NO0601TF180DS分体式超声波流量计使用说明书.docx
《NO0601TF180DS分体式超声波流量计使用说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NO0601TF180DS分体式超声波流量计使用说明书.docx（53页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
NO0601TF180DS分体式超声波流量计使用说明书
NO：
06-01001
TF180D-S分体式超声波流量计
使用说明书
广州迪川仪器仪表有限公司
1概述3
1.1TF180D-S分体式超声波流量计产品简介3
1.2测量原理3
1.3TF180D-S参数4
2TF180D-S安装5
2.1安装准备5
2.2传感器6
2.2.1传感器选择6
2.2.2传感器安装距离和参数设置7
2.2.3传感器安装7
2.3电路接线8
3TD180C面板操作8
3.1TF180D-S面板构成9
3.2密码输入10
3.3参数设置10
3.3.1FlowConfig（流量配置）11
3.3.2QuickSetup（快速配置）12
3.3.3HistoiyConfig（历史配置）13
33.4RunState（运行状态）13
3.3.5Wa*（波形）13
3.4TF180D-S输出校正14
3.5快速使用指南15
3.5.1使用键盘15
3.5.2使用PT-SCAN软件15
4PT-SCAN软件操作16
4.1PT-SCAN软件安装16
4.2PT-SCAN主功能菜单16
4.3配置（SETUP）16
4.4流量输出设置（FLOWCONFIG）17
4.5校准（CALIERATION）18
4.6监控功能（MONITOR）19
4.7嵌入式软件升级19
5TF180D-S通讯20
5.1TF180D-S通讯协议20
5.2MODBUS通讯地址表21
6TF180D-S仪表维护及检修26
6.1正常维护26
6.2异常情况诊断和排除26
6.3技术支持与售后服务27
6.4TF180D-S的保修说明27
7附录28
7.1A常用标准管道尺寸28
7.2B常用液体性质表29
7.3C水温声速表34
概述
1.1TF180D-S产品简介
TF180D-S系列超声波流量计采用了当今世界最先进的超声波流量测量技术。
这是一组由广州迪川仪器仪表有限公司自主研发生产的新型超声波流量计。
超声波流量计的模型最早出现于上世纪80年代，相对于其它流量测量技术它是一种新的发展快速的测量技术。
早期的型号绝人多数是模拟式的，而数字式超声波流量计性能稳定适应性强，但它要求高频率高精度高响应的信号采集和处理能力，直到近年来随着集成电路技术的迅速发展它才开始得到广泛应用，在流量测量领域成为增长速度最快的一种技术，并且在很多应用中有逐步取代其它种类流量计的趋势。
超声波流量测量技术的主要优点是非接触，无流阻，测量流速范圉大，维护少，使用灵活且寿命长。
特别是在腐蚀性，高纯度，非导电等流体的应用中更是具有其它流量测量技术不可比拟的优势。
TF180D-S是基于传播时差法原理的单声道超声波流量计，属于纯数字式的测量仪表。
在电子线路设计上TF180D-S量计的所有芯片选用的都是国际著名厂商，如TexasInstinment,AnalogDevice,STMicroelectronics等的产品。
广州迪川仪器仪表有限公司在声学器件和流量测量方面拥有一流的设计人才，开发和拥有多项专利和专有技术。
在超声波传感器和数字信号处理以及流量软件算法方面具有国际领先水准。
每一台TF180D-S流量计都严格按照国际质量标准和中国国家标准进行主产和校验。
我们的宗旨是为用户提供最高品质的流量测量产品，为用户的需要提供最高性价比的解决方案。
1.2测量原理
根据信号检测的方式，超声波流量计可分为传播时差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型。
其中传播时差法是最精确稳定的，TF180D-S的测量正是基于传播时差法原理。
传播时差法是通过测量声波顺流方向和逆流方向的传播时间的差别来计算出流体的速度，又根据流体的性质和管道的大小来换算出瞬时的流量值。
如图1所示，超声波在两个传感器之间交替传播，其传播路线与流量方向成一定的夹角，声波顺流的飞行的时间会比声波逆流的飞行的时间短，而飞行时间的差值与流体速度成正比关系。
图1-1:
时差法超声波流量计的原理及安装方式。
传感器可以根据应用采用不同的安装方法，主要有：
z法安装：
传感器安装于管道的两侧，超声波在管道内壁不经过反射直接接收，这种方法主要用在大管径，信号较弱的场合.
