超声波流量计产品详细介绍应用.ppt

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1、超声波流量计,科隆产品在全球市场上的地位,转子流量计 No.1 每年转子流量计的生产量超过10万台超声波流量计 No.1 管道式超声波流量计的市场领头者电磁流量计 No.1 OPTIFLUX 电磁流量计的参照物质量流量计 No.3 最具创新力的科氏力质量流量计系列雷达物位计 No.3 最先进的雷达物位测量仪表音叉液位开关 No.3 适用于各种场合,科隆在中国,科隆亚太区总部：KMIC,上海,2002年：成立科隆测量技术（上海）有限公司KMTS（独资）,1999年：成立科隆测量仪器（上海）有限公司KMIC（独资）,1994年：成立上海科隆光华仪器有限公司KGI（合资）,1991年：成立承德热河克

2、罗尼仪表有限公司CRK（合资）,1987年：成立上海光华爱而美特仪器有限公司SGAIC（合资）,KROHNE在中国,SGAIC/KGI上海光华爱而美特仪器有限公司/上海科隆光华仪器有限公司:上海电磁流量计/质量流量计生产,KMIC科隆测量仪器(上海)有限公司:上海全部科隆产品范围销售市场,销售,服务办事处:北京,广州,沈阳,武汉,KMTS科隆测量技术(上海)有限公司:上海电磁流量计 生产,CRK承德热河克罗尼仪表有限公司:承德转子流量计,涡街流量计,流量控制器生产,销售,市场,服务办事处:北京,上海,KROHNE中国,科隆在中国的分布,中国及亚太总部：上海（KMIC)主要销售办事处：北京 广州

3、 沈阳 武汉 生产基地：上海闵行（SGAIC/KGI）上海松江(KMTS)河北承德(CRK)员工数：600+,生产基地,销售办事处,科隆:出色的标定经验,科隆在全世界具有精度最高的，按照国际标准认可的最先进标定设备每一台科隆流量计将在出场之前经过水标定，无论是DN 2.5 或DN 3000,科隆中国上海闵行区的工厂的标定设备已通过了中国CNAL认证。(认证号L2287),2.,3.,4.,5.,应用行业,便携式超声波流量计,6.,7.,8.,KROHNE ALTOMETER 工厂介绍,KROHNE 超声波流量计产品系列介绍,管道式超声波流量计,9.,外夹式超声波流量计,竞争对手,荷兰KROHN

4、E ALTOMETER 工厂介绍,地址：Dordrecht（多得雷赫特）业务：电磁流量计和超声波流量计的生产和研发年产量：五万台 电磁流量计 五千台 超声波流量计营业额：约1亿欧元员工：约 350人,KROHNE 超声波流量计发展历程,1980第一台超声波流量计(UL 50)1997第一台用于贸易交接的高粘度的五声道液体超声波 ALTOSONIC V1999第一台测蒸汽的超声波流量计2003UFM 3030面市,管道式三声道超声波2004用于贸易交接的低粘度的三声道液体ALTOSONIC III2006外夹式超声波 OPTISONIC 6300 面市2008三声道气体超声波OPTISONIC

5、V62009六声道贸易交接气体超声波ALTOSONIC V122010便携型超声波流量计OPTISONIC 6400 面市2011OPTISONIC 7300/8300即将面市,KROHNE 在70年代成功开发了超声波流量计30余年的应用经验.在全世界的业绩已超过10,000台超声波流量计KROHNE不断地自主研发超声波流量计KROHNE首创应用于贸易交接的最高精度的超声波流量计KROHNE 能够为所有应用场合提供合适的超声波流量计KROHNE的超声波流量计:牢固,寿命长质量保证:每台KROHNE流量计在出厂之前经过实流（水流）标定KROHNE 已成为石油化工,水行业等国际大型企业的优先供应商

