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超聲波明渠流量計簡易操作說明
1、按鍵功能 面板上有三個按鍵，通過這三個按鍵可對儀表進行調(diào)試。調(diào)試后液晶屏幕上顯示測量值。
 
◇進入菜單項 ◇移動光標
◇確認菜單項 ◇選擇菜單項
◇確認參數(shù)修改 ◇參數(shù)修改
2、儀表通電顯示后，按設置鍵（SET）進入一級菜單。
3、將探頭的高度值輸入到“參考零點”，“參考零點”在菜單中的位置見附表三菜單結構圖。（探頭高度為探頭發(fā)射面到堰槽流水口的距離）
4、標定“4mA流量值”和“20mA流量值”
4mA流量值：瞬時流量等于這個值時輸出4mA.
20mA流量值：瞬時流量等于這個值時輸出20mA.
“4mA流量值”和“20mA流量值”在菜單中的位置見附表二菜單結構圖。
5、選擇量水堰槽的種類，要考慮渠道內(nèi)流量的大小，渠道內(nèi)水的流態(tài)，是否能形成自由流。
最大流量小于40升/秒（144噸/小時）建議使用直角三角堰；大于40升/秒建議使用巴歇爾槽；上游渠道較短，最大流量又大于40升/秒建議使用矩形堰。使用儀表測量時要先標定參考零點，參考零點為探頭到堰槽水位零點的距離。（本儀表默認選擇巴歇爾槽）
① 三角堰
使用三角堰，可以在菜單“9堰槽類型”→“1三角堰” →“1 工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，“2 三角堰角度”選擇實際角度儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。
② 矩形堰
使用矩形堰，可以在菜單“9堰槽類型”→“2 矩形堰”→“1工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，并且在“2 標準渠道”中選擇“0.25米、0.50米、0.75米、1.00米、非標渠道”，儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。
③ 梯形堰
使用梯形堰，可以在菜單“9堰槽類型”→“3 梯形堰”→“1工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，并且在“2 堰檻寬B”中輸入實際實際渠道的堰檻寬，儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。
④ 巴歇爾槽
使用巴歇爾槽，可以在菜單“9堰槽類型”→“4 巴歇爾槽” →“1工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，巴歇爾槽流量公式：Q=Chan。根據(jù)喉道寬“b”，從“附表二 巴歇爾槽水位-流量公式”中查出修工系數(shù)c和指數(shù)n，輸入到菜單“9堰槽類型”→“4 巴歇爾槽”→“2 修工系數(shù) c”和“3 指數(shù) n”。儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。
超聲波明渠流量計說明書
一、用途
超聲波明渠流量計與量水堰槽配合使用，測量明渠內(nèi)水的流量。主要用于測量污水廠、企事業(yè)單位的污水排放口、城市下水道的流量及農(nóng)田水利中的渠道等。
由于本公司儀表采用超聲波穿過空氣，以非接觸的方法測量。因此在粘污、腐蝕性液體條件下，比接觸式的儀表，具有更高的可靠性和耐用性。
二、原理說明
本系列儀表直接測量的是渠道或者水槽內(nèi)的液體高度。用于明渠測流量時，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉成液位的高低。儀表測量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應量水堰槽的水位—流量關系推算出流量。
1、超聲波測液位原理
