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農(nóng)田灌溉超聲波多普勒流量計(jì)
使用說明書
提示：由于產(chǎn)品在不斷更新，產(chǎn)品說明書和安裝說明書不能保證跟最新的產(chǎn)品一致。產(chǎn)品本身和使用說明如有所變化將不能通知到每一位客戶，如有需要請(qǐng)直接跟我公司銷售人員聯(lián)系。變化的部分包含但不限于以下部分：
1.產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、形狀、顏色等。
2.軟件的功能、結(jié)構(gòu)、顯示方式、操作過程等。
一、產(chǎn)品和技術(shù)參數(shù)
1.1 產(chǎn)品簡介和工作原理
本產(chǎn)品是在自然水域中測(cè)量水的流速、流量的傳感器。
超聲波多普勒流量計(jì)分為傳感器、主機(jī)兩部分。
傳感器有兩個(gè)換能器，一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收。當(dāng)傳感器正對(duì)著水流方向，也就是逆流測(cè)量的前提下：
1.水流靜止情況下，接收到的頻率跟發(fā)射頻率一樣。
2.流速越快，接收傳感器接收到的頻率越快，會(huì)高于發(fā)射的頻率。
3.流速越慢，接收傳感器接收到的頻率越慢，但是會(huì)高于發(fā)射的頻率。
當(dāng)傳感器順著水流方向測(cè)量的前提下：
1.水流靜止情況下，接收到的頻率跟發(fā)射頻率一樣。
2.流速越快，接收傳感器接收到的頻率越快，但是會(huì)低于發(fā)射的頻率。
3.流速越慢，接收傳感器接收到的頻率越慢，但是會(huì)低于發(fā)射的頻率。
從上面這個(gè)就可以通過硬件和軟件計(jì)算出水流流速和水流方向。
1.2技術(shù)參數(shù)
型號(hào)：HC-DPLMQ-01FJDNSY
結(jié)構(gòu)：分體式；
測(cè)量種類：流速、流量、水深、水溫
防護(hù)等級(jí)：IP68
用途：在線式測(cè)量
流速范圍：0.02m/s～6.00m/s(最小水深：15cm)；測(cè)量分辨率：1mm/s；精度：測(cè)量流速的±2～4% ；
水深測(cè)量：0.05m～10.00m；分辨率：2mm 精度：±0.5%；
溫度范圍：0～60ºC；分辨率：0.1ºC；
流量范圍：10升/秒～99999999立方米/小時(shí)
供電：電池供電，12VDC；
輸出信號(hào)(電池供電)：RS485，RS232；
無線傳輸：低功耗GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸和采集卡
傳感器和變送器之間電纜長度：20米；
被測(cè)水道類型：管道，渠道，天然的溪流、河流；
液體酸堿度要求：PH值在6～8之間，對(duì)傳感器無腐蝕性。
液體溫度要求：0～50℃
液體壓力要求：自然環(huán)境狀態(tài)下，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
對(duì)于流量計(jì)供電是11～14VDC，供電電流250mA。
連續(xù)工作功耗：14V×200ma=14V×0.25A=3.50W。
配套軟件：
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1套 低功耗GPRS無線數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件
綜合管理系統(tǒng) 1套 低功耗GPRS無線數(shù)據(jù)采集服務(wù)器軟件
1.3標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量狀態(tài)
通電后，60秒鐘后出來流速和流量。