V法安装：
传感器安装于管道的同侧，超声波在管道内壁经过一次反射程“V”字型传播。
这种方法的用途较广，适用于多种清洁管道.
W法安装：
传感器安装于管道的同侧，超声波在管道内壁经过三次反射程“W”字型传播。
这种方法的优点是超声波的有效传播距离长，测量灵敏度得以提高，多适用于小口径清洁管道。
时差法超声波流量计的技术关键在于非常精确地测量超声波飞行时间。
TF180D-S的时间测量稳定性可以达到小于0.1纳秒的水平，并且在稳定性和抗干扰能力方面都处于国内同行业中的最先进的水平。
超声波流屋计的实际测量精度受多方面因素的影响，其中主要的因素有管道尺寸的精确度，管道和流体声速的精确度，传感器安装的精度。
TF180D-S型超声波流量计可选用带有传感器安装支架和导轨的标准型传感器以提高安装精度，也可选用大号型传感器以提高可测管道直径范围。
另外，TF180D-S的嵌入式软件具有一定的智能性，对较人偏差的管道和流体输入信息进行调整或错误提示。
1.3TF180D-S参数
TF180D-S是丛于传播时差法原理的单声道超声波流量计，作为一种外夹式超声波流量计它的测量完全不接触液体，也无需停止被测流程或改动管道，并具有
完全无流阻，使用寿命长，维护成本低等优点，特别适合应用于化工，水处理,食品，制药，半导体，等管道洁净而尺寸精确的行业。
简单易学的人机界面无需使用电脑进行现场操作。
更换TF180D-S的测量地点也非常简单.
以下是TF180D-S的指标说明。
技术指标
应用
可测液体
绝大多数单相液体.少于5%颗粒或汽泡.
管逍大小
1"（25mm"150mm）内径•可扩展至200”（5000mm）内径.
管道材料
不锈钢，PVC,碳钢，铸铁，铜，等各种材质.
使用环境温度
-209〜+609
所测流体温度
・40°C〜+120°C
应用安全区域
除特别加装防护和正式防爆说明，木产品不能用于含易燃易爆等液体
性能指标
流速范圉
标称楮度流速范圉双向12・5m/s
测呈楮度
V>0.3m/s±1%,FS+0.5%（参考精度-流速曲线）
灵敏度
0.003m/s・
测虽重复性
±0.2%
电子机盒
防护等级
IP65
电源
100"240V交流.
LCD显不
4x16字符
键盘输入
4x4键
输入输出信号
串行通讯
RS485/RS232,MODBUS协议.
TF180D-S安装
1-4安装准备
安装TF180D-S流量计之前应当对测量点的管道位置，管道参数及流体特征等信息有一个比较全面的了解，对供电，显示信息，输出信号连接以及系统维护等做一个计划。
选择流量计安装位置的主要原则是安装点上游应有至少10倍管径的直管，下游至少有5倍管径的直管。
另外要特别注意尽量远离泵，阀门和排泄II等容易产生强湍流或气泡的位置。
图2-1中标示了一些适于安装和不适于安装的管道位置。
图2-1：
TF180D-S流量计传感器安装点的选择。
安装于水平管道时要尽量将传感器安装在管道的水平两侧，避免安装在管道的正上方和底部，如图2-2所示。
这是因为管道的上边有时会有气泡出现而管道的底部经常会形成杂质的沉积，这两种情况都会影响声波的信号。
图2-2：
水平管道上传感器安装点的选择。
/$如果受安装地点空间的限制而不能水平对称安装探头，可在保证管内上
部分无气泡的条件下，垂直或有倾角地安装探头。
注意！
1.5传感器
在安装传感器之前,须找好安装点，把管外欲安装的区域清理干净，除去锈迹和油漆，选择出管道表面良好部分进行传感器安装，外壁有保温或保护层必须去掉或磨掉，状况良好的涂漆或树脂薄层（小于0.25mm）可以保留，在安装参数中忽略不计。
将传感器中心与管道接触面部分均涂上耦合剂,保证传感器和管道表面之间无间隙存在.