發(fā)射超聲換能器發(fā)射出的超聲脈沖，通過傳播媒質傳播到被測液面，經(jīng)反射后再通過傳聲媒質返回到接收換能器，測出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質中傳播的時間。再根據(jù)傳聲媒質中的聲速，就可以算得從換能器到液面的距離。從而確定液位。因此我們可以計算出探頭到反射面的距離D ＝ C*t/2(除以2是因為聲波從發(fā)射到接收實際是一個來回，D是距離，C是聲速，t是時間）。再通過減法運算就可得出液位值。
2、量水堰槽的測流量原理
流通順暢的明渠內(nèi)流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如圖2.1）。通過測量水位可以推算出流量。普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對應關系，受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽，產(chǎn)生節(jié)流作用，使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對應關系，這種對應關系主要取決于量水堰槽的構造尺寸，把渠道的影響盡可能減小。
常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇爾槽（如圖2.1）
圖2.1 常用的量水堰槽及水位和流量變化關系
使用超聲波明渠流量計，安裝時必須知道配用量水堰槽的水位-流量對應關系。
量水堰槽的水位-流量關系可以從國家計量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計》JJG711-90中查到。本說明書摘抄了一部分（第六、量水堰槽）。巴歇爾槽知道了喉道寬度b，就可以用相應的公式算出水位-流量對應關系。
直角三角堰也是用相應的公式計算出水位—流量對應關系。
矩形堰也有相應的公式。但是還與安裝的渠道尺寸有關，確定水位-流量關系時，矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關。
如果對計算量水堰槽水位-流量不熟悉，可將使用的量水堰槽參數(shù)通知儀表生產(chǎn)廠。生產(chǎn)廠幫助計算。應注意同時提供上述與確定水位-流量關系有關的參數(shù)。
三、主要技術指標
| 功 能 |
一體型 |
分 體 型 |
| 測量范圍 |
0.1升/秒～99999.99米 /小時 |
| 累計流量 |
最大為：4290000000.00立方米 |
| 液位最大量程 |
3米，盲區(qū)0.40米。 |
| 液位測量精度 |
0.5% |
| 分辨率 |
3mm或0.1%（取大者） |
| 顯示 |
中文液晶顯示 |
| 流量測量精度 |
標準堰槽是1～5%（符合國標要求的堰槽和渠道）
非標堰槽是10～50%。 |
| 模擬輸出 |
4線制4～20mA/600Ω負載 |
| 繼電器輸出 |
(選配項)2組AC 220V/ 8A或DC 24V/ 5A， |
| 供電 |
標配24VDC 100mA；可以選配 220V AC+15% 50Hz。 |
| 供電 |
(選配項)12VDC、電池供電、太陽能供電 |
| 工作環(huán)境溫度 |
顯示儀表-20～+60℃，探頭-20～+80℃ |
| 工作環(huán)境壓力 |
標準大氣壓 |
| 工作環(huán)境濕度 |
≤90%RH，非凝結 |
| 過程溫度 |
-20～80℃； |
| 過程壓力 |
標準大氣壓 |
| 通 信 |
可選485，232通信，MODBUS協(xié)議 |
| 防護等級 |
顯示儀表IP66，探頭IP68 |
顯示儀表IP65，探頭IP68 |
| 探頭電纜 |
無 |
標配10米，最大為100米 |
| 探頭安裝尺寸 |
1.首選M78×2螺紋，發(fā)射角度小，盲區(qū)小，盲區(qū)是20厘米。
2.可選G1-1/2螺紋+配套螺母，或者M48×2螺紋+配套螺母。盲區(qū)是30-40厘米。 |
| 探頭材質 |
標配是ABS的，在有腐蝕性環(huán)境中要使用防腐材質。 |
分體式
產(chǎn)品功耗 |
分體式用24V電源供電，不帶繼電器功耗是100mA，帶一個繼電器是要120mA，2路繼電器145mA,3路繼電器要170mA，4路繼電器要190mA.
