丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书(2)

心排列以减小流量干扰。法兰内部焊接应平整、顺畅。上端法兰或垫圈的任何部分突出于气流部分不得多于内部管径的1%。

●流量计的内壁应保持干净，没有因冷凝物所产生的沉淀或油渍与铁鳞的混合物，沙子或

污垢，这些因素会影响流量计的横截面积。

●对于单向流而言，热安装套管应安装于流量计的下游的2D与3D之间。对于双向流而言，

热管安装套管应安装于流量计法兰的任意两面于3D和5D之间。

●虽说大部分超声波流量计并不需要安装过滤装置，但在如果流量计内会有杂质造成沉淀的

情况下，应该安装过滤装置。

●就由控制阀、流量调整器和流量计定向所产生的噪音干扰问题，应向生产商咨询。

遵循所有的AGA推荐（包括生产商基于最新的研究和测试结果的推荐）将导致现场安装，而这是在AGA文档中所陈述的容许误差范围之内。由于管道设施、所使用的流量调整器及制造公差对流量计所产生的影响，许多用户会将整个管道装置视为一个整体来校正，从而减少额外的不确定因素。通过这种方式，安装所对流量计精度的影响将被最小化。

2.1.2 最小推荐空间

当设计流量计工作站时，应考虑到有足够的空间对流量计及相关管道进行操作，应增加空间。最低程度，流量计的两侧应至少有两英尺的空间空余。如果小于这个空间，那么进行流量计操作时将会异常困难，尤其是操作传感器时。

2.1.3 流量调整器

为了减小不理想的管道安装所带来的影响，丹尼尔公司推荐安装超声波流量计时同时安装为该种型号的流量计配套的流量调整器。所使用的流量调整器应能确保通过流量计时的流型是连贯的；能够减少测量过程中所出现的不确定因素；并能使日常维护简单化。

请与丹尼尔公司联系，以获得最新的流量调整器型号与安装标准。

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<<<4>>> 2.1.4 控制阀隔音

在传感器间传播的声音频率超过了125千兆赫。遗憾的是一些型号的控制阀所产生的噪音也在这个频率范围之内。此类超声波噪音量级取决于包括阀的型号、流量以及阀门差在内的几个因素。这些噪音会使流量计的信号模糊，并产生小流量信噪比，这使得流量计的电子元件难以区别、有时甚至无法区别这两种信号。 图

2－1显示了当控制阀有轻微噪音时的流量计的波形图2－2显示了当流量计受到来自控制阀微噪音时的波形。3.8节论述了如何对Mark II 和Mark III 电子元件进行配置，以便控制来自控制阀的噪音。

图2－1 正常波形

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图2－2有噪音时的波形

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丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书 <<<6>>> 数字信号处理有助于减小外来噪音的影响，另一个妥善的解决方法便是将流量计与噪音源隔离开来。由于多数噪音会顺流而下而不是逆流而上，因此控制阀应尽可能地安装在远离流量计的下游位置。由于流量计工作站的空间所限，控制阀与流量计之间的距离有限；因此，需要采取其它手段来减弱噪音。

T 型弯曲在减弱噪音方面比一般弯曲要强大约两倍。这是因为T 型弯曲会使噪音反射回噪音源。下图说明了安装T 型弯曲减弱噪音的方法。

图2－3显示了典型的用一个T 型弯曲来隔离控制阀噪音与流量计的单线图。图2－4显示了典型的用一个T 型弯曲来隔离控制阀噪音与流量计的双线图。

图2－3 使用一个T 型弯曲及距离来减弱控制阀的噪音

图2－4 典型的用一个T 型弯曲与下游连接

最大可

用距离

控制阀

超声波流量计 可选双T

型弯曲

流向 流量调节器

丹尼尔高级超声波气体流量计安装、维修及诊断说明书2.2 MARK III 流量计

Mark III 流量计包括以下三个组装部件：

1. 顶部防爆套

2. 底部本质安全基础单位组装部件

3. 流量计主体

图2－5显示了包括套及电路板在内的Mark III电子元件的主要部件

顶部防爆套Mark

III组装部件

IS 接口

板

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流量计的主体有两种设计方式： 1. 3400型（英国燃气公司设计）：该设计中，共有四条通道，两条离中线有0.309R ，另两条为0.809R 。此设计用于8英寸及更大的流量计上。 C 弦

A 弦

B 弦

D 弦 B 弦和D 弦 A 弦和C 弦

流向

图2-6 底部图-3400型 图2-7 顶部图-3400型

2. 3422型流量计主体（Dual X 设计）：该流量计是四通道设计，所有通道均与流量计的中线相距0.5R 。该设计用在4英寸与6英寸的流量计上( 2004年6月前，也使用在8英寸的流量计上)。 A 弦 C 弦 D 弦

B 弦

B 弦和D 弦

B 弦和D 弦

流向

图2-8 底部图-3422型 图2-9 顶部图-3422型

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丹尼尔高级超声波流量计的容量、尺寸和重量提供在

下表。

表2-1在所推荐的最大流量速度的高级超声波容量

* 容量是指Schedule 40管并四舍五入了。

表2-2高级超声波流量计尺寸和重量(600 ANSI)