1.5.1传感器选择
为了适应不同管径的流量测量,TF180D-S提供两套不同类型的传感器给用户选配，一
般直径小于150MM的管道选择标准型传感器,只能用V或者W型安装，人于150MM的管道选择人号型，三种安装方式都可以用，但一般用”Z”型安装.具体如下图，其中人号传感器上游接带有红圈的导线，下游接带有绿圈的导线。
标准型V型安装
人号型V型安装
1.5.2传感器安装距离和参数设置
具体操作见面板操作”3.3.2QuickSetup"或者PT-SCAN软件操作”4.3配置”
1.5.3传感器安装
A
注意！
根据应用设置好各项参数得到传感器安装间距后，便可以进行传感器的安装，安装标准型传感器时，用管箍将流屋计支架固定在管道外侧，根据软件计算得到的安装间距确定两个传感器位置，然后拧紧调节螺母，标准型传感器自带有刻度尺，导轨上面的标尺单位为亳米，最小刻度1亳米,导轨下面的标尺单位为英寸，最小刻度1/16英寸。
安装人号传感器时，则需要先根据安装间距确定两个传感器的位置，然后用管箍将传感器固定在管道外侧。
标准型传感器由于有导轨能确保两个传感器在同一水平面，而人号传感器需要用户自行调整，安装时需特别注意。
另外，人号传感器没有刻度尺，需用户自行配备。
1.6电路接线
电路接线端11如卜•图所示:
具体说明如下：
J1:
交流电接地输入端口
J2：
100〜240V交流电输入端II
J3：
0-5V脉冲输出端口
J4：
RS-485通信端口
J5：
上游信号端II,带有红圈标记，黑色线接右边
J6：
下游信号端口，带有绿圈标记，黑色线接右边
J7：
4-20niA电流输出端1丨，需要外接9-36V直流电，具体接法如下:
!
4-20111A输出端II；H
DC9-36V
测量点
DFM-A1-B2C10A面板操作
TF180D-S操作面板可实现PT-SCAN软件的部分功能，如查看流量计算结果，累积器清零，更改设置等。
3.1TF180D-S面板构成
TF180D-S操作面板由4X16字符和4X4键盘构成
TF180D-S键盘说明：
MENU：
模式选择键,退出键.ENT：
确认键（回车键）数字键:
提供0-9十个数值输入.右键：
选择数位
CheckResult
（查看结果）
TF180D-S液晶显示和键盘操作菜单：
-F
ResetTotal
F
—flow_fctr
—flow_unit_type
瞬时流量
清零累积量
—流量
流量系数
流量单位类型
-V
_T
—zero_calib
一flow_units__per
平均流速
_累积量
零点校准
流量单位时间
-V1
Sig
—out_calib_aa
-flow_damping
路径流速
信号强度
输出校准AA
阻尼系数
-VOS
VOS
Lout_calib_bb
—meter_type
流体声速
声速
输出校准BB
测量类型
Calibration
（仪表校准）
NormalRun（正常运行）
ResetTotal（清零累积）
FlowConfig（流量设置）
—Riild
雷诺数
—pFct
曲面系数
_dT
路径时差=upTT—_上游延时-dnTT
下游延时—sigL
信号强度—sigM
相关系数
sigD
信号差
sigG
信号增益
—min__flow最小流量
—max_flow最大流量
—lowF_cut_off低流量切断
—lowS_cut_off低信号切断
-^totalizer_umt」积单位=totalizH_mult累积倍乘因子
—\vindows_time窗口时间
—pulse_K脉冲K值density密度
baud通讯波特率modbus_id设备号
_unent_over
电流输出超出范闱—freq_over
频率输出超出范闱一no_signal
无信号
3.2密码输入
为了避免无关人员误操作，用键盘进行参数设置时，部分选项要求密码输入，此密码可以在PT-SCAN软件”配置”窗II修改，密码位数为4位，出厂设置为0000•输入完毕后，按卞”ENT"键确认，如果密码输入正确，则进入相应的操作界面，如果不正确，液晶显示”Incorrect、PW。
”提示重新输入密码，再次按下”ENT”键重新输入密码.
3.3参数设置
液晶菜单显示总共有九个模块，分别是：
NormalRun.CheckResult.RunState,ResetTotaLFlowConfig.Calibration,MasterErase,HistoryCoiifig^QuickSetup、正常运行情况下，液晶处于NormalRun模块，按下”MENU”键可以进入模块切换界面，通过上下键来选择要操作的模块，然后按下”ENT”键进入.
当前模块设置完成后，按,MENU”键回到模块切换界面，再按板ENU，键，液晶注意！
会显示”Save?
NY”提示是否保存修改过的数据，选择，汎”则不保存，选择Y则保存.
