TDS-100P便携式带打印超声波流量计
产品编号：152052-986
产品型号：TDS-100P
更新时间：2014.01.21
企业单位：南京卓玛机电有限公司
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产品详细介绍：
外形图
左侧视图：
TDS-100P便携式超声波流量计是用来测量封闭管路液体流量的，它的传感器是采用非接触、附着式的，这样就使安装简单易于操作。
TDS-100P便携式超声波流量计的两个传感器具有收、发两用的特点。使用者将两个传感器按照一定距离附着在管道外侧即可，可以使用两次声程的V法，四次声程的W法，
或者采用声波直接穿过被测管路的相对安装的Z法。
流量计控制两个传感器轮流接收和发射超声波并测量其间的传播时间，计算时间差值，得到的时差与流体的流速成正比，其关系符合下面的表达式：
θ 为声束与液体流动方向的夹角
M 为声束在液体的直线传播次数
D 为管道内径
Tup为声束在正方向上的传播时间
Tdown 为声束在逆方向上的传播时间
ΔT=Tup –Tdown
§1.5 典型用途|
1. |
水、工业污水、海水 |
10. |
船体操作和维护 |
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2. |
酸碱液 |
11. |
节能监测、节水管理 |
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3. |
各种油类 |
12. |
造纸和制浆 |
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4. |
给水和排水 |
13. |
泄漏检测 |
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5. |
水资源检测 |
14. |
热力、供暖、供热 |
|
6. |
石油、化工 |
15. |
水泵、锅炉、冷却塔制造 |
|
7. |
食品和医药 |
16. |
流量、热量管理、监控网络系统 |
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8. |
发电厂(核电、火力和水力) |
17. |
流量巡检、流量跟踪和采集 |
|
9. |
冶金、矿山 |
18. |
热量测量、热量平衡 |
TDS-100P便携式超声波流量计已成功的应用于各行业的计量工作，测量范围20-6000mm，如此广泛的测量是因为它采用了非接触式测量，没有活动部件，不受系统的压力和恶劣环境的影响。标准传感器的上限温度是110℃，超过此温度请与厂家联系。
§1.6 装箱单(标准配置)|
标准配置 |
数 量 |
描 述 | |
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主 机 |
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1个 |
工作温度:-20-60℃ 测量精度±1% |
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中型传感器 |
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2只 |
带磁性 体积:64×35×32mm 工作温度:-40-110℃ 测量范围:DN50-DN1000mm |
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超声波专用信号电缆 |
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2根 |
长度:5m,用于连接超声波流 量计主机和传感器 |
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电 源 线 |
|
1根 |
长度:3m,用于给超声波流量 计主机充电或使用交流供电， 长时间进行测量 |
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超声波专用耦合剂 |
1瓶 |
重量:110g,用于超声波传感器 和管壁间超声波信号传播 | |
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拉 紧 器 |
2根 |
长度:3m,拉力≤100kg 用于非磁性管道捆绑传感器 | |
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卷 尺 |
|
1个 |
长度:3m 用于测量管道周长或两个传感 器间的安装距离 |
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热敏打印纸 |
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2卷 |
长度:30m |
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说 明 书 |
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1本 |
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高强度防护箱 |
