1、1 FLOWSIC 200 风速风向检测仪 PDF created with pdfFactory trial version 2 PDF created with pdfFactory trial version 3 目录 简介 1 安全事项 1.1 安全注意 1.2 使用条件 1.2.1 用途 1.2.2 安全说明 1.3 用户资格 1.4 警告，保护措施 1.4.1 电击危险 1.4.2 安全操作 1.4.3 故障检查 1.4.4 避免进一步破坏设备 1.5 保护环境措施 2 仪器说明 2.1 工作原理 2.1.1 风速计算 2.1.2 环境温度计算 2.2 组件 2.3 输入/输出选项
2、 2.4 计算 2.4.1 流速标定 2.4.2 温度标定 2.4.3 响应时间 2.5 检测循环 2.5.1 零点检测 2.5.2 量程检测 2.5.3 模拟输出检测 3 安装 3.1 一般注意事项 3.2 安装 3.2.1 发射/接收安装 3.2.2 发射接收对齐 3.2.3 分析部分安装 3.3 电路安装 3.3.1 注意事项 3.3.2 组件连接 3.3.3 选项连接 3.3.4 与VCA400连接 PDF created with pdfFactory trial version 4 4 启动和参数设置 4.1 总则 4.1.1 准备 4.1.2 启动过程 4.1.3 用MEPA 启
3、动 4.2 正常启动 4.2.1 输入基本设置 4.2.2 输入工厂数据 4.2.3 设置输出值 4.2.4 设置检测循环 4.2.5 开始标准测量 4.3 进一步启动 4.3.1 总则 4.3.2 测量和标定的调整 4.3.3 设置选项 4.3.4 设置内部参数 4.3.4.1 注意事项 4.3.4.2 信号和参数化 4.3.4.3 处理测量值参数 4.3.4.4 调整参数 4.3.4.5 举例说明 4.4 显示和存储功能 4.5 检测和诊断功能 4.6 用键盘操作 5 维修和维护 5.1 维护说明 5.2 清洗说明 6 故障排除 6.1 不测量的原因 6.2 报警 6.3 测量值错误 6.
4、4 检测输入/输出选项 6.5 检测传感器 6.6 端子控制的可能性 6.7 换部件 6.7.1 换超声波探头 6.7.2 换EPROM PDF created with pdfFactory trial version 5 7 技术指标 7.1 技术指标 7.2 一般设计 7.3 选项扩充 7.4 2年消耗件 7.5 备件 7.6 测度图 7.6.1 发射/接收单元 7.6.2 安装架 7.6.3 评估单元 7.6.4 接线盒 7.6.5 印刷电路板 PDF created with pdfFactory trial version 6 安全注意 这是一种超声波仪器，测量隧道内的温度和流速。
5、 为提高排风系统的效率，隧道内的风速和方向要精确测量，使用器导或机械式流速仪无法测量整个隧道内的流速。 而 FLOWSIC200 可测量整个隧道的流速，而且测量值不受温度和压力的影响，由于是非接触式的，无运动部件，需要维护量小。 这些仪器的安装，布局和维护在手册中表明，测量方法和安装等介绍在本手册中，为精确测量而进行安装正确的方法。 说明书中所述SICK AG要服从地方法规要求。 说明书中只介绍标准的应用，其它的应用，将于 SICK 的专家联系，SICK 将提供必要的技术咨询。 SICK集团有1600员工，分布于世界各地，将提供用户必要的技术支持，也希望将用户的意见反馈给SICK。 1 安全说
6、明 1.1 注意事项 如下符号表示一些警告和注意，在有关章节中出现 危险警告，可能会对人员造成伤害 表示如果不当会对人造成伤害 表示可能会损坏仪器 表明使用中的注意事项 1.2 使用条件 1.2.1 使用 操作者应当是受过培训的人员，按厂家的要求进行操作，安装，启动和维修。 操作人员要负责如下： 所有部件用其所用 所用仪器要符合技术指标要求的范围内 符合安装，安全说明 符合地方法规的安全规范 有升降机和搬运工具 安装合适的安全设施 有安全装置和安全板 1.2.2 安全注意 此仪器为精密设备，运输安装工作时要合理对待： 不要露天存放 使用原包装 干燥存放 PDF created with pdf
7、Factory trial version 7 保护好接头，不要破坏接口，电缆。 1.3 合格人员 保证使用人员具有： 足够的知识，经培训，会操作，安装和维护。经过DIN验证，了解仪器性能，会处理多数，会避免危险。 有危险环境的工作知识 有避电工作知识 不能让不懂的人工作操作 1.4 安全说明，操作措施 1.4.1 触电危险 仪器使用，安装，维护时会： 有触电危险 处理不当会伤及生命 1.4.2 要保证在仪器发生故障时不会引起危险 为了避免仪器故障，要定期检查仪器。 1.4.3 检查故障 任何异常功能，都要认真对待包括： 检测仪的反应 结果飘逸 功耗加大 温度异常 味道异常 1.4.4 仪器故
