具有如下功能:·对流量测量进行控制和运算:控制收发讯模块的工作并接收由收发讯模块采集的原始数据,进行流量的计算、累积、报警、数据存储等。
·数据显示及人机对话:工控机面板上带有彩色VGA显示器或彩色液晶显示屏,键盘和鼠标,并提供一个全中文的操作界面供参变量设定、调试等。
·测量数据输出:提供多种型式的通讯输出接口。
―串行通讯接口:为一标准RS232接口,输出容可以设定,输出格式为ASCⅡ―并行打印机接口:为一标准并行口,可接打印机打印参数和报表。
报表容可以设定。
建议使用EPSON LQ-300K打印机和针孔打印纸。
―模拟量接口:可以输出4~20mA模拟量,输出精度为12位1.3现地单元及声路排列现地单元装有一块收发讯板和一块声路板,收发讯板上有电源接口和通讯接口,现地单元需要提供AC220V电源。
A、电源端口定义如下:B、通讯端口定义如下:每个测量断面需要配备一台现地单元。
对于多现地单元系统,需要在每个现地单元的收发讯板上通过不同的跳线组合来确定每个现地单元的现地单元号 跳线设置 JP3 JP4 JP5 JP6 JP11 ON ON ON ON 说明:总线终端现地单元为ON, 其它OFF2 OFF ON ON ON3 ON OFF ON ON4 OFF OFF ON ON5 ON ON OFF ON6 OFF ON OFF ON 7ONOFFOFFON现地单元地址的跳线现地单元的声路排列:一块声路板最多可以接12个声路,现地单元的声路排列遵循从左至右原则,即1U->1D->2U->2D->------nU->nD(n<=12)的排列顺序。
下面举例说明:下面是一个测量断面配置9个声路的接线定义图:1U 表示第一声路的上游侧(Up)换能器,2U 表示第二声路的上游侧(Up)换能器,依次类推。
1D 表示第一声路的下游侧(Down)换能器,2D 表示第二声路的下游侧(Down)换器,依次类推。
”“+”表示连接换能器同轴电缆的芯线,“-”表示连接换能器同轴电缆的屏蔽线。
FLU1现地单元接线端子87654321通讯端口定义说明87654321A+(RS485)B-(RS485)+5V GND CTS(RS232)RTS(RS232)RX(RS232)TX(RS232)接RS485A(+)预留RS232地或RS485屏蔽预留预留接RS232的TX(DB9-3,DB25-2)接RS485B(-)接RS232的RX(DB9-2,DB25-3)通讯端口定义表兰橙兰红红黑火零地AC220V 输入变压器JP1RS485终端跳线(注:终端单元短接其余单元断开)+-12V 直流电源输入(备用)+-12V 铅酸蓄电池XPWK3-3XPWK3-4主机COM-1主机COM-2屏蔽1U 1D 2U 2D 3U 3D 4U 4D 5U 5D 6U 6D 7U 7D 8U 8D 1234567891011121314151617181921222324252627293031322028+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-9U 9D33343536+-+-1.4换能器布置形式交叉8声路布置1.5 换能器和换能器座换能器成对安装于被测流道上,每对换能器面对面地构成一个声路,通过其部压电晶体的电声转换效应来测量声波在两个换能器之间流体中的传播时间。
它具有双重功能:接收来自电缆的电脉冲信号,并将其转换为1MHZ(或500KHZ、200KHZ)的超声波信号发射至水中;也能接收来自流体中的超声波信号,并将其转换的电脉冲信号送到接收机。
2、UF-911流量计的菜单系统及其操作2.1 启动与关闭程序UF-911 流量计开机后便直接进入测量程序。
如果关闭流量计,直接选择“退出”菜单,输入密码后按“确定”退出系统。
2.2 菜单介绍主菜单一级子菜单二级子菜单说明退出退出UF-911系统功能历史查询流量历史数据进入流量历史数据查询的界面声路历史数据进入声路历史数据查询的界面月统计数据进入月统计数据查询的界面实时数据进入实时数据显示界面通用设置进入通用参数设定界面断面设置进入该断面几何参数设定界面声路设置进入该断面声路参数设定界面调试诊断进入调试诊断界面UF-911 流量计的全部操作均由菜单系统实现,想进行某项操作,可以用鼠标点击进入相应菜单直接操作。
各界面介绍如下:2.2.1主界面主界面上显示所测断面管道的流量,累积流量和工作状态;另外还包括菜单按钮(高级设置、系统帮助、退出)、系统时间等。
如下图所示。
说明:系统状态:当前断面流量测量的状态。
有测量状态合通道通讯状态:通道通讯状态:指主机与现地单元之间的通讯是否正常。
