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流量计
llj.ybzhan.cn仪表网旗下DigitalFlow XMT868i超声波液体流量变送器技术分析
一、产品概述
DigitalFlow XMT868i是Panametrics公司推出的一款可直接安装在过程测量点的超声波液体流量变送器，属于成套流量测量系统。它采用受保护的互相关时差法测量技术，全数字设计、无可动部件，长期运行稳定无漂移，维护量小。
XMT868i同时支持夹装式与非接触式两类传感器：夹装式传感器夹在管道外壁，不接触过程介质，安装无需停产；湿式传感器直接接触介质，可提供更高测量精度。一台仪表可适配多种安装方式，选型灵活，广泛应用于石化、化工、油气、水处理、冶金、电力、食品饮料等行业的液体流量测量。
XMT868i携带危险场所防爆认证，可直装在石化、化工等常见的易燃易爆危险区域，是兼顾低成本与高性能的液体流量测量方案。
二、测量原理与技术特点
2.1 互相关时差法测量原理
超声波流量测量的基本依据是：超声波在流动液体中传播时，顺流方向传播速度等于声速加上液体流速，逆流方向等于声速减去液体流速。通过测量顺流与逆流传播的时间差，即可求得液体流速，再结合管道横截面积计算出体积流量。
XMT868i采用Panametrics的互相关（Correlation Transit-Time）时差法。仪表内置微处理器，对超声信号进行数字化编码和互相关检测，自动适应液体性质的变化，并动态配置运行的软件以简化编程。这一技术使仪表能够在干净液体以及多数"混浊"液体中实现无漂移测量，甚至可测量带气泡和固体颗粒的液体。
2.2 全数字信号处理
XMT868i为全数字仪表，无可动部件，长期运行不会产生机械磨损和信号漂移。机载微处理器内置数字信号编码和互相关检测算法，可自动调整以适应液体性质变化，保证了长期稳定的测量性能。此外，特殊的信号编码处理也增强了仪表抗干扰能力，即便在背景噪声较大的现场也能保持正常工作。
2.3 红外键盘防爆区免开盖操作
XMT868i标配内置红外六键小键盘。在危险区域，操作人员无需打开外壳、无需使用PC，也无需额外的手持编程器，只需触碰外壳玻璃，红外按键即可感应操作，即可完成仪表设定与诊断验证。这一设计既保证了防爆安全，又显著提高了现场维护的便利性。
三、技术规格参数
3.1 测量性能
测量原理：互相关时差法，全数字
湿式传感器精度：±1%读数；经过过程标定可达±0.5%读数
夹装式传感器精度：管径>150mm（6英寸）为±1%~2%读数；管径<150mm为±2%~5%读数
重复性：±0.1%~0.3%读数
流速范围：双向±12.2m/s（±40ft/s）
量程比：400:1
测量参数：体积流量、累积流量、流速
注：上述精度指标基于充分发展的流场（通常上游10倍管径、下游5倍管径直管段）以及流速大于0.3m/s的条件。
3.2 管道与传感器
夹装式管径：0.5~300英寸（12.7mm~7.6m）及更大
湿式管径：1~200英寸（25.4mm~5m）及更大
夹装式夹装式管壁厚度：上限3英寸（76.2mm）
管道材质：所有金属及多数塑料；混凝土、复合材料、高腐蚀或内衬管道需咨询工厂
湿式传感器材质：316不锈钢（标准）；可选哈氏合金、蒙乃尔、钛、双相钢、CPVC、PVDF等
夹装式传感器温度：标准-40~150℃；可选宽温范围-190~300℃
3.3 通道配置
标准：1通道
可选：2通道（可用于两条管线测量，或同一管线双声道平均）
双通道型号经用户配置可适应多种应用——既可用一台仪表测量两条不同管线的流量以降低成本，也可在同一管线上安装两对传感器做双声道测量，以抑制流场畸变、涡流和错流对精度的影响。
3.4 电气与通信
电源：标准100-240VAC ±10%；可选12-28VDC ±5%
功耗：上限20W
标准输出：2路0/4-20mA隔离输出，600Ω，符合Namur NE043
可选输出（按组合选配）：额外2路0/4-20mA隔离输出、2路4-20mA隔离输入（24VDC回路供电）、2~4路隔离三线RTD温度输入（-100℃~350℃）、2~4路光电隔离脉冲/频率输出、报警继电器
通信：RS232串行接口，配合PanaView软件进行编程与连续数据记录；可选Modbus/TCP