8、障时避免进一步破坏措施 当仪器有故障时，为避免进一步破坏应： 尽快通知维修人员 维修人员正确采取措施 关掉电源可避免进一步损坏 1.5 环保要求 仪器只有电路板为有害环境部件，其它部件为可回收材料，只有电路板需作为电子垃圾处理。 PDF created with pdfFactory trial version 8 2 仪器综述 2.1 工作原理 仪器使用超声波脉冲非接触式测量流速和环境温度。 发射/接收部分以固定角度对准流速方向。发射/接收部分为压电超声波变送器，交替作为发射和接收器。 超声波脉冲与流速方向呈角，传输时间由声波的方向受气流推动和制约作用决定（参见公式2.1和2.2）。 超声波
9、时间差越大，或角越小，表明流速越大，流速由时间差决定，压力和温度的波动不对测量值有影响。 PDF created with pdfFactory trial version 9 2.1.1 流速计算 L为超声波路径，即测量距离，C为声速，为声波方向与流速之夹角。 顺流速方向传送时间为： 选流速方向为： 解方程如下： 可计算出流速V 2.1.2 气流温度的测定 温度可由传送时间测定 声速与温度有关，也可解方程得到 声速与温度有关，C0为0时的声速，C为实际温度的声速 温度可由此公式测得： 从公式2.6可以得出温度与测量的距离和声速有关。 PDF created with pdfFactory t
10、rial version 10 2.2 部件组成 FLSE200发射/接收单元 由超声波发送器，电路和保护管组成： 发送器的支架 保护管 防撞管 电子单元安装在带防护管的机壳内，包含信号处理，数字化和通讯部分。 发射/接收单元电源为24V，由串行接口与分析部分通讯。 FLA200分析部分 电子部分在坚固的壳中，有数据处理和控制部分和2个探头电源显示和功能键，有失电保护程序和19英寸机壳选项。 VCA400远程控制选项 VCA400可运程控制，参数设置，也用VCA400连接到分析部分。 PDF created with pdfFactory trial version 11 安装架 可用于精确安
11、装和调整 2.3 输入输出选项 串行口： 2个RS485用于连接探头 1个RS232 用于参数设置 RS422/485 接口选项，传送距离可达1000米。波特率可选择。 模拟输出： 1个标准电流4-20mA输出可用于： 流速 温度 2个选项4-20mA输出也可用于模拟输入如气体温度或湿度值 最多可加两个模块 PDF created with pdfFactory trial version 12 继电器输出有4个： 流速方向 报警 故障 维护/测试/检测循环 继电器额定 48V 1A 风速方向有0.2米/秒的滞后，并不在零点切换，以免过频的切换。当有故障时，故障继电器切断。 数字量输入 用于连
12、接维护开关 显示 两行LC显示： 流速 环境温度 状态信息 LED 4个LED显示状态 LED Explanation Operation 操作正常 Malfunction 故障 Maintenance 维护方式 Check cycle 循环检测方式 功能键 前面板有2个功能键： 选择测量值 打开维护状态 打开检测循环 接 键，打开菜单，按 键选择调整项。 PDF created with pdfFactory trial version 13 2.4 计算 2.4.1 流速标定 一般情况无需标定 当应用于流速均值与测量值不一致，可进行标定，这需要整个网络进行调整，由2次回归曲线标定得到Cv2
13、，Cv1和Cv0，由如下公式计算出标定的流速。 V = Cv2*x2 + Cv1*x + Cv0 这些系数输入仪器中的参数部分，大多数情况无需标定，Cv2和Cv0为零，Cv1为1，（工厂设置） 2.4.2 温度标定 为了温度的精确测量，探头之间距离必须精确，如果不行，则可用温度计进行标定，在不同温度下，由二次回归计算出CT2，CT1和CT0 2.4.3 响应时间 响应时间t90是达到最终值90%所需的时间，设置比较高的值可抑制操作使测量值平滑，一般为120秒。 流速和温度有各自独立的t90 t90是一个近似值，如果信号不好，则需较多项进行平均t90。 PDF created with pdfF
14、actory trial version 14 2.5 检测循环 这一过程可设置仪器参数，检测所有部件用 MEPA 可修改，循环间隔，进行零点和量程检测，模拟输出显示过程，继电器也给出循环状态，LED上显示“Check cycle”。 当不进行循环检测输出时，则输出最终测量值。 2.5.1 零点检测 经特殊设计，原始信号可返回原始形式，这些发送信号被接收，做为信号放大处理。正常操作需要校正零点，进行个组件测试，并进行补偿，如果误差0.25米/秒，给出报警，要检查探头，（通常是污染问题），如果信号放大不对，则给出故障报警。 2.5.2 量程检测 一个对应于70%测量范围的时间差由探头发出，如果出