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量狀態(tài)不含主機(jī)，傳感器直接出來485信號(hào)，主機(jī)通過485接口輸出流速和流量兩種數(shù)據(jù)。
1.4網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器軟件和硬件要求
以下是通過無線GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)到后臺(tái)服務(wù)器才需要的要求：
第一種：接收數(shù)據(jù)在50個(gè)點(diǎn)以內(nèi)的。
1.服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows XP SP3或者Windows 7 32位版本。
2.服務(wù)器要是聯(lián)通、電信的寬帶，帶寬4M以上，通訊良好。
3.服務(wù)器硬件要求：CPU為Intel或者AMD 雙核 2GHz以上，總共內(nèi)存4GB(剩余2GB以上)，硬盤至少兩個(gè)分區(qū)(每個(gè)分區(qū)剩余空間10GB以上)，顯示器是最小17寸液晶(分辨率1024×768 80Hz)。
4.現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)安裝處，聯(lián)通或者移動(dòng)的手機(jī)信號(hào)良好，并且無電磁干擾。
第二種：接收數(shù)據(jù)在51-200個(gè)點(diǎn)之間的。
1.服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows 7 32位版本。
2.服務(wù)器要是聯(lián)通、電信的寬帶，帶寬10M以上，通訊良好，網(wǎng)絡(luò)通暢。
3.服務(wù)器硬件要求：CPU為Intel或者AMD 雙核 2.4GHz以上，總共內(nèi)存4GB(剩余2GB)，硬盤至少兩個(gè)分區(qū)(每個(gè)分區(qū)剩余空間30GB以上)，顯示器是最小17寸液晶(分辨率1024×768 80Hz)。
4.現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)安裝處，聯(lián)通或者移動(dòng)的手機(jī)信號(hào)良好，并且無電磁干擾。
1.5 顯示界面
顯示水位和流量 顯示流速和截面積
1.6 產(chǎn)品實(shí)物圖
圖1.6.1 農(nóng)田灌溉超聲波多普勒流量計(jì)傳感器
圖1.6.2 農(nóng)田灌溉超聲波多普勒流量計(jì)主機(jī)
二、產(chǎn)品安裝
2.1 傳感器安裝
灌溉渠道大多數(shù)都是明渠，形狀為矩形、梯形，少部分是U字型的。
灌溉的暗渠會(huì)有少部分是圓形的。
對(duì)上游和下游渠道的要求：在傳感器上游，要有渠道寬度10倍的直渠道；如果上游是閘門、水泵，傳感器和閘門、水泵之間要有渠道寬度30倍的直渠道。傳感器的下游，要有渠道寬度5倍的直渠道。
圖2.1.1 傳感器和安裝底座連接在一起
2.1.1埋地法安裝：適用于水中沒有什么沉積物的渠道，傳感器跟渠道之間用安裝底座來固定。傳感器要正對(duì)著水流方向安裝。
圖2.1.1.1 矩形渠道傳感器埋地法安裝示意圖
在灌溉渠道內(nèi)，如果沒有沉積物，我們把傳感器安裝在渠道底部的正中央，正對(duì)著水流方向，這樣能夠測(cè)量到中間的流速，是最理想的安裝位置。
圖2.1.1.2 矩形渠道傳感器埋地法安裝安裝實(shí)物圖
2.1.2抬高法安裝：適用于水中有淤泥、垃圾等沉積物的渠道，傳感器跟渠道之間要做個(gè)安裝臺(tái)，用來抬高安裝位置。傳感器要正對(duì)著水流方向安裝。
圖2.1.2.1 有淤泥的渠道需要抬高安裝高度
圖2.1.2.2 超聲波多普勒流速儀做好了水泥臺(tái)的安裝圖