具體功率如下：
無繼電器是24×100mA=2.4W；
1路繼電器是24×120mA=2.9W；2路繼電器是24×145mA=3.5W；
3路繼電器是24×170mA=4.1W；2路繼電器是24×190mA=4.6W； |
一體式
產(chǎn)品功耗 |
一體式四線制用24V電源供電，不帶繼電器功耗是80mA，帶一個繼電器是要105mA，2路繼電器130mA,
具體功率如下：
無繼電器是24×80mA=1.9W；
1路繼電器是24×105mA=2.5W；2路繼電器是24×145mA=3.1W |
四、安裝
1、明渠流量計外形
◆分體型明渠流量計顯示儀表外形圖和尺寸圖
 
圖4.1.1 明渠流量計實物圖 圖4.1.2 明渠流量計結構圖
分體式超聲波明渠流量計的儀表顯示部分應安裝在室內(nèi)。室內(nèi)要通風良好，無腐蝕性氣體。儀表為壁掛安裝。如室內(nèi)條件不好或必須掛在室外，應裝在儀表防護箱內(nèi)，避免日曬雨淋。
◆一體型超聲波明渠流量計外形圖和尺寸圖
 
圖4.1.3 M78×2探頭實物圖 4.1.4 M78×2探頭結構圖
2、安裝探頭
超聲波明渠流量計的探頭可以直接安裝在量水堰槽水位觀測點的上方。探頭發(fā)射面要對準水面，并且跟水面垂直�？梢杂盟匠叻旁谔筋^上蓋上，通過校上蓋水平使探頭對準水面。巴歇爾槽水位觀測點在距槽上游0.1～0.5米位置；三角堰、矩形堰在上游一側，距堰板3～4倍最大過堰水深處。
圖4.2.2、巴歇爾槽上探頭安裝位置
◆底部螺紋安裝
①在被測物體上方裝一個法蘭 ②法蘭上放一片內(nèi)徑相同的墊片
③把換能器對準法蘭孔 ④將換能器放入法蘭孔
⑤從法蘭底部看到的情況 ⑥法蘭下放一片內(nèi)徑相同的墊片
⑦擰上螺母固定好換能器 ⑧安裝好了的換能器
◆頂部螺紋安裝-吊裝法安裝
①在探頭頂部螺紋用螺母固定 ②探頭進線要用保護管
▲安裝在罐子上、水池上、蓋板上、支架上安裝跟以上方式基本相同。
★探頭安裝完畢后，探頭發(fā)射面一定露出蓋板或者導波管。不能縮在蓋板或者導波管里面。
◆靜水井安裝
在不少現(xiàn)場，因為渠道內(nèi)的水面會有垃圾、泡沫或者其他漂浮物，造成測量的誤差或者測量不到信號；或者因為上游沒有足夠長度的直渠道，水面波動厲害，可以采用靜水井方式來安裝來解決。
靜水井內(nèi)壁直徑要＞50厘米，內(nèi)壁平整無任何凸起物和毛刺。探頭安裝后，探頭發(fā)射面距離最高水面＞0.4米。
圖4.2.3、靜水井安裝
3、現(xiàn)場明渠堰槽安裝實物圖
◆三角堰安裝
圖4.3.1、三角堰
◆矩形堰安裝
圖4.3.2、矩形堰
◆巴歇爾槽安裝
圖4.3.3、巴歇爾槽
4、安裝量水堰槽
①. 量水堰槽的中心線要與渠道的中心線重合，使水流進入量水堰槽不出現(xiàn)偏流。
②. 量水堰槽通水后，水的流態(tài)要自由流。
三角堰、矩形堰下游水位要低于堰坎（如圖4.4.1）；巴歇爾槽的淹沒度要小于“巴歇爾槽參數(shù)”的臨界淹沒度（如圖4.4.1）。
③. 量水堰槽的上游最小要有大于5倍渠道寬度的平直段，使水流能平穩(wěn)進入量水堰槽，標準是“水面沒有浪花”。即沒有左右偏流，也沒有渠道坡降形成的沖力。
④. 量水堰槽安裝在渠道上要牢固。與渠道側壁、渠底連結要緊密，不能漏水。使水流全部流經(jīng)量水堰槽的計量部位。量水堰板的計量部位是堰口；量水槽的計量部位是槽內(nèi)喉道段。
圖4.4.1、自由流與淹沒流
5、 電氣接線圖
◆分體型明渠流量計接線端子實物圖和示意圖
圖4.5.1、分體式接線端子實物圖
圖4.5.2、分體式接線端子示意圖
接線方法：
換能器：紅線：接 Trans1 換能器 藍線： Temp 1 + 溫度傳感器+
黑線+屏蔽線： GND 地線
電流輸出：電流正極接“mA1”+; 電流負極接“mA- /GND”。
繼電器：RLlnA與RLnB為常開;
如果要繼電器默認狀態(tài)是“常開”，接線就接RLlnA與RLnB。
RLnA與RLnC為常閉
如果要繼電器默認狀態(tài)是“常閉”，接線就接RLlnA與RLnC。
電源線：220VAC交流電：接L，N
直流電：24V＋ 接24VDC+ ，GND接24V DC-