断面流速分布图:该断面的所测流量的速度分布图;实时参数:当前断面的瞬时流量(漏水量或工作流量)、导叶开度、当前功率、水头、实时效率;累计流量:从UF-911系统投入开始到当前时刻的累计流量;包括工作累计流量、漏水累计流量合总流量;2.2.2通用参数设置说明:1)、通用参数的设定包括有、“声速”、“串口号”、“系统时间”、“流量单位”、“累计流量单位”等几项参数的设定组成;2)、“声速”指超声波在静水中的传播速度,一般取常温(15℃室温条件)下声速:1457m/s,有时会根据现场条件调整。
3)、“串口号”指主机与现地单元之间通讯所使用的传口号。
操作:1)、在“声速”、“串口”、“流量单位”、“累计流量单位”各自对应的框中输入数据或者选择相应的选项;2)、如果需要修改系统时间,则选中复选框,在“系统日期”改为和“系统时间”改为框中输入日期和时间才生效;3)、点击按钮“修改”,保存通用参数。
2.2.3断面参数设置操作:1)、在“圆管半径”、“最小声路数”、“阻尼时间”、“最大流速”、“最大流量”、“最小流量”、“最大流量变化率”和“流量保持时间”框中分别输入相关的数值;2)、点击按钮“保存”,保存设定的断面参数。
进而对声路和与断面面积相关的几何参数进行设定,点击相应按键进入即可。
对管道和渠道测量按键会有所不同。
注解:阻尼时间 ------对流量进行平滑处理的时间常数,单位为秒。
阻尼时间的取值围为1-60秒,该参数取值越大,平滑效果越好,但瞬态响应变差;取值小则平滑效果差但瞬态响应好;阻尼时间取1秒时为瞬时流量。
本参数由现场需要确定,一般设定为10秒。
最小声路数------既报警声路数,要求UF-911流量计进行流量计算时最少所需的好声路个数。
如果工作声路数少于最小声路数,UF-911流量计出现“正常声路数不够”报警,在这种情况下,如果仍然希望UF-911 流量计保持计量,应将本参数设定为一较小的值。
这样,UF-911 流量计将利用声路替代的方法求出流量来。
最大流速 ------设定的最大流速值,单位为米/秒。
本参数由现场确定,一旦该断面的某一声路测得的流速大于设定的最大流速值,UF-911 流量计就出“声路出错”报警。
最大流量 ------设定的最大流量值。
本参数由现场确定,一旦测得的当前流量大于设定的最大流量值,UF-911 流量计就出“流量超限”报警。
最小流量 ------设定的最小流量值。
本参数由现场确定,一旦测得的当前流量的绝对值小于设定的最小流量值,UF-911 流量计自动将流量置为零。
本参数可有效屏蔽由于零点漂移所产生的小流量的累积。
最大流量变化率 ------设定的流量每秒最大变化率,用于判断流量的合理性。
测得的当前流量与上一秒钟测得的流量比较,相对变化不能超出本参数设定的值,一旦超出,UF-911 流量计就出“流量变化率超限”报警。
本参数单位为“最大流量”的百分数,由现场需要确定,一般设定为20 %。
流量保持时间 ------当流量测量出错时,UF-911流量计依然保持流量输出的时间。
即当UF-911 流量计在测量时连续出错时间小于本参数时,流量计依然输出流量值,该值等于出错前的“正常流量”。
而当UF-911 流量计在测量时连续出错时间大于本参数时,流量计输出“测量出错”报警。
停止流量及累积流量的输出。
流量保持时间的单位为秒。
5.2.4声路参数设定说明:1)、“声路号”系统会根据断面参数设定的声路数自动给出,不需用户设定;2)、“声路开关”只有打开和关闭两个选项;3)“换能器类型”只能在2M、1M、500K、200K中选择,按照《安装报告》中的数据进行取值;4)、“声路长度”、“声路角度”、“电缆长度”值可根据《安装报告》中的数据填写;操作:1)、在“声路开关”和“换能器类型”中选择相关选项;2)、按照《安装报告》在对应的“声路长度”、“声路角度”和“电缆长度”中输入相应数值;3)、点击按钮“保存”,保存声路参数。
注解:换能器类型 ------根据所用换能器设定本参数。
目前,NARI 所用换能器有2.2.4实时数据查询说明:在“实时数据查选”窗口中,将显示当前断面的相关数据。
操作:系统将定时刷新显示当前断面的相关实时数据。
2.2.5历史数据查询A、流量历史数据查询说明:系统保存相关数据。
通过流量历史数据的查询,可以查看任意时段的历史数据。
操作:1)、在“时间选择”中选择要查询时间段的起始时间和中止时间;2)、点击按钮“查询”,得到查询结果。
B、声路历史数据查询操作:1)、选择断面要查询的声路;2)、点击按钮,添加要查询的声路;3)、在“时间断选择”中选择起始时间和中止时间;4)、点击按钮“查询”,得到查询结果。
C、月报表查询操作:1)、通过下拉框选择相应的年份即可;2.2.6调试诊断调试诊断菜单的设计是NARI UF-911超声波流量计的特色,具有非常优秀的智能诊断功能,可通过自检对流量计收发讯模块的工作状况进行检查,通过声路检测各声路的详细工作状况,包括接收信号波形及噪音波形。