2.1.3 活動(dòng)支架安裝法-寬度2米以內(nèi)渠道
如果有沉積物，比如：淤泥。要把傳感器安裝在沉積物的旁邊或者上面。這個(gè)時(shí)候就需要用到安裝支架，安裝支架可以根據(jù)下圖來制作。因?yàn)槊總�(gè)現(xiàn)場(chǎng)安裝支架的高度和寬度都不相同，一般都是在現(xiàn)場(chǎng)附近找人制作。
傳感器的支架和岸邊起固定作用的支架之間用螺絲擰在一起，，這樣要維修和維護(hù)的時(shí)候，把岸邊支架上的螺母擰掉就可以把傳感器從水里面撈出來。
圖2.1.3.1 活動(dòng)支架安裝法示意圖
支架制作和安裝的基本要求：
1.寬度1米以內(nèi)的渠道，支架要把傳感器裝在渠道的正中間。寬度1米-2米的渠道，傳感器要離開渠道壁0.40米以上。
2.支架裝好傳感器之后，傳感器要正對(duì)水流方向，在水流的沖擊下，要長期不能變形，同時(shí)也不能抖動(dòng)，傳感器要跟水面平行。
3.傳感器安裝的位置，要高于渠道底部的淤泥。
4.在傳感器前方60°發(fā)射角度范圍內(nèi)，并且在距離1米內(nèi)，不能有任何障礙物。
5.支架的制作，要盡可能減小對(duì)水流阻擋的面積，以免影響流速。阻擋面積增大，還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，就是容易纏繞垃圾或者水草。
2.1.4 活動(dòng)支架安裝法-寬度2米以上渠道
在2米以上的較寬渠道上，要把傳感器安裝在渠道中間的底部施工量比較大，一般都是用活動(dòng)支架來安裝，安裝在渠道的一側(cè)。如果渠道寬度超過5米以上，建議在渠道的左邊和右邊各安裝一個(gè)傳感器來測(cè)量。
支架要做成在岸邊可以拆卸的。
2.1.4.1梯形渠道
梯形渠道將傳感器安裝在左邊或者右邊斜坡的一側(cè)，距離渠道底部要留有一定的高度，避開淤泥淤積或者垃圾堆積。
圖2.1.4.1 梯形渠道安裝法示意圖
2.2產(chǎn)品接線圖
圖2.2.1 第一代主機(jī)接線說明
圖2.2.2 第二代主機(jī)接線說明
三、服務(wù)器軟件(只有通過手機(jī)流量無線傳輸?shù)牧髁坑?jì)才有這個(gè)功能)
3.1服務(wù)器軟件功能
服務(wù)器軟件可以接收到現(xiàn)場(chǎng)灌溉渠道傳感器發(fā)送過來的水位、溫度、流速的信息，在屏幕上顯示并保存起來，同時(shí)可以把以上數(shù)據(jù)通過計(jì)算得出現(xiàn)場(chǎng)的流量。
圖3.1.1 后臺(tái)服務(wù)器軟件顯示的現(xiàn)場(chǎng)流速、水位等數(shù)據(jù)
3.2 服務(wù)器軟件各功能說明
服務(wù)器軟件右邊是基本的功能菜單，包括啟動(dòng)軟件、關(guān)閉軟件、參數(shù)設(shè)置、退出軟件等。
“服務(wù)器地址”：可以看到本服務(wù)器的固定IP地址，如果是通過花生殼或者其他代理服務(wù)器軟件的，可能看不到服務(wù)器地址。
“服務(wù)器端口”：是指服務(wù)器通訊的端口號(hào)。
“通訊狀態(tài)”：可以看到是否有數(shù)據(jù)上傳和下載。
“報(bào)警靜音”：如果不打“√”，那么采集的數(shù)據(jù)達(dá)到上限或者下限報(bào)警值，就會(huì)有閃動(dòng)或者聲音。如果打上“√”，那么電腦達(dá)到報(bào)警值也不會(huì)有聲音。
“串口調(diào)試”：通過電腦串口調(diào)試，此功能不對(duì)外開放。
“服務(wù)器停止”：可以啟動(dòng)服務(wù)器軟件或者停止服務(wù)器軟件。
“參數(shù)設(shè)置”：可以調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)RTU的參數(shù)，也可以設(shè)置服務(wù)器軟件的參數(shù)。
“記錄查詢”：可以查詢已經(jīng)存儲(chǔ)下來的歷史數(shù)據(jù)。