485接線：485A接“TXD/485A”端子，485B接“RXD/485B”端子。
232接線：TXD接“TXD/485A”端子，RXD接“RXD/485B”端子。232的地線接“mA-/GND”端子。
◆一體型超聲波明渠流量計接線端子示意圖
圖4.5.3、一體式超聲波明渠流量計接線端子示意圖
圖4.5.4、一體式明渠流量計24VDC接線端子示意圖
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圖4.5.5、一體式明渠流量計220VAC接線端子示意圖
電 流：電流＋接mA +,電流－接mA -。
繼電器：連接RLn+與RLn-端子，默認狀態(tài)為常開。
n = 1或2，就是指第1路繼電器或者第2路繼電器。
電源線：如果是220V交流電，火線接L端子，零線接N端子。
如果是直流電：電源24V＋接24V+端子，電源24V-接24V-端子。
485接線：485A接“485A”端子，485B接“485B”端子。
232接線：TXD接“485A”端子，RXD接“485B”端子。232的地線接“mA-”端子。
五、設置
1、運行模式界面簡介
本系列超聲波明渠流量計有運行和設置兩種工作模式，在設備通電并完成初始化過程后，流量計會自動進入運行模式，并開始測量數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)。
2、菜單查詢表(祥見附表)
3、菜單操作說明
⑴按鍵說明：
①儀表有三個按鍵：上Up、下Down，設置SET。
②Set鍵用于：選擇進入或確定退出。
③上下鍵用于：上下移動光標、在選擇框內(nèi)選擇選擇項，在輸入框內(nèi)選擇或修改數(shù)值。
④查看回波狀態(tài)圖：先按住“▲”不放，再按住“SET”鍵保持3秒鐘以上，就可以看到回波狀態(tài)圖。
⑤退出回波狀態(tài)圖：先按住“  ”不放，再按住“SET”鍵保持3秒鐘以上，就可以退出回波狀態(tài)圖。
⑵菜單界面及操作說明：
①在運行模式界面按Set鍵進入一級菜單界面：
◆參數(shù)沒有被鎖定的一級菜單界面：
◆參數(shù)鎖定的一級菜單界面：
② 一級菜單各項說明：
◆“0 結束設置”
當選擇此項時，按Set鍵將退回到運行模式界面。
◆“0 不鎖定”
菜單不鎖定，允許別人改動。
◆“1 全局鎖定”
菜單上鎖，當你的參數(shù)設置好，不希望別人隨意改動，把菜單上鎖，這樣就要輸入密碼才能解鎖進行菜單操作。本流量計的初始密碼為25，用戶可以修改初始密碼任意設置自己的密碼（特別提醒請記住自己設置的密碼，如若忘記應與廠家聯(lián)系）。
★當參數(shù)未被鎖定時，按Set鍵進入?yún)?shù)鎖定的設置界面：
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。
★當參數(shù)被鎖定時，按Set鍵進入?yún)?shù)鎖定的解鎖界面：
◆“2 量程設置”
1參考零點：設置明渠流量計參考零點，這個主要是物位測量的時候才有意義；出廠設置默認為最大量程所對應的數(shù)值。
2量程低點：設置物位計4mA對應輸出的測量值；并可作為流量低位限設置值，即當液位小于該設定值時流量為0 。出廠默認為0。
3量程高點：設置物位計20mA對應輸出的測量置；并可作為流量高位限設置值，即當液位超過該設定值時流量保持設定值流量。例如設置為0.5m表示當液位超過0.5m是流量保持0.5m的流量。出廠設置默認為最大量程。
4顯示單位：有m、cm、mm三種單位可以選擇，m: 以米顯示；cm: 以厘米顯示；mm: 以毫米顯示，出廠設置默認為m。
◆“3 測量模式”
1模式選擇：有距離測量和物位測量兩項可以選擇。距離測量:顯示值為探頭到被測平面距離；物位測量:顯示值為參考零點到液面的距離。出廠設置默認為物位測量。
2響應速度：有慢速、中速、快速三項可以選擇。慢速:響應速率慢,測量精度高，不容易受干擾；中速: 介于慢速和快速之間；快速:響應速率快,測量精度低，容易受干擾。出廠設置默認為中速。