6、,KROHNE 超声波流量计历史沿革,1.,KROHNE Altometer介绍,KROHNE 超声波流量计产品系列介绍,3.,4.,5.,应用行业,便携式超声波流量计,6.,7.,8.,管道式超声波流量计,9.,外夹式超声波流量计,竞争对手,管道式UFM3030：管道式三声道液体超声波（0.5）UFM 530 HT：高温（单/双声道）超声波流量计（1）OPTISONIC 7300：（双声道）气体超声波（1or 2）OPTISONIC 8300：（双声道）过热蒸汽超声波（1or 2）夹持式 OPTISONIC6300：（单/双声道）液体超声波（1）便携式OPTISONIC6400：（单/双声道

7、）液体超声波（1）,KROHNE 超声波流量计产品系列,1.,KROHNE Altometer介绍,科隆超声波流量计产品系列,管道式超声波流量计,2.,4.,5.,应用行业,便携式超声波流量计,6.,7.,8.,9.,外夹式超声波流量计,竞争对手,用户界面两种类型一体型(转换器在传感器上安装)分体型(有接线盒和分离的转换器)转换器的作用 放大测量信号 过滤测量信号(分辨噪音)将测得得信号转变为流速，体积流量，质量流量，累计流量，声速（VoS）等,信号转换器UFC030,测量管不锈钢，碳钢外壳DN 300以内有外壳换能器(6个)发送和接受声学信号同轴电缆(6个)传输声学信号 接线盒(分体型)连接

8、同轴电缆,流量传感器UFS3000,特点没有插入部件 与管线相同的内径（DN）无可动部件优点不会堵塞无压损不会磨损,因而不需重新校验双向流测量长寿命&高可靠性,传感器部件：测量管,换能器 生成 和 接受 声学信号 采用石英材料制成的压电元件作为换能器。发射超声波是利用负压电效应，即利用高频电脉冲作用，使压点晶体高频振动，从而发出脉冲变化的高频压力波（即超声波）。,压电晶体,换能器窗口(SS),声波防护外壳(SS),传感器部件：换能器,气体氯气 210 m/s空气 330 m/s 甲烷 430 m/s氦气 965 m/s氢气 1,280 m/s,声速=声波在介质中的传播速度v m/s 200 C

9、 在给定的温度下每种介质有它特定的声速,声速,UFM 3030UFM 530OPTISONIC 6300OPTISONIC 6400测量液体,频率,超声波流量计,18 kHz,25 kHz,50 kHz,100 kHz,175 kHz,1 or 2 MHz,OPTISONIC 7300测量气体,人,狗,蝴蝶,鲸,蝙蝠,无噪音干扰,声学信号的频率,换能器 B,换能器 A,Vm,L,声波在一个斜对角的路径上发射和接收 顺流而下的声波比逆流而上的声波速度要快,时差法原理,流 速,换能器 A,换能器 B,D=管径,转换和接受声学信号,C=声速,声学信号,传输时间的差值,传输时间(T)=距离/速度,顺流

10、而下 换能器 A to B,逆流而上 换能器 B to A,D=管径L=声程长度V=介质流速U=V cos C=介质中的声速,V cos,V,L,D,C,换能器 A,换能器 B,时差原理 与介质无关,一般情况下，液体中声速C在1000m/s以上,由于声速远远大于液体流速，即U2C2,时差原理 与介质无关,所以流速U：,可见，当声速C确定，只要求的时间差，就可以得到流速。得到流速，当口径一定时，就可以得到体积流量。,举例:管径100 mm介质water流速1 m/s声速1,480 m/s传输时间 顺流TA B 95.4949 ms 传输时间 逆流 TB A 95.5862 ms 传输时间 时间差

11、T 91,3 nano sec.(=10-9)0,5%分辨率500 pico sec.(=10-12)时间的测量必须非常准确,传输时间测量,V=一个声程上的速度,V,我们测量的是什么?,我们需要的是什么?,Vavg,Vavg=整个截面上的平均速度,在一个管道中的流速,层流:抛物线形,紊流:形状较平,雷诺数是流体流动中惯性力与粘性力比值的量度 雷诺数Re2000为层流状态，Re4000为紊流状态Re20004000为过渡状态,流体形态的剖面图,层流 VAVG=Vm*0,66,VAVG,Vm,紊流 VAVG=Vm*1,00,VAVG,Vm,通过管道轴线的单声道受流态影响 从层流到紊流的影响差别达