15、现偏差过大，则给出报警 2.5.3 循环检测模拟输出 循环时间可以设定 90秒零点值 90秒量程值 注意：输出只是测量值 PDF created with pdfFactory trial version 15 3 安装 3.1 注意事项 A、 B探头在隧道两侧3-4米高，角度30-60（见Fig3101，3102）。 注意：测量点的空间要保证，以免汽车干扰测量。 PDF created with pdfFactory trial version 16 警告 测量路径内不得有障碍物 汽车高度不能太高 要避免让汽车飞溅物直接对着探头，探头走向与车流方向一致（见Fig3103）。 3.2 安装 3
16、.2.1 探头安装 使用8x50镙丝，将支架安装在隧道壁上 电缆安装如下，见Fig3201，3203。 支架可在垂直水平方向调整，可安装于倾斜曲面隧道壁上 可调整支架长度用于不同目的 PDF created with pdfFactory trial version 17 PDF created with pdfFactory trial version 18 3.2.2 探头对齐 探头安装后，可调整角度使之对齐 分两步调整 1目视粗调 2用激光笔或类似设备精调 允许传输方向偏差 允许水平方向偏差 PDF created with pdfFactory trial version 19 3.2
17、.3 分析部分安装 分布部分应当装在基板上 最长电缆1000米，2x0.8mm屏蔽 环境温度-10到+50，无直接辐射热源 不能有震动 操作方便 有足够空间 3.3 电路连接 3.3.1 注意 注意安全，采取安全措施安装 连接电缆 电缆长度，符合要求 保护探头 接线要由用户完成 用户工作 完成电源和信号线连接 安装开关和保险丝 SICK人员工作 检查电缆连接 启动，设置检测信号 PDF created with pdfFactory trial version 20 3.3.2 分析部分与探头连接 如图3301安装电缆 分析部分 安装接线盒和分析部分 标准阻燃电缆，2x2x0.8mm 特殊电缆
18、，抗高温电缆 编网电缆，抗机械磨损 连接信号和状态线电缆 连接电源电缆 PDF created with pdfFactory trial version 21 PDF created with pdfFactory trial version 22 选项连线 一个模拟输出或输入 界面 模块1，接线方式 Analogue module Connection Out In 32 ao - ai + 33 ao + ai - 模块2，接线方式 Interface module Analogue module Connection RS422 RS485 RS232 Out In 23 - rxd
19、b + rxd a + rxd gnd iso gnd iso - txd ao - ai + + txd + txd ao + ai - PDF created with pdfFactory trial version 23 3.3.3 安装选项模块 一般出厂时已安装好。如果安装，先拆下前盖，照图3303，插好模块。 模块1：选项电流输入输出 模块2：RS422或选项电流输入输出 115/230V AC电源选择 保险1 保险2 3.3.4 连接VCA400远程控制选项 选项VCA400可连接模块2（RS422），参照3.3.2。 PDF created with pdfFactory tr
20、ial version 24 4 启动和设置参数 4.1 综述 4.1.1 准备工作 启动时由SICK人员完成，所有参数出厂时已设定，只需所必要调整，就可运行。 启动只需检查设置参数，零点无须调整，开车前去掉保护盖，清洗时再安好保盖。 用MEPA软件调整参数菜单很易操作，其它功能也可用MEPA软件。 开车工作 输入现场数据 设响应时间和测量范围 开始工作 密码保护有三个阶段 A：无密码：可进行一般查询，无法做参数设定或修改。 B：一级密码：可设定所有现场参数。 C：二级密码：可改变内部参数，只能由专家进行。 4.1.2 开机过程 可从RS232或422接口设置参数 整个调整无须动用开关和电源器
21、 电脑要求： 486以上 640K RAM WINDOWS DOS 按下表接好电缆 MEPA程序 针口分布 分析仪端口 PC插口 Pin2 (txd) Pin2 (rxd) Pin3 (rxd) Pin3 (txd) Pin5 (gnd) Pin5 (gnd) PDF created with pdfFactory trial version 25 4.1.3 启动MEPA软件 输入MEPAFLOW.EXE，按“回车”键 出现屏幕 亮的菜单无须密码，灰色菜单需输入密码 菜单有4种操作方式，用TAB键选择 输入内容，按“回车”完成 用选择功能 （）激活功能 （ ）失活功能 用箭头选择 选择功能