3.5 环境与安装
工作温度：-40℃~+60℃
存储温度：-55℃~+75℃
防护/防爆认证：环氧涂层铝外壳（可选不锈钢），防护Type 4X/IP66；防爆Class I Division 1 Groups B,C,D；Class II Groups E,F,G；Class III；ATEX II 2 GD Ex d IIC T5/T6
重量：4.5kg；尺寸：208×168mm（高×深）
四、产品功能特点
4.1 危险区直装，提升安全性
XMT868i具备隔爆型外壳并通过多国防爆认证，可直装于石化、化工等危险区域，无需安装在安全区或增加额外的隔爆箱。这不仅降低安装成本，也大幅提升了在易燃易爆环境中测量仪表的安全性。
4.2 非侵入式测量，免停产安装
夹装式传感器夹在管道外壁，不接触过程介质，无需破管、无需停产即可安装。对于在役管道改造、不方便停产的场合，这一特性非常实用，可显著降低安装成本和停机损失。
4.3 双通道降低单点成本
可选双通道/双声道型号，一台仪表可测量两条管线，或对同一管线做双声道平均，有效降低每个测量点的成本，同时提升对复杂流场的适应能力。
4.4 能量测量扩展
通过可选RTD和输入板，XMT868i可将超声波流量测量的优势延伸至能量测量领域，无需穿越管线即可同时测量流量与温度，适用于冷热系统的能量计量。
4.5 多种I/O与灵活集成
标配两路隔离4-20mA输出，可选RTD温度输入、脉冲/频率输出、报警继电器等，可灵活接入DCS、PLC等控制系统；配合PanaView软件可完成编程、诊断和连续数据记录。
4.6 全数字免维护
仪表无可动部件，不会因机械磨损导致精度下降，也无需频繁校准，长期运行稳定无漂移，维护量和运维成本低。
五、应用领域
5.1 油气行业
用于原油长输与集输管道、成品油管线、液化天然气（LNG）、润滑油、柴油及燃油等烃类液体的流量测量。XMT868i的危险区防爆认证与加热设计特别适合油田、炼厂等防爆场所。
5.2 化工行业
化工原料、溶剂、化学品等各种液体介质的流量计量与过程控制。介质多样、工况复杂，XMT868i的全数字信号处理和宽量程适应能力可满足化工现场要求。
5.3 水处理行业
自来水、污水、冷却水、热水/冷水等水系统的流量测量。夹装式安装无需断管，方便市政和工业水系统在役改造。
5.4 冶金与电力行业
循环冷却水、锅炉补给水等水系统的流量监测与能耗管理。
5.5 食品饮料行业
饮料、啤酒、乳品等工艺液体的流量测量与配比控制。
5.6 其他液体
各类可导声液体，包括化学原料、溶剂及多数清净液体和含少量气泡、固体颗粒的液体。
六、选型要点
选型主要考虑以下因素：
安装方式：对精度要求高、可停产安装选湿式传感器；管线在役、不能停产或考虑成本选夹装式。
介质与材质：确认介质类型、温度、压力、腐蚀性，选择匹配的传感器材质。
管道条件：确认管道材质、管径、壁厚，评估直管段是否满足要求。
精度需求：根据贸易计量、过程控制或监测用途选择合适的声道和安装方式。
防爆要求：确认使用区域的危险等级，选择对应防爆认证配置。
通道与通信：多条管线可考虑双通道；确认需接入的控制系统与通信协议（RS232/Modbus等）。
七、安装与调试建议
选择振动小、干扰少的安装位置，远离阀门、弯头、三通、泵等阻流件。
尽量满足上游10倍管径、下游5倍管径直管段要求，以保证充分发展的流场。
夹装式传感器定位要准确，使用带刻度导轨的通用夹具可简化定位、保证精度。
正确设置管道参数（管径、壁厚、材质）和介质参数，必要时进行零点校准。
湿式安装按说明书确定声路长度（P/L）参数，保证测量准确。
八、维护与保养
定期巡检仪表工作状态，查看显示与报警信息。
关注信号强度与质量，持续下降时及时排查原因。
检查传感器安装是否牢固、接线是否完好。
根据介质情况清洁传感器表面结垢与沉积物。
定期校准或比对，以保证长期测量精度。
DigitalFlow XMT868i凭借非侵入、免停产、防爆直装、全数字免维护、双通道降本等突出特点，为危险环境下的工业液体流量测量提供了可靠、经济的整体解决方案，是石化、化工、油气等行业防爆区液体流量测量的理想选择。
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