式中：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为Tup-Tdown。
传感器安装方法
超声波流量计传感器按照其在管道上的固定形式可分为外缚式和插入式；从声波传输方式上可分为：V、Z、N和W法[5]。
由于钢铁行业一般水管道直径大于DN50，插入式精度优于外缚式。因此，我们优先选用插入式且较理想的Z法和V法[6]。在安装调试过程中经常出现的问题与处理方法如表1所示。
从表1中可以看出，造成流量计检测不稳定的因素很多，较突出的有以下3点：
①选择的检测部位直管段不够；
②检测介质有脉动流，出现这种情况需要在转换器部分通过阻尼设定增加相应时间以消除测量值的波动[7]；
③选择的检测部位附近装有泵、阀或其他测量装置等干扰流动的因素存在。
数据通信
由于TDS-100为智能仪表，具有数字通信功能，因此，在信号采集上我们采用了数字通信技术。采用MOXRTU作为数据采集器，与TDS-100进行通信，开发了流量计检测数据的串口通信读取程序，通过高速以太网上传至能源中心数据库服务器。
1.1 TDS-100超声波流量计通信
TDS-100超声波流量计转换器部分带有RS2232接口，通过RS2232/RS2485转换器转换成RS2485，数据的传输采用应答方式，即采集器发出命令请求，流量计做出相应的回答。基本命令采用数据字符串表示，特点是数据长度随意，通信数据格式如表2所示。
1.2 数据采集器
由于系统数据各子站比较分散，I/O数据采集量大，我们选用了前面所述的MOXRTU作为采集单元，它综合了数据采集、远程设备监控、网络通信等功能。各子站数据可通过EtherNet与I/OServer连接，将本系统的数据传递到能源中心，通过监控站实现对全厂数据的监控。数据采集器编程如图所示。
数据采集器编程框图
1.3 数据采集器通信程序
根据TDS-100超声波流量计特有的通信协议格式，编制了流量计采集通信程序，其流程如图所示。
通信程序流程图
监控系统