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1个 |
体积:456×355×133mm 适用于野外、井下等恶劣环境 |
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可选配的传感器 |
型 号 |
描 述 |
测量范围 |
温度范围 |
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小型传感器 |
S-1 |
带磁性 |
DN15-100mm |
-40～110℃ |
|
中型传感器 |
M-1 |
带磁性 |
DN50-7000mm |
-40～110℃ |
|
大型传感器 |
L-1 |
带磁性 |
DN300-6000mm |
-40～110℃ |
|
高温小型传感器 |
HS-1 |
DN15-100mm |
-40～160℃ | |
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高温中型传感器 |
HM-1 |
DN50-1000mm |
-40～160℃ |
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可选配的其它配件 |
型 号 |
描 述 |
测量范围 |
测量精度 |
|
超声波测厚仪 |
TT100 |
准确测量管道壁厚提高流量测量精度 |
1.2～225.0mm |
±1%H±0.1mm (H为被测物厚度) |
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加长信号电缆 |
长度10m×2 |
适用于测量管道距离主机较远的场合 |
||
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加长拉紧器 |
长度6m×2 |
适用管道直径超过1000mm的传感器固定 |
||
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热敏打印纸 |
长度30m |
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项 目 |
性 能、参 数 | |
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测 量 主 机 |
精 度 |
优于±1% |
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重 复 性 |
0.2% | |
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流速范围 |
0 ~ ±30 m/s | |
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测量原理 |
时差型，采用低电压多脉冲发射电路，双平衡信号差分接收电路 | |
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采样频率 |
256次/秒 | |
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显 示 |
2×20点阵式背光型液晶显示器可同时显示瞬时流量及累积流量、流速、时间等数据 | |
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操 作 |
4×4＋2式轻触键盘 | |
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输 出 |
数据接口：RS-485 | |
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打印输出 |
选用24列字符微型热敏打印机 | |
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其它功能 |
自动记忆前64日、前64月、前5年的流量数据 自动记忆前64次来电和断电时间及流量 可进行人工或自动补量，减少用户流量损失 自动记忆前64日流量计的工作状态是否正常 故障自诊断功能、网络工作方式等 | |
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传 感 器 |
标准TS-1型，适用于管径DN15～DN100 mm, 流体温度≤110℃ 标准TM-1型，适用于管径DN50～DN1000mm, 流体温度≤110℃ 标准TL-1型，适用于管径DN300～DN6000mm, 流体温度≤110℃ | |
|
超声波专用信号电缆 |
定制双绞线，一般情况下限于20米，特定场合单根可加长至500 米，不推荐；选用RS-485通信接口，传输距离可达1000米以上 | |
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管道 |
管 材 |
钢、不锈钢、铸铁、水泥管、铜、PVC、铝、玻璃钢等一切质密的管道，允许有衬里 |
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内 径 |
15～6000mm | |
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直管段 |