2.3 电源要求

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表2-3电源要求

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2.4 配线因素

本节论述了Mark III电子元件的配线因素。关于Mark III流量的信息，请参阅丹尼尔超声波气体流量计参考、安装和操作说明书(P/N 3-9000-740)的第3节。

2.4.1 软性与硬性线管

尽管软件性与硬性管都能用于与流量计连接，但我们强烈推荐使用软性管连接电源，信号线连接流量计，因为进入基座单位的配线和采集板需要移除附在上方管套的基座盖子。进入基座内部是需要：

●排除故障或更换采集板

●排除线路连接和接口故障

●更换传感器或排除传感器故障

软性管道有助于卸掉盖子，以及打开或翘起上部的管套，因此得以进入内部元件和配线。使用硬性管道需要移除管道和断开上方管套的连接，因此才能移开上部管套。软性管应该足够松驰，这样上部管套才能够重新定位，以便进入基座的内部。一般说来，18英寸长的软性管道足以服务于下部管套的电子元件。

2.4.2 线路规格

下列表格列举了所推荐的连接Mark III电子元件与所有附属设备及通讯设备的线缆。

表2-4配线推荐

备注:

1. 5-导体线缆允许RS-485全工模式。如果只需要RS-232，那么可使用9930(3导体)。

必须注意到RS-485通讯，丹尼尔CUI需要全工模式。

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2. 特定组(1组和2组)的频率与数字输出线缆可以与线缆1合在一起(如6-conductor +

shield (Belden 9960)可成一组)。

3. Belden 8760是铠装的，而9740不是。

4. 为了减少费用，可使用两对线缆。只有在传送器通过流量计电子元件传送给流量计

算机的信号呈回路时才需要。如果使用了分开的压力和温度，那么将流量计与传送器直接相连。

5. 气相频谱仪与流量计之间的通讯是通过RS-232或RS-485半工串口模式，因此4-导

体线缆是不必要的。

2.4.3 通讯规格

Mark III流量计提供了两个标准的和一个可选择的RS-232/RS-485串行通讯端口和一个可选择的以太端口。

丹尼尔CUI与Mark III流量计进行串口通讯时，需要全工通讯模式-三线RS-232或五线RS-485。通过Modbus与流量计进行串口通讯的设备并不需要全工模式。这典型包括流量计算机和RTU。

表2-5通讯规格

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当使用了或相当于它的线缆时，RS-232通讯线缆波特率为9600比特/秒的线缆最大长度为250英尺(88.3米)，RS-485通讯线缆波特率为38400比特/秒的线缆最大长度为1970英尺(600英尺)。对于RS-232而言，线缆越长，一般需要减少波特率。长度越短(小于50英尺)

可以使用19，200波特或更高。

附录A.2包括了开关设置和线缆接口图。3.4节中说明了如何设置通讯参数。

2.5 远程控制

丹尼尔公司的CUI软件（所有版本）均能通过拨号调制解调器或无线电对Mark II and Mark III 流量计进行远程控制。在3.4.4节中，我们将会详细论述。通过使用以太端口，Mark III 电子元件也能通过广域网进行远程控制。我们将在3.4.3节中详细论述实现远程控制的方法。

远程控制的主要优势是缩短了维护时间，这能大大削减操作费用，并能加快诊断任何潜在的问题的速度。尽管并不需要高速连接来传输可能收集到的数据，但我们还是推荐使用带宽至少为28.8 Kbps 的拨号调制解调器。频展无线电将与Mark II和Mark III电子元件共同工作，但是数据传输速度或许有所限制，因此并不是那些最需要的通讯技术。

2.6 100系列可选板

100系列可选板为Mark III流量计增加了下列性能：

●模拟(4 - 20 mA) 温度取样及压力信号

●模拟输出（4 - 20 mA）是可通过软件进行配置的，它描绘了容积流量、气体速度、

声音速度、能量率或质量比。

●RS-232/RS-485（半双工）串行口既可使用于GC通讯（作为Modbus 主机）也可使

用于普通用途的串行通讯（作为Modbus从机）。如果是与丹尼尔CUI同时使用，因为丹尼尔CUI需要进行全工模式通讯，必须使用RS-232。

应注意到模拟输入为16位，完整差异，这使得存在于传感器的闭合电路能通过100系列可选择板，而不需要I到I（电流到电流）的绝缘体。

2.6.1 压力传感器

压力传感器输入是用来将流量校正为基本状况，并且通过AGA10计算声音的速度。

该压力传感器是通过磁场连接板上的J12接通电源。关于电线接口的详细信息，请参考附录A.5开关设置取决于输入方法是“源”模式（通过流量计供电）还是接收模式（内部供电）。

2.6.2 温度传感器

温度传感器输入是用来将流量校正为基本状况，并且通过AGA10计算声音的速度。

该温度传感器是通过磁场连接板上的J12接通电源。关于电线接口的详细信息，请参考附录A.5开关设置取决于输入方法是源摂模式（通过流量计供电）还是接收模式（内部供电）。

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