33>1FlowConfig（流量配置）
flow_unit-
_type（流量单位类型）：
1・L
（升）
2.GAL
（加仑）
3.M3
（立方米）
4.MG
（百万加仑）
5.IPG
（英制加仑）
6.CF
（立方英尺）
7.AFT
（英亩英尺）
8・LB
（液体桶）
9.BRL
（油桶）
10.KG
（千克）
flow_units_per（流量单位时间）:
1.S
（秒）
2・M
（分）
3.H
（时）
4.D
（天）
meter_type（测量类型）:
1.onedirect（单向）
2.biddirect（双向）
如果管道流体流动方向在测量过程中有可能发生改变时，必须选择”biddirect”测量方式.如果流体只朝一个方向流动时，则按流量计上方向指示牌安装，选择”onedirect”.
totalizer_mult（累积倍乘因子）：
1
1000
1000000
如果累积量没有进行扩展，正常情况下显示6位整数和1位小数点，为了防止累积量显示溢出，选择”1000“扩展3位数，累积量除以1000后显示,个位数为千，用"K"表示，选择“1000000"扩展6位数,累积量除以1000000后显示,个位数为百万，用”表示baud（波特率）：
96001920038400
baud指流量计和PT-SCAN软件的通信速度，一般情况下可设置38400,如果通信频繁出错时，可减小通信速度.
modbus_id（设备号）:
范围：
1-255
modbus.id指modbus通信协议的设备号，用于支持流量计组成流量监控网络，以支持第三方软件开发.
注意！
min.flow,max.flow此处只能查看，修改无效，表示流量计当前设置能正常测量的流量范I制,其余各个参数的使用，具体请参考PT-SCAN软件4・4”流量输出设
置”项的说明!
3.3.2QuickSetup（快速配置）
对于一般的应用，用户可以通过此模块设置少数几个参数，就可以进行流量的测量
1.MaterialSei（材料选择），选择流量计安装所在的管道的材料
I.OTHER（其他）
2.CARBONSTEEL（碳钢）
3.STAINLESSSTEEL（不锈钢）
4.CASTIRON（铸铁）
5.DUCTILEIRON（延性铁）
6.COPPER（铜）
7.PVC（聚氯乙烯）
8.PVDFLOWDEN（低密度聚偏二氟乙烯）
9.PVDFHIDENSITY（高密度聚偏二氟乙烯）
10.ALUMINUM（铝）
II.ASEESTOS（石棉）!
2.FIBERGLASS-EPOXY（环氧玻璃纤维）
其中，”OTHER（其他）”项用键盘操作时无效，该项须在PT-SCAN软件上操作.
2.FluidSei（流体选择），选择所测量的流体.
OTHER（其他）
\VATER（20C）（20度水）
\VATER（水）
SEA'WATER（海水）KEROSENE（煤油）GASOLINE（汽油）FUELOIL#2（燃料油#2）CRUDEOIL（原油）PROPANE（丙烷）EUTANE（丁烷）
当所测流体不是以上选项时，须选择"OTHER（其他）”项对流体的参数进行输入,该选项卜有两个参数,VOS（超声波在当前流体中的传播速度）,VIS（当前流体的粘度），这两个参数的数值可根据当前流体类型在附录表中查到•另外J0ATER（水）”该项不能通过键盘操作，须通过PT-SCAN软件4.3”配置”修改.或从”7.3附录C水温声速对应表”查对应的声速，选择"OTHER"项给相应的参数赋值。
3.MountSei（安装方式选择）
V
Z
W
S
理论上讲,一般直径小于150MM的管道都可以用V型安装，直径75MM以下且信号较好情况下（信号强度人于600）可以考虑用W型，直径人于150MM或者直径大于100且信号较差情况下可以考虑用Z型。
4.PipeSize（管道尺寸），流量计安装所在管道的管径人小.
PipeID（管道内径）
PipeWall（管道壁厚）
5.TrandSel（传感器选择）
Nomial（标准）
Big（大号）
6.CalSpace（计算间距），计算探头之间的安装间距，设置完以上参数后，进入到该项进行间距计算.