3安全物位：有保持、最小值、最大值、設定值四項可以選擇。保持:系統(tǒng)丟波后顯示值為最后測量值,電流為相對應值；最小值: 系統(tǒng)丟波后顯示值為4mA,電流為4mA；最大值: 系統(tǒng)丟波后顯示值為20mA,電流為20mA；設定值: 系統(tǒng)丟波后顯示值為最后測量值,電流輸出為設定電流的設定值。出廠設置默認為保持。
4設定電流：設置丟波后的輸出指定電流,大于3.6mA,小于22mA,再選擇為保持/最大值/最小值時無效。出廠設置默認為3.6mA。
◆“4 探頭設置”(此項請不要修改，是廠家設置用)
1探頭選擇：請不要自行修改，需在專業(yè)技術人員的指導下才能修改。
2盲區(qū)設置：請不要自行修改，需在專業(yè)技術人員的指導下才能修改。
3短靈敏度：請不要自行修改，需在專業(yè)技術人員的指導下才能修改。
4短門限值：請不要自行修改，需在專業(yè)技術人員的指導下才能修改。
5長靈敏度：請不要自行修改，需在專業(yè)技術人員的指導下才能修改。
6長門限值：請不要自行修改，需在專業(yè)技術人員的指導下才能修改。
◆“5 算法選擇”(此項請不要修改，是廠家設置用)
算法選擇：有特殊環(huán)境1、特殊環(huán)境2、特殊環(huán)境3、特殊環(huán)境4、特殊環(huán)境5、特殊環(huán)境6、特殊環(huán)境7，共七項可以選擇。出廠設置默認為特殊環(huán)境7。
◆“6 報警設置”
1水位報警1模式
繼電器1用于水位高低報警。
根據(jù)水位高低的不同，有關閉、低位報警、高位報警三項可以選擇。關閉:繼電器1不作用；低位報警:繼電器1低位報警；高位報警:繼電器1高位報警。出廠設置默認為關閉。
2水位報警1值
以m為單位, 出廠設置默認為0.00m。
3水位報警1回差
以m為單位，觸發(fā)報警后解除報警需要測量值到報警值+/-報警回差時才有效。出廠設置默認為0。
報警回差還可以讓一個繼電器來控制水泵從低水位到高水位的整個工作過程。
1.比如用于排水：要求水池中水位到1米以下，水泵停止排水；水位升到5米，水泵開始啟動往外排水。具體設置如下：
報警1模式：高位報警。報警1值：5.00m；報警1回差：4.00m。
2.比如用于進水：要求水池中水位到1米以下，水泵啟動進水；水位升到5米，水泵開始停止進水。具體設置如下：
報警1模式：低位報警。報警1值：1.00m；報警1回差：4.00m。4水位報警2模式
繼電器2用于水位高低報警。
根據(jù)水位高低的不同，有關閉、低位報警、高位報警三項可以選擇。關閉:繼電器1不作用；低位報警:繼電器1低位報警；高位報警:繼電器1高位報警。出廠設置默認為關閉。
5水位報警2值
以m為單位, 出廠設置默認為0.00m。
6水位報警2回差
以m為單位，觸發(fā)報警后解除報警需要測量值到報警值+/-報警回差時才有效。出廠設置默認為0。
7 瞬時流量報警模式：
用于瞬時流量的上下限位報警。有關閉、低位報警、高位報警三項可以選擇。關閉:繼電器3不作用；低位報警:繼電器3低位報警；高位報警:繼電器3高位報警。出廠設置默認為關閉。
8 瞬時流量報警值:
以t/h為單位, 出廠設置默認為0。
9 瞬時流量報警回差：
以t/h為單位，觸發(fā)報警后解除報警需要測量值到報警值+/-報警回差時才有效。出廠設置默認為0。
10 累計流量比例輸出：
有關閉、開啟兩項可以選擇。關閉:繼電器4不作用；開啟:繼電器4報警。出廠設置默認為關閉。
11 預先設置累計流量:
以t為單位, 出廠設置默認為0。
◆“7 參數(shù)校正”(此項請不要修改，是廠家設置用)
進行量程校正、聲速校正、電流輸出校正、參考電平校正操作。
量程校正：輸入實際值,系統(tǒng)自動進行量程校正。出廠設置默認為測量值。
聲速校正：輸入實際值,系統(tǒng)自動進行聲速校正,運用在氣體成分不是空氣的時候。
4mA校正：修改值,直到實際輸出電流為4mA為止。出廠設置默認為3100。(使用這項，要按▲增加一位數(shù)值，才會輸出4ma值。)
20mA校正：修改值,直到實際輸出電流為20mA為止。出廠設置默認為7200。
參考電平：輸入相應測試點測得的電壓值。出廠設置默認為5.00。
◆“8 通信設置”
1通訊地址：選擇通訊的地址，默認值為1。
2波特率：選擇通訊的頻率，有2400、4800、9600、19200可選，默認值為9600.