12、33%典型精度:1 to 2%在雷诺数Re 10.000,单声道的超声波流量计,VAVG=K1*Vm1+K2*Vm2+K3*Vm3,三声道.更多流态的信息 对非轴对称的流态有更好的表现更好的再现性 在整个雷诺数范围内都有良好的精度 典型精度:0,5%,三组声道的平均流速,三声道的超声波流量计,单声道 受雷诺数影响对于非轴对称的流态比较敏感没有冗余精度:1 to 2%(在过渡区达33%)三声道受雷诺数影响 0,5%对非轴对称的流态进行补偿，修正有冗余测量声道精度:0,5%五声道不受雷诺数影响对非轴对称流态及漩涡的进行修正 有冗余测量声道精度 0,15%,多声道的数量,多组平行声道在流态上提供最多

13、的信息 UFM 3030 多组交叉声道 测量的永远是通过管道中心点的流速OPTISONIC 6300（两组声道的外夹式）反射模式(V-mode)测量通过管道中心点的平均流速OPTISONIC 6300 小型,中型 和 大型 对角线模式(Z-mode)测量通过管道中心点的平均流速OPTISONIC 6300 大型,声道的位置,精度表现与介质性质无关-密度-粘度-温度-电导率,无插入部件 无可动部件-无压损-无磨损,无堵塞 无需维护 无需重新校验,带自诊断的双向测量,整个测量范围内的高精度,高量程比-40：1,通用性-导电和非导电的液体,独特的三声道的位置,UFM 3030优点,长寿命和高稳定性

14、无磨损;没有重新校验的必要 精确的双向流测定 通用性：导电/非导电介质均可适用 完整的自诊断功能,选择UFM3030的5个理由,影响 规则 非满管无法传播完全满管混和物反射均一的,单相3.气泡 反射体积%2%4.固体颗粒 反射体积%5%5.粘度 衰减最大=100 cSt 100 cSt 请咨询 KROHNE,限制条件,应用场合,重量轻，一体化无需支撑 一体或分体可选 为使流体状态最佳 进口直管段:10 DN 出口直管段:5 DN过滤器：视工况而定,安装要求,安装要求,UFS 3000 流量传感器参数,口径范围DN 25 to 3000(1”120”)法兰压力等级 PN 16,25,40,64

15、ANSI 150,300,600,JIS 10K,20K 过程温度-25C to+140 C(一体式)-25C to+180 C(分体式)材质 测量管 DN 25 300不锈钢316 L DN 350 3000碳钢传感器 DN 65(2,5”)不锈钢316 L DN 80(3”)碳钢法兰 DN 65(2,5”)不锈钢316 L DN 80(3”)碳钢接线盒 铸铝,壳体材质:铝 不锈钢(可选)环境温度:-40C to+65C 供电电源 100-240 VAC(-15%,+10%)18-35 VDC 24 VAC(-10%,+15%),UFC 030 转换器特性参数,输入 状态输入 标准(*)4-

16、20 mA可选(2x)输出4-20 mA标准(*)脉冲/频率标准(*)状态输出标准(*)通讯Hart 标准Profibus 可选(*)&(*)组合在一个端口,UFC 030 转换器特性,1.,KROHNE Altometer简介,外夹式超声波流量计,2.,科隆超声波流量计产品系列,3.,管道式超声波流量计,5.,应用行业,便携式超声波流量计,6.,7.,8.,9.,竞争对手,折射角:f(声速)声程:不确定,外夹式,在线式(管道),A,B,折射角=f(声速),发射和接受声学信号,流 速,D=管径,外夹式超声波的时差法原理,管道参数 管道外径 管壁厚度(薄的管壁更加困难)管道尺寸的公差(内径，圆度

17、)管道材质(较复杂的是 塑料,铜,带衬里管道)衬里衬里厚度,介质 均一性固体 5%v/v气体 2%v/v无流体干扰,影响外夹式超声波测量的因素,反射模式=V-mode默认设置:小型，中型(如果 DN 25:W-mode也可)安装简单 测量精确 更耐受漩涡和歪曲流体的影响,对角线模式=Z-mode默认设置:大型安装较复杂或多或少的精确测量（安装影响）更能耐受管道沾污,OPTISONIC 6000 传感器形式,任何地点都可以安装监控流量 减少安装成本 灵活性高(口径和材料)不需要断流 对精度要求不高,选择外夹式超声的的五个理由,进口 10 DN,出口 5 DN推荐区域：管道的上升段 管道的较低点