圖3.2.1 服務(wù)器軟件右邊菜單使用說明
頂部菜單分為5種產(chǎn)品：超聲波液位計(jì)、超聲波液位差計(jì)、明渠流量計(jì)、多普勒流速儀、雷達(dá)物位計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的產(chǎn)品來選擇對(duì)應(yīng)的菜單。
圖3.2.2 服務(wù)器軟件頂部菜單使用說明
“超聲波液位計(jì)”：現(xiàn)場(chǎng)儀表是超聲波液位計(jì)的時(shí)候，選擇這一項(xiàng)。
“超聲波液差計(jì)”：現(xiàn)場(chǎng)儀表是超聲波液位差計(jì)的時(shí)候，選擇這一項(xiàng)。
“明渠流量計(jì)”：現(xiàn)場(chǎng)儀表是明渠流量計(jì)的時(shí)候，選擇這一項(xiàng)。
“多普勒流速儀”：現(xiàn)場(chǎng)儀表是超聲波多普勒流速儀、超聲波多普勒流量計(jì)的時(shí)候，選擇這一項(xiàng)。
“雷達(dá)物位計(jì)”：現(xiàn)場(chǎng)儀表是雷達(dá)物位計(jì)的時(shí)候，選擇這一項(xiàng)。
因?yàn)槲覀冞@個(gè)產(chǎn)品是“農(nóng)田灌溉超聲波多普勒流量計(jì)”，所以在這里要選擇“多普勒流速儀”。
3.3 基本參數(shù)設(shè)置
圖3.3.1 基本參數(shù)
在基本參數(shù)中，我們先選擇“DTU編號(hào)”，可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)DTU的“物位上限m”和“物位下限m”設(shè)置。
其中幾個(gè)參數(shù)作用如下：
“物位基準(zhǔn)補(bǔ)償m”：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)量中比實(shí)際水位高10個(gè)厘米，我們可以在這里輸入“-0.10”，這樣就把現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)量的誤差糾正過來。如果現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)量中比實(shí)際水位低30個(gè)厘米，我們可以在這里輸入“0.30”來糾正。
“流量補(bǔ)償系數(shù)”：默認(rèn)為1.00，如果測(cè)量出來的流量比實(shí)際大，比如：實(shí)際流量是每小時(shí)900立方米，儀表測(cè)量出來是每小時(shí)1000立方米，我們可以把這個(gè)數(shù)值改為“0.90”，這樣計(jì)算出來的流量就跟實(shí)際流量接近。
四、操作菜單
在運(yùn)行模式界面按Set鍵3秒鐘后，進(jìn)入一級(jí)菜單界面：
◆參數(shù)沒有被鎖定的一級(jí)菜單界面：
◆|“1 參數(shù)鎖定”
1.“0 結(jié)束設(shè)置”：當(dāng)選擇此項(xiàng)時(shí)，按Set鍵將退回到運(yùn)行模式界面。
2.“1 不鎖定”：菜單不鎖定，允許別人改動(dòng)。
3.“2 全局鎖定”：菜單上鎖，當(dāng)你的參數(shù)設(shè)置好，不希望別人隨意改動(dòng)，把菜單上鎖，這樣就要輸入密碼才能解鎖進(jìn)行菜單操作。本流量計(jì)的初始密碼為25，用戶可以修改初始密碼任意設(shè)置自己的密碼（特別提醒請(qǐng)記住自己設(shè)置的密碼，如若忘記應(yīng)與廠家聯(lián)系）。
★當(dāng)參數(shù)未被鎖定時(shí)，按Set鍵進(jìn)入?yún)?shù)鎖定的設(shè)置界面：
不鎖定：不鎖定，那將所有的菜單都可以隨意修改。
全局鎖定：全局鎖定后，必須輸入密碼才能修改。