3工作方式：有自動報告方式和查詢方式。“自動報告方式”是超聲波明渠流量計自動發(fā)送數(shù)據(jù)到上位機，不需要上位機發(fā)送查詢指令。(自動報告模式只有廠家協(xié)議才有，MODBUS協(xié)議沒有自動報告模式）
“查詢方式”是需要上位機給出一條查詢指令，明渠流量計才回答一次。
◆“9 堰槽類型”
1三角堰：
工作狀態(tài)：關閉：說明不選用三角堰；默認值為“關閉”。
開啟：說明選擇的是三角堰。
三角堰角度：90°（30°/60°/45°），對應的是三角堰的角度，用戶只需選擇不同的角度，本機根據(jù)水位值自動計算得出流量值。
2矩形堰:
工作狀態(tài)：關閉：說明不選用矩形堰；默認值為“關閉”。開啟：說明選擇的是矩形堰。
標準渠道：0.25米（0.50米/0.75米/1.00米/非標渠道）：這些數(shù)值表示的是矩形堰的喉道寬度，如0.25米表示喉道寬度為0.25米的矩形堰，用戶只需選擇不同喉道寬度，本機根據(jù)水位值自動計算得出流量值。若選“非標渠道”則顯示隱藏菜單： 3堰口寬b；4上游渠道寬B；5堰壁高度P，用戶根據(jù)實際渠道尺寸輸入即可。
3梯形堰:
工作狀態(tài)：關閉：說明不選用梯形堰；默認值為“關閉”。
開啟：說明選擇的是梯形堰。
堰檻寬B：用戶根據(jù)實際渠道尺寸輸入，本機根據(jù)水位值自動計算得出流量值。
4 巴歇爾槽：
工作狀態(tài)：關閉：說明不選用巴歇爾槽；開啟：說明選擇的是巴歇爾槽，默認值為“開啟”即默認選擇巴歇爾槽。
修工系數(shù)c：根據(jù)配套的堰槽設置C值。出廠設置默認為0.01。
指數(shù)n：根據(jù)配套的堰槽設置n值。出廠設置默認為0.01。
特別注意：此時要求用戶輸入修工系數(shù)c和指數(shù)n，用戶可根據(jù)不同規(guī)格的槽找出相應的修工系數(shù)c和指數(shù)n兩個參數(shù)，見附表二。
◆“10 其他參數(shù)”
20mA流量值：20mA流量值設置，表示輸出20mA時對應的瞬時流量值 。出廠設置默認為最大流量。
4mA流量值：4mA流量值設置，表示輸出4mA時對應的瞬時流量值 。出廠設置默認為0。
累加流量: 為儀表更換時復制累加水量值用。出廠設置默認為0。
水量清零：可將累加水量的數(shù)值清零。
流量單位：可更改流速顯示單位，“t/h”為噸（立方米）/小時，“l/s”為升/秒，“t/s”為噸（立方米）/秒。出廠設置默認為“t/h”。
界面切換：可在流量顯示界面和液位顯示界面間相互切換。
電流輸出：4～20mA電阻負載能力為600Ω。用于流量計時，4～20mA按瞬時流量大小輸出；用于液位計時按液位高低輸出。出廠設置默認為流量輸出。
◆“11 標桿選擇”
標桿選擇：是: 使用標桿來校正測量精度。否: 不使用標桿來校正測量精度。出廠設置默認為否。
標桿標定：當選擇用標桿來校正測量精度是，需先進行標桿標定，將探頭底面到標桿上表面的測量值輸入此項菜單即可。
◆“12 校準設置”
校準值：輸入實際需要的校準值，單位是米。
采樣定時：用于設定采樣的間隔時間，單位是分鐘。
◆“13 復位選擇”
出廠復位：是: 恢復到剛出廠設置的狀態(tài)。否: 退出。出廠設置默認為否。
系統(tǒng)復位：是：恢復系統(tǒng)設置。否：退出。出廠設置默認為否。(此項請不要修改，是廠家設置用)
六、主要功能
1、測量液位。
2、測量明渠流量 。
適用于直角三角堰、矩形堰、梯形堰 和巴歇爾槽。
3、4～20mA遠傳電流輸出
4～20mA電阻負載能力為600Ω。用于流量計時，4～20mA按流量輸出；用于液位計時按液位輸出。4mA對應液位或流量的零值；20mA對應值可在“設置常數(shù)”菜單項中的“20mA電流值”菜單中設置。
4. 單刀雙擲繼電器