18、排放口，5m以下控制阀在下游泵在上游,安装要求,OPTISONIC6300应用行业,温度范围普通型 120 C不锈钢 扩展型 200 C能源行业供暖用热水冷凝液石化、医药、食品（CIP/SIP）行业,OPTISONIC 6300 安装方式,应用:各种口径各种行业各种配置传感器:全部本安设计软件:单管/单通道和 双管/双通道IOs:基本 IO+Hart,模块化IO,Ex-i IO外壳:壁挂式,非-Ex/分体式 EEx-zone 1 W:PA F:铝或不锈钢,OPTISONIC 6300 多种应用,统一的 KROHNE 外观标准的转换器（对任一种测量原理的流量计）标准的基本版电子元器件标准的接线端

19、子,Basic IO(standard)Modular IO,Ex-i IOBus:Hart(standard),OPTISONIC 6300 转换器模块化设计理念,OPTISONIC 6000的应用 中号,过滤系统进口DN 250,不锈钢壁厚 4,2 mm流量 540 m3/h水(97%)含有2 to 3%的颗粒换能器距离 185 mm,OPTISONIC 6000 的应用-中号,俄罗斯油管线油的粘度 18 cSt密度 840 kg/m310“碳钢管壁厚 6,3 mm流量 0 到1250 m3/h时间常数 5 秒信号检测 95%,OPTISONIC 6300 大号,OPTISONIC 630

20、0 大号外径924mm，壁厚10mm测量介质：冶金厂中的冷却水,OPTISONIC 6300 大号外径1016mm，壁厚13.15mm油:密度 860 kg/m3,30 cSt,VoS 1356 m/s,1.,KROHNE Altometer简介,外夹式超声波流量计,2.,科隆超声波流量计产品系列,3.,管道式超声波流量计,应用行业,便携式超声波流量计,6.,7.,8.,9.,竞争对手,4,OPTISONIC 6400 便携式超声波流量计,特点传感器安装快速简易丰富的用户界面数据传输便捷电池寿命达14小时能量测量功能,OPTISONIC 6400 配置,标准配置包括：UFC 400P 转换器，

21、包含充电器/电源和安装支架文件USB存储器耦合剂测量带背包滚轮箱,1.,KROHNE Altometer简介,外夹式超声波流量计,2.,科隆超声波流量计产品系列,3.,管道式超声波流量计,应用行业,便携式超声波流量计,5.,7.,8.,9.,竞争对手,4,应用行业,Chemical,Food&beverage,Water&wastewater,Oil&gas,Marine,Pharmaceutical,Paper,Steel,Petrochemical,过程与控制测量产品运输,流量结算 物质合成批量处理 管道测量管道泄漏检测产品鉴别分配测量 存货控制,通用型流量计,是工业过程控制领域中许多应用

22、条件下的理想选择,可测量 丙稀氨水 甘油/丙三醇化肥橡胶乙醇塑料溶剂,化工行业,可测量 冷却水 原水 热水,能源行业,可测量 丙稀氨水 乙醇苯乙烯丁二烯二甲苯供给锅炉的除盐水,石化行业,Thermal Energy,Sewage treatment,可测量:污水生活用水 冷却水 锅炉水饮用水 海水未净化水 灌溉用水,水及污水行业,1.,KROHNE Altometer简介,外夹式超声波流量计,竞争对手,应用行业,7.,8.,9.,2.,科隆超声波流量计产品系列,3.,管道式超声波流量计,4.,5.,管道式超声波UFM3030的竞争对手,主要竞争对手SIMENS，GE，E+H口径范围SIMENS:DN50DN300/DN100DN1200GE:DN50DN1000E+H：DN300DN2000KROHNE：DN25DN3000!声道数SIMENS:两声道GE:两声道E+H:两声道KROHNE：三声道,谢谢!,