传感器安装点尽可能满足：上游≥10D，下游≥5D，距泵出口处≥30D（D是指管径） | |
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流 体 |
种 类 |
水、海水、工业污水、酸碱液、酒精、啤酒、各种油类等能传导超声波的单一均匀的液体 |
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浊 度 |
≤10000 ppm且气泡含量小 | |
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温 度 |
标准传感器：-30~90℃，高温传感器：-30~160℃ | |
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流 向 |
正反向双向计量，并可以计量净流量 | |
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流 速 |
0 ~ ±30 m/s | |
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工作环境 |
温 度 |
主 机：-20～60℃ 传感器：-40℃～110℃（大于此温度范围要求请与厂家联系） |
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湿 度 |
主机：85%RH 传感器：可浸水工作，水深≤3m | |
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电 源 |
镍氢电池可连续工作20小时以上或AC220V | |
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功 耗 |
2W | |
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充 电 |
采用智能充电方式，直接接入AC220V,充足后自动停止，显示绿灯 | |
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体 积 |
225×180×67 mm | |
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重 量 |
净重2.0kg（主机） | |
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备 注 |
配备高强度防护箱，可在野外、井下等恶劣环境中使用 | |
请检查备件是否与装箱单内容相符？运输中机壳是否受损？是否有螺丝脱落？连线是否松动？如有问题，请尽快与厂家联系。
§2.2 供电电源及后备电池TDS-100P型便携式超声波流量计采用内置式镍氢电池工作，充满电后一般可工作20小时左右。
充电方式采用智能充电方式，操作者可将配备的电源线一端插入机器右侧AC220V端口，另一端插入电源插座（AC220V）即可完成充电操作。连接完成后，机器键盘处有一处“CHARGE”红色指示灯闪烁，表示充电正在进行。电池充足电后，红色指示灯变为绿色。
后备电池使用CR2032纽扣电池。它的作用是： = 1 \* GB3 ①保持单片机内部数据不丢失 = 2 \* GB3 ②保持实时时钟的运行。如果没有后备电池，那么外部供电电源断电后，实时时钟将不会运行，年月日累计等数据将会丢失。所以如果没有后备电池，那么每次上电时，用户都需要重新设置新的日期时间，否则定时打印及年月日累积等功能就不会正常工作。
在外部供电电源断电的条件下，后备电池可保持数据及时钟运行10万小时。
后备电池的标称电压为3V。电池耗尽后，用户可自行更换。
§2.3 传感器接线便携式传感器使用不同的颜色区分上下游传感器，请注意。上游：红色，下游：蓝色。
第十三版便携式超声波流量计的传感器连线主要采用定制双绞线，这是因为收发电路采用了双平衡信号差分所决定的，定制双绞线的好处是能使抗干扰性能大大提高。如果使用单屏蔽的常规高频电缆，或者像第五版流量计那样的双屏蔽电缆，会使机器性能下降，外界干扰信号大的时候，不能正常测量。
建议一般情形下，都要使用专用电缆。专用电缆信号损耗小，抗干扰性好，能保证仪表长期可靠工作。
§2.4 安装传感器为了保证测量精度，选择测量点时要求选择流体流畅分布均匀的部分，应遵循下列原则：
1. 要选择充满流体的管段，如管段的垂直部分或充满流体的水平管段。
2. 要保证测量点处的温度在可工作范围以内。
3. 充分考虑管内壁结垢状况，尽量选择无结垢的管段进行测量。实在不能满足时，需把结垢考虑为衬里以求较好的测量精度。
4. 选择管材均匀密致，易于超声波传输的管段。
首先选择管材致密部分进行传感器安装，将管外欲安装传感器的区域清理干净，除去一切锈迹油漆，如有防锈层也应去掉，用角磨机打光，再用干净抹布蘸丙***或酒精擦去油污和灰尘，然后在传感器的中心部分和管壁涂上足够的超声波专用耦合剂，然后把传感器紧贴在管壁上捆绑好。
注意：
= 1 \* GB2 ⑴ 在传感器和管壁之间不能有空气泡及沙砾。
= 2 \* GB2 ⑵ 在水平管段上，要把传感器安装在管道截面的水平轴上以防管内上部可能存在气泡。
= 3 \* GB2 ⑶ 安装传感器一般要求上游大于10D，下游大于5D，距泵出口或阀门处要大于30D（D为直径）（参见下页图）