★當(dāng)參數(shù)被鎖定時(shí)，按Set鍵進(jìn)入?yún)?shù)鎖定的解鎖界面：
◆“2 報(bào)警設(shè)置”
1.瞬時(shí)流量報(bào)警模式：設(shè)置瞬時(shí)流量是否要設(shè)置報(bào)警值，分為三種狀態(tài)：
“關(guān)閉”：就是不設(shè)置報(bào)警。
“高位告警”：如果設(shè)置報(bào)警值是100立方米/小時(shí)，就是瞬時(shí)流量超過100立方米/小時(shí)開始報(bào)警。
“低位告警”：如果設(shè)置報(bào)警值是100立方米/小時(shí)，就是瞬時(shí)流量低于100立方米/小時(shí)開始報(bào)警。
2.瞬時(shí)流量報(bào)警值：就是設(shè)定瞬時(shí)流量到多少立方米/小時(shí)，開始報(bào)警。
3.瞬時(shí)流量報(bào)警回差：為了避免瞬時(shí)流量波動(dòng)而引起的繼電器頻繁啟動(dòng)和停止，需要設(shè)定一個(gè)波動(dòng)幅度來避免這個(gè)情況的出現(xiàn)。
4.累計(jì)流量比例輸出
5.預(yù)先設(shè)定累計(jì)流量：如果設(shè)定累計(jì)流量是2500立方米，那么累計(jì)流量慢慢加起來達(dá)到2500立方米的時(shí)候，繼電器開始動(dòng)作。
◆“3 參數(shù)校正”(這個(gè)菜單只有4-20mA輸出的時(shí)候才有用)
參數(shù)校正菜單是在輸出的電流值跟計(jì)算出來的電流值不同的時(shí)候，才需要修改。首先將儀表斷電，然后把萬用表打到20ma檔，萬用表正極接到流量計(jì)“mA1+”端子上，負(fù)極接到“mA1+”右邊的“GND”端子上，然后給儀表通電。通電1分鐘以后再測(cè)量電流。
1.4mA校正：
提示：因?yàn)槠胀ㄈf用表有偏差，所以測(cè)量的時(shí)候，如果是有±0.01-0.02mA的差別，可以忽略不計(jì)。
進(jìn)入4mA校正菜單，會(huì)有一個(gè)出廠設(shè)置的數(shù)，假設(shè)是“3100”。這個(gè)時(shí)候，先按增加鍵增加一個(gè)數(shù)字，這個(gè)時(shí)候萬用表上顯示的是目前輸出的電流值。
如果萬用表顯示電流低于4mA，可以用增加數(shù)值的方法增大輸出電流，直到萬用表上顯示4mA。這個(gè)時(shí)候可以退出4mA校正進(jìn)入20mA校正菜單。
如果萬用表顯示電流高于4mA，可以用減少數(shù)值的方法減小輸出電流，直到萬用表上顯示4mA。這個(gè)時(shí)候可以退出4mA校正進(jìn)入20mA校正菜單。
2.20ma校正：
進(jìn)入20A校正菜單，會(huì)有一個(gè)出廠設(shè)置的數(shù)，假設(shè)是“7200”。這個(gè)時(shí)候，先按增加鍵增加一個(gè)數(shù)字，這個(gè)時(shí)候萬用表上顯示的是目前輸出的電流值。
如果萬用表顯示電流低于20mA，可以用增加數(shù)值的方法增大輸出電流，直到萬用表上顯示20mA。這個(gè)時(shí)候可以退出20mA校正進(jìn)入20mA校正菜單。
如果萬用表顯示電流高于20mA，可以用減少數(shù)值的方法減小輸出電流，直到萬用表上顯示20mA。這個(gè)時(shí)候可以退出20mA校正菜單。
◆“4 通信設(shè)置”(這個(gè)菜單只有485輸出的時(shí)候才有用)
1.通信地址：默認(rèn)是1，可以設(shè)置為1～32中任意一個(gè)數(shù)字。
2.波特率：默認(rèn)是9600，可以有2400、4800、9600、19200四種可選擇。
3.工作方式：默認(rèn)是查詢方式，也就是上位機(jī)發(fā)一個(gè)指令，儀表返回一次數(shù)據(jù)。這是標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議。如果是我們廠家協(xié)議，可以做成“自動(dòng)報(bào)告方式”，也就是不需要上位機(jī)給指令，儀表就一直往上位機(jī)傳測(cè)量到的數(shù)據(jù)。