22、（x）激活功能 （ ）失活功能 用“箭头”选择，“空格”确定激活/放弃 由对话终端功换 “SET” 保存新参数并退出菜单 “OK” 确认信息 “CANCEL” 不保存新参数并推出菜单 PDF created with pdfFactory trial version 26 由热键输入 见全菜单（Fig 4102） 用ALT D 操作二级菜单 设置要求 接口正确 连机 输入密码 使用捷径 Key Function 激活窗口 and (Hotkey) of the menu 选择功能 Basic letter (hotkey) 选择子菜单 确认 激活/放弃选择 退出 and 退出操作程序 4.2
23、4.2.1 基本设置 选择各种功能 设置 共用键 说明 语言选择 +，然后 选择语言 送PC接口 +，然后 选择接口如 COM1 或 COM2 设波特率 + ，然后 设置波特率，一般用1200调试 联机 + ，然后 或 改变参数要先联机 密码输入 改变参数要先输入密码 写保护 + ， + ，然后 设参数前先写保护 选工作方式 + ，然后 测量方式设置参数方式离线 打印设置参数或存储数据 + ， + , 然后 表中有参数设置 注意：当有故障时可将参数和测量数据传给厂家给出结论 PDF created with pdfFactory trial version 27 4.2.2 现场数据输入 现场
24、数据一定要准确 设置 共用键 说明 工厂参数单位 SI（公制）或US（英制） 基本参数 测量距离 安装角度 测量轴与风向夹角 隧道面积 要测量流量时才输入平均截面积 4.2.3 设输出值 使用设备数据 设置 共用键 说明 设显示数据 and, 然后 可选择显示 流速 温度 模拟输出 and, 然后 可选择输出 流速 温度 0/2/4mA为零点 设量程上限为20mA 可输出流速，流量，温度 维护时可输出 测量值 零点 实用零点（4 mA） 响应时间 and, 然后 1到500秒。可影响显示和输出，对流量的影响是相同的。 温度t90也为1到500秒，同时决定显示和输出 4.2.4 设检测循环 检测
25、所有信号 如果抑制大于0.25米/秒，则报警 大的故障时测量停止，给出报警 设置 共用键 说明 激活输出 设置循环间隔 + + , 设置循环时输出 间隔为 1 到 24 小时，如为0，则循环停止 注意：当选择不输出时，循环输出为最终测量值 PDF created with pdfFactory trial version 28 4.2.5 开始测量 由按ALT，S，W，M 启动或由ALT，X 退出 MEPA程序 4.3 进一步调试 4.3.1 一般情况 一般条件下使用，参数已设定好。 如其它参数要调整，如： 流速标定 改变温度 外部输入 测量结果不满意 4.3.2 改变调试参数 设置 共用键
26、说明 标定流速系数 标定温度系数 + + , CV2，CV1和CV0系数 CT2，CT1和CT0系数 PDF created with pdfFactory trial version 29 4.3.3 设置选项 可选择如下 模拟输入或输出，0-20mA RS422接口 使用前进行设置 设置 共用键 说明 模块选择 按 + ； 按 + , 见如下参数 选择模拟输出 按 + 按 + , 选项： 流速 温度 为模拟输出 0/2/4mA输出零点 最低值 最高值 设模拟输入 按 + 按 + , 设置量程 RS422 接口模块 按 + ， 按 + ， 选择模拟输出到 RS422接口 流速 标准流量 实际
27、流量 气体温度 探头温度 仪器状态 以 ASC形式通讯输出间隔以0为锁定，波特率为1200，2400，4800，9600 4.3.4 内部参数 4.3.4.1 注释 这些参数设置可优化仪器性能，但要由SICK专家进行，使用高级密码。 警示 如果参数在不接受的范围会死机，由此引起的维修费用会由用户承担。 PDF created with pdfFactory trial version 30 4.3.4.2 参数设置 设置 共用键 说明 测量周期 发送时间 数据长度 取数时间 按 + ， + ， 一般为100ms 到1000 ms 报警为1000ms 一般为 50-2000us。短距离用少的时间 测量时的数据量为64的倍数 设置为64到4096 决定窗口长度和分辨率 设置为1；2；4或8us 4.3.4.3测量数值参数化 设置 共用键 说明 平均数 按 + ， ,和 平均数据量，当有错误信号时使用 最大噪音 合理阈值 自动控制阈值 低分数 高分数 按 + ， +, 一般为5-50，要比噪音干扰大 小于此值一半为非可用值，一般为20到120 10-100为最佳的抗干扰值 最大振幅百分比用于决定零点 范围10到70 最大振幅百分比要比低点值高 范围20到90 PDF created with pdfFactory trial version