传感器间距以两个传感器的内距离边缘为准（参见传感器安装方式顶视图）输入了所需的参数以后，查看显示窗口25所显示的数字，并使传感 器的间距符合25号窗口数据。
§2.4.2 传感器安装方式传感器安装方式共有四种。这四种方式分别是V法、Z法、N法和W法。下面分别说明。一般在小管径时（DN100~300mm）可先选用V法；V法测不到信号或信号质量差时则选用Z法，管径在DN300mm以上或测量铸铁管时应优先选用Z法。
W法和N法是较少使用的方法，适合DN50mm以下细管道。
§2.4.2.1 V法V法一般情况下是标准的安装方法，使用方便，测量准确。可测管径范围为25mm至大
约400mm，推荐在20~300mm的管道上使用。安装传感器时，注意两个传感器水平对齐，其中心线与管道轴线水平。
V法 ── 侧视图
V法 ── 截面图
§2.4.2.2 Z法当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管内壁结垢太厚或衬里太厚，造成V法安装信号弱，机器不能正常工作时，要选用Z法安装。原因是；使用Z法时，超声波在管道中直接传输，没有折射（称为单声程），信号衰耗小。
Z法可测管径范围为100mm至大约6000mm。实际安装流量计时,建议300mm以上的管道都要选用Z法。
Z法 ── 侧视图
Z法 ── 截面图
§2.4.2.3 W法W法通过延长超声波传输距离的办法来提高小管测量精度。适用于测量50mm以下的小管。使用W法时，超声波束在管内折射三次，穿过流体四次(四个声程)。
W法 ── 侧视图
W法 ── 截面图
§2.4.2.4 N法非常少用的安装方式。
§2.5 通电按 ON 键打开流量计的电源，按 OFF 键关闭流量计的电源。
TDS-100P型便携式超声波流量计通电后，首先运行自我诊断程序，对软硬件进行检测，
如果存在故障，将显示相应的错误信息（参见第五章故障解析）。诊断后，机器将按使用者固化的参数进行工作。
如果机器已经安装好，每次通电后总是进入01号显示窗口。从M01窗口可以看到机器正在调整放大器增益，通过这一步流量计就会找到合适的收波工作状态。显示器左上角显示1、2、3的过程提示后，机器自动进入正常的测量状态，显示器左上角显示“*R”字样。
键盘操作并不影响测量的进行，因为TDS-100P型便携式超声波流量计内部采用了分时技术进行并行处理。测量、运算、键入、显示、打印、串行口操作、输入输出等都称为“事件”，各事件之间是相互独立的。例如：使用者修改日期时间将丝毫不影响与日期时间无关的
其他任务。流量计的测量工作程序总是在使用界面的后台进行的，因此流量测量不会因为窗口浏览而停止，不论在哪一个显示窗口上，测量、输出等任务是照常进行的。
§2.6 键盘
TDS-100P型便携式超声波流量计键盘如右图所示，说明如下：
0 ~ 9 和 . 键用于输入数字或菜单号；
◄ 键用于左退格或删除左面字符；
上下键 ▲/+ 和 ▼/- 用于进入上一菜单或下一菜单，在输入数字时，相当于正、负号键；
MENU 键（以后文字描述时，简称为M键）用于访问菜单，先键入此键后再键入两位数字键，即可进入数字对应的菜单窗口，例如：欲输入管外径，键入MENU 1 1 即可，其中“11”是管外径参数窗口地址码；
回车键 ENT ，也可称为确认键，用于“确认”已输入数字或所选择内容。另一个功能是在输入参数前按此键用于进入“修改”状态。
蜂鸣器发出的按键提示“吡吡”音，可使用77号窗口选择第十九项关闭。
§2.7 怎样操作TDS-100P型便携式超声波流量计采用了窗口化软件设计，所有输入参数、仪器设置和显示测量结果统一细分为100多个独立的窗口表示，使用者通过“访问”特定的窗口即可达到输入参数、修改设置或显示测量结果的目的，窗口采用两位数字（包括+号）编号，从00~99，然后是+0、+1等。窗口号码或称窗口地址码，表示特定的含义，例如11号窗口表示输入管道外径参数，25号窗口显示传感器安装距离等，见第4章窗口详解说明。
访问窗口的快捷方法是在任何状态下，键入MENU 键，再接着键入两位数的窗口地址
码。例如欲输入或查看管道外径参数，窗口地址为11，键入MENU 1 1 即可。
访问窗口的另一种方法是移动访问，使用按键 ▲/+ 和 ▼/- 及 ENT 键，例如当前窗口为66，键入 ▲/+ 即进入窗口65，再键入 ▲/+ 进入窗口64；键入 ▼/- 后，又回到窗口65，再键入 ▼/- 又进入窗口66。
窗口地址码的安排是有一定规律的（请见下一节说明和“窗口详解”章），使用者并不需要一一记住，只需记住常用窗口的地址码以及不常用窗口的大体位置即可。使用时暂时进入
大体相邻的窗口，然后使用 ▲/+ 和 ▼/- 键找到想要访问的窗口。
总之，有机的结合使用快捷方法和移动方法，可以发现访问窗口的操作方法实际上既简单又方便。
§2.8 窗口简介窗口按下列规律安排：
00~09 号窗口是显示窗口，能显示瞬时流量、正累积流量、负累积流量、净累积流量、瞬时流速、日期时间、模拟输入当前量、当前工作状态、今日流量。
10~29 号窗口是初始参数操作窗口，在这些窗口中输入诸如管道外径、管壁厚度、流体种类、传感器类型、传感器安装方法等参数，显示安装距离等。
30~38 号窗口是流量单位选择和累积器选项操作窗口，在这些窗口中，可以选择工作单位系，可选择流量计工作单位诸如立方米、公升等、可以打开或关闭各累积器或是对其进行“清零”操作。
40~49 号窗口包括流量修正操作窗口和网络标识地址码（46号）、密码保护（47号）等。
50~89 号窗口包括打印机输出、RS-485输出、继电器输出、电流环输出、批量控制器、日期时间、频率信号输出、报警输出、模拟输入、日月年累积器等功能的设置和操作。