3.3.3HistoryConfig（历史配置）
当用户将流量计从当前测量点移到其他测量点时，由于每次新的测量需要输入的参数较多，可以将当前的设置保存在流量计中，当再次回到该测量点测量时，直接调用之前保存的设置，既方便又快捷，TF180D-S最多能保存十套设置，代号从0到9・
3.3.4RunState（运行状态）
“运行状态”指示流量计当前的工作状态，具体说明如下：
flow.cfleir:
流量输出配置错误，出现该指示，说明FlowConfig菜单项保存的数据可能丢失，需要用户重新设置.
save_en:
保存数据出现错误，出现该指示，说明流量计保存数据过程可能出现问题，需要用户重新进行保存.
chan.cflerr:
配置错误，出现该指示，说明PT-SCAN软件”配置”项的数据可能丢失,chan_calib_err:
校准错误,出现在该指示，说明PT-SCAN软件”校准"项保存的数据可能丢失，需要用户重新设置.
calc_cfLen:
F载配置出错，出现该指示，说明需要重新设置PT-SCAN软件的”配置”项或者流量计的QuickSetup菜单项，该数据丢失将可能使流量不能正常工作.
factoiy_eir:
内部设置错误，出现该指示，说明流屋计的内部参数数据出现去失，该错误可能使流量不能正常工作，一旦出现内部设置数据丢失，请联系厂家或者代理商.
cuneiit.ovei-：
电流输出超出范围，出现该指示，说明当前测得的流量超出了4-20对应的流量范围，也有可能是flow_cLerr,clian_calib_err引起的.
freq_over:
频率输出超出范I韦I,出现该指示,说明当前测得的流量超出了频率范闱对应的流量范围，也有可能是flow_cf_err,chan_calib_err引起的.
no_signal:
无信号，出现该指示，说明流量计接收不到超声波信号，这将使流量计无法进行测量•这可能是QuickSetup项卞面的各项子项设置不正确，也有可能是探头没有拧紧，或者是探头上没有涂上足够的耦合剂引起的.
3.3.5Wave（波形）
波形界面将实时显示接收到的超声波信号，既方便又直观.信号是测量的根本，如果接收不到超声波信号，那么所有测量将无从谈起•所以,当流量计第一次安装在测量点或者测量值出现异常,利用此功能查看信号情况是非常有必要的.波形显示分为两种模式，按上键,显示压缩后的整个信号，按下键,无压缩显示有效信号部分.
有信号的波形如下图，此时可以进行测量：
无信号的波形如卞图，此时无法进行测量:
1.4DFM-A1-B2C10A输出校正
flow_fctr（流量系数）:
由于受各种测量参数准确度的影响，测得的流量值跟实际流量值可能有一定的误差,如果知道管道当前的实际流量，便可以利用此参数进行校准,校准时，如果条件允许，应先校准零点，经过零点校准后流量计自动将flow_fctr置1,如果没有先校准零点，进行流量系数校准时则须先将flow.fctr置1,然后等待测量值稳定后读取流量值，实际流量值除以读取的流量值，便得到流量系数.
zero_calib（零点校准）：
Set（校准零点）
Clear（清零校准）
进行零点校准时，必须明确管道内流体处于静止状态,选择”Set”项进行校准,当流量计在新的测屋点测量时，如果管道内流体无法处于静止状态时，需选择”Clear”项清零校准值而不进行零点校准。
out_calib_aa,out_calib_bb是电流坏的校准系数,将当前流量值（单位:
升）转换为电流值，这两个参数须由用户自行计算，具体算法如下：
假定选择电流输出，设定20mA对应最人流量36.02升/秒，4mA对应最小流量-36.02升/秒，则输出校准计算如下：
out_calib_aa=（20-4）/（36.02-（-36.02）
=0.22201
out_calib_bb=20-0.22201*36.02=12.0032
1.5快速使用指南
1.5.1使用键盘
0进入QuickSetup菜单项设置材料，流体，安装方式，管道尺寸，设置完以上
参数后，进入到QuickSetup->CalSpace查看传感器的安装间距.
1根据计算好的安装间距安装好流量计，拧紧探头,进入到RunState查看是否有错误信息指示，如果有,则需要处理完各项错误后才能继续进行.
2确认流量计各项状态正常，进入FlowConfig->flow_unit_type,FlowConfig
flow_units_per设置流量单位时间.
3如果条件允许，可以进行零点校准和流量系数的校准，具体请参考”仪表校准”的说明.
1.5.2使用PT-SCAN软件
o连接流量计，连接成功后，进入”配置”项设置材料，流体，安装方式，管道尺寸等参数,
发送设置到流量计后，得到安装间距.
1根据计算好的安装间距安装好流量计，拧紧探头,进入”监控”界面查看各项监控参数，监控界面如果无错误指示，则可以继续设置.
2进入”流量输出设置”设置时间单位等参数.
3如果条件允许，进入”校准”界面，先在液体静止状态下进行零点校准，然后在较高流量点进行流量系数校准.
升级会员 