◆“5 堰槽類型”
以下堰槽類型必須在“工作狀態(tài)”中設(shè)置為“啟動(dòng)”才能夠使對(duì)應(yīng)類型的渠道計(jì)算流量。下面所有單位都是米。
1.方形管道：需要輸入渠道邊長。
2.矩形管道：需要輸入渠道的寬度和高度。
3.梯形管道：需要輸入渠道的上底邊長度、下底邊長度、梯形渠道的高度。
4.圓形管道：需要輸入直徑。
5.橢圓形管道：需要輸入長半徑和短半徑。
◆“6 其他參數(shù)”
1.20mA流量值：是4-20mA輸出時(shí)，20mA對(duì)應(yīng)是每小時(shí)多少立方米。
2.4mA流量值：是4-20mA輸出時(shí)，4mA對(duì)應(yīng)是每小時(shí)多少立方米。
3.累加水量：就是累計(jì)水量計(jì)算的時(shí)候是從0t/h開始累加，還是從指定的某個(gè)數(shù)值開始累加，比如：設(shè)定為100t/h，就是從100t/h開始累加。
4.水量清零：默認(rèn)是“否”，如果選擇“是”，就是把當(dāng)前的累計(jì)流量清零，從0開始累加。
5.流量單位：有m³/h、m³/s，l/s三種。
6.界面切換：如果選擇“是”就切換到下一種界面。選擇“否”就是不切換。界面分為兩種，第一種是顯示“水位、流量、累加水量”，第二種是顯示“流速、截面積”。
7.偏移量：如果測(cè)量出來的水位比實(shí)際高10厘米，這里就要改為-0.10m。如果測(cè)量出來的水位比實(shí)際低3厘米，這里就要改為0.03m。
8.累加量單位：就是累計(jì)水量是以立方米為單位還是以升為單位。
◆“7 復(fù)位選擇”
出廠復(fù)位：是: 恢復(fù)到剛出廠設(shè)置的狀態(tài)。否: 退出。出廠設(shè)置默認(rèn)為否。
系統(tǒng)復(fù)位：是：恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)置。否：退出。出廠設(shè)置默認(rèn)為否。(此項(xiàng)請(qǐng)不要修改，是廠家設(shè)置用)
五、產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)
1. 傳感器和主機(jī)之間的防水插頭要插緊擰好。以防止短路或者斷路。
2. 傳感器和主機(jī)之間的電纜要穿管后再貼壁安裝并且用線卡固定。
3. 開蓋操作前，必須先把電源斷開。
4. 殼體上有緊固螺絲，打開殼體操作完畢后，必須先檢查防水密封條是否完好無損，沒有垃圾或者顆粒物粘附在密封條上。如果有，需要清理干凈后再蓋蓋。然后再蓋上蓋子，擰緊所有密封螺絲。
5. 開蓋操作的時(shí)候，不要讓水、塵土等進(jìn)入殼體內(nèi)，如果有需要清理干凈。
6. 在灌溉渠道內(nèi)使用無線傳輸器，天線必須引出儀表箱外，同時(shí)要做好避雷措施，以免讓天線變成雷電擊打的目標(biāo)。
7. 不要人為拉扯、甩動(dòng)電纜，也不要撞擊殼體。
8. 不要把連接電纜作為承重線，用連接電纜來懸掛變送器、電池盒，或者其他重物。電纜必須是固定在灌溉渠道的水泥壁上，不能晃動(dòng)。
9. 需要在電纜線外面套上透明橡膠水管或者鍍鋅管，以起到保護(hù)作用。
10. 傳感器安裝要考慮泥沙淤泥情況對(duì)測(cè)量造成的影響。
11. 主機(jī)所處的環(huán)境如果比較潮濕，需要裝在儀表箱內(nèi)。
12. 室外安裝，要給主機(jī)和傳感器做好避雷措施。
13. 要避免在有腐蝕性液體和腐蝕性氣體、蒸汽的環(huán)境中安裝。
14. 供電只能用12VDC供電供電。
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