90~94 号窗口为流量计检查窗口。90号窗口显示信号强度和信号质量Q值；91号窗口显示信号传输时间比；92号窗口显示通过测量估计的流体声速；93号窗口显示测量的信号传输总的时间和时差；94号窗口显示雷诺数和仪器自动修正系数。
96~99 号没有“窗口”可进入。它们代表打印命令：M96用于打印机进纸或上纸、M99打印当前窗口内容。
+0~+9 号窗口是附加的一些次常用功能窗口，包括上断电时间记录、总工作时间、总上电次数等。甚至还包括一个单精度函数计算器。
还有一些窗口是有关硬件调试操作的，只用于厂家调试。详细的说明请见“怎样使用”和“窗口详解”章节。如果还感觉到操作有困难，请模仿下一节输入管道参数步骤练习。
§2.9 快速输入管道参数和步骤TDS-100P型便携式超声波流量计常规测量时需要输入下列参数：
1. 管道外径（M11）
2. 管壁厚度（M12）
3. 管材（M14）
4. 衬材参数（如有,包括：衬材声速M17和衬里厚度M18）
5. 流体类型（M20）
6. 传感器类型 （M23）
7. 传感器安装方式（M24）
上述参数条件的输入步骤一般遵循下列设置步骤:
1. 键入MENU 1 1 进入11号窗口输入管外径后键入 ENT 键
2. 键入 ▼/- 进入12号窗口输入管壁厚度后键入 ENT 键
3. 键入 ▼/- 进入14号窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 选择管材后键入 ENT 键
4. 键入 ▼/- 进入16号窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 选择衬材后键入 ENT 键
5. 键入 ▼/- 进入20号窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 选择流体类型后键入 ENT 键
6. 键入 ▼/- 进入23号窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 选择传感器类型键入 ENT 键
7. 键入 ▼/- 进入24号窗口 ENT , ▲/+ 或 ▼/- 选择安装方式后键入 ENT 键
8. 键入 ▼/- 进入25号窗口，按所显示的安装距离及上步所选择的安装方式安装好传感器(见本章安装节)
9. 键入MENU 0 1 进入01号窗口显示测量结果
§2.10 怎样判断传感器是否正常工作
检查安装是指检查传感器安装是否合适、是否能够接收到正确的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号，以确保机器长时间可靠的运行。通过检查接收信号强度（M90）、传输时间比值（M91）、以及总传输时间及时差（M93），可确定安装是否合适。
安装的好坏直接关系到流量值的准确，机器长时间可靠的运行。虽然大多数情形下，把传感器简单地涂上耦合剂贴到管壁外，就能得到测量结果，这时还是要进行下列的检查，以确保得到好的测量结果并使仪器长时间可靠的运行。
§2.10.1 信号强度信号强度（M90中显示）是指上下游两个方向上接收信号的强度。TDS-100P使用00.0~99.9 的数字表示相对的信号强度。00.0 表示收不到信号；99.9 表示大的信号强度。
一般情况下，信号强度越大，测量值越稳定可信，越能长时间可靠的运行。
安装时应尽量调整传感器的位置和检查耦合剂是否充分，确保得到大的信号强度。
系统能正常工作的条件是两个方向上的信号强度大于60.0。当信号强度太低时，应重新检查传感器的安装位置、安装间距以及管道是否适合安装或者改用Z法安装。
§2.10.2 信号质量(Q值)信号质量简称Q值（M90中显示）是指收信号的好坏程度。使用00~99的数字表示信号质量。00表示信号差；99表示信号好。
信号质量差的原因可能是工作参数不正确，干扰大，或者是传感器安装不好，或者使用了质量差、非专用的信号电缆。一般情形下应反复调整传感器，检查耦合剂是否充分，直到信号质量尽可能大时为止。
§2.10.3 传输时间比传输时间比用于确认传感器安装间距是否正确。在安装正确的情况下传输比应为100±3。传输时间比可以在M91中查看。
当传输比超出100±3的范围时，应检查参数（管外径、壁厚、管材、衬里等）输入是否正确、传感器的安装距离是否与M25中所显示的数据一致、传感器是否安装在管道轴线的同一直线上、是否存在太厚的结垢、安装点的管道是否变形等。
§2.10.4 总传输时间、时差M93中所显示的“总传输时间、时差”能反应安装是否合适，因为流量计内部的测量运算是基于这两个参数的，所以当“时差”示数波动太大时，所显示的流量及流速也将跳变厉害，出现这种情况说明信号质量太差，可能是管路条件差，传感器安装不合适或者参数输入有误。在通常情况下，时差的波动应小于±20％。但当管径太小或流速很低时，时差的波动可能稍大些。
§2.10.5 安装后检查事项1）查看管道参数并确认各项是否正确，记录流量计序列号以及其它参数并同信号强度等状态信息一起存档以备查验。
2）查看M90菜单，判断信号强度及Q值是否大于70；
3）查看M91菜单，信号传输比是否在97~103之间；
4）查看M60菜单当前日期时间是否正确，如果不正确需要调整，否则日月年累积功能以及上电、断电功能都不能正常工作；
5）对于固定应用场合，使用M26菜单选择1选项对目前所输入的参数及设置固化备份，以确保掉电或者备用电池耗尽情况发生后，工作参数不丢失。