使用AC 250V/ 8A或DC 30V/ 5A 繼電器，狀態(tài)可編程。將其中一個繼電器用于瞬時流量的大小限制，另外一個繼電器用于累計流量比例輸出，即每隔預先設定的累計流量，閉合一次。
5、超大存儲量
本儀表最大累計水量可達到12位數(shù)字（包括2位小數(shù)），當累計滿4290000000.00t時，自動清零，重新累計。最大瞬時流速可達到99999.99t/h。
七、量水堰槽
選擇量水堰槽的種類，要考慮渠道內(nèi)流量的大小，渠道內(nèi)水的流態(tài)，是否能形成自由流。根據(jù)最大流量的不同，我們可以選擇不同的堰槽。
①最大流量小于40升/秒建議使用直角三角堰；
②大于40升/秒建議使用巴歇爾槽；
③上游渠道較短，最大流量又大于40升/秒建議使用矩形堰。
條件允許，最好選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位-流量關系是由實驗室標定出來的，而且對于上游行進渠槽條件要求較弱。三角堰和矩形堰的水位-流量關系來源于理論計算，容易由于忽略一些使用條件，帶來附加誤差。
使用玻璃鋼制做量水堰或槽。三角堰、矩形堰堰口尺寸要準確，朝向進水一側表面要光滑；巴歇爾槽喉道部分尺寸要準確，槽內(nèi)表面要光滑。
1、 直角三角堰
圖7.1.1是一種直角三角堰的加工圖。使用上述直角三角堰，可以在菜單“9堰槽類型”→“1 直角三角堰” →“1 工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。
圖 7.1.1 直角三角堰結構圖
三角堰安裝在渠道上如圖7.1.2所示。堰板要豎直，要安在渠道的中軸線上。加工三角堰時，可以使頂角變成圓角，在確定水位等于零的位置時要注意，三角堰的水位零點應在三角堰的側邊的延長線的交點上。儀表的探頭要安裝在上游距離堰板0.5～1米的位置。
圖 7.1.2 直角三角堰在渠道上的安裝和三角堰的水位零點
2、矩形堰
矩形堰可按圖7.2.1加工。矩形堰的水位-流量關系主要取決于堰口寬的“b”。也與上游渠道寬“B”和堰坎高“p”有關。如使用圖6.2.1的矩形堰，可以在菜單“9堰槽類型”→“2 矩形堰”→“1工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，并且在“2 標準渠道”中選擇“0.25米、0.50米、0.75米、1.00米、非標渠道”，儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。
在實際現(xiàn)場，會有現(xiàn)場的矩形堰堰口寬度超過1.00米的情況，這時就要使用非標的矩形堰來測量。本儀表已經(jīng)具備這項功能，根據(jù)現(xiàn)場測量的非標準矩形堰b、B、P值輸入，然后就可以測量了。
圖 7.2.1 矩形堰的構造圖
矩形堰安裝在渠道上如圖7.2.2所示。堰板要豎直，要安裝在渠道的中軸線上。儀表的探頭安裝在堰板上游0.5～1米的位置。
圖 7.2.2 矩形堰安裝
3、梯形堰
使用梯形堰，可以在菜單“9堰槽類型”→“3 梯形堰”→“1工作狀態(tài)”項選擇“開啟”，并且在“2 堰檻寬B”中輸入實際實際渠道的堰檻寬，儀表就可以根據(jù)水位自動算出水位對應的流量。梯形堰的安裝跟矩形堰安裝一樣。
4、巴歇爾槽
巴歇爾槽構造如圖7.3.1。巴歇爾槽的標示尺寸是喉道寬度“b”。首先根據(jù)應用需要的最大流量，從“附表二 巴歇爾槽水位-流量公式”中查出合適的巴歇爾槽的喉道寬“b”。再從“附表一 巴歇爾槽構造尺寸”中查出對應喉道寬等于“b”的巴歇槽的其他尺寸。如“Ｌ１”、“ Ｌａ”、“ Ｌ”、“ Ｌ２”等等。把這些尺寸填入圖7.3.1中右側的欄目中，按圖7.3.1加工成形，安裝在渠道上如圖7.2.3所示。
圖 7.2.3 巴歇爾槽安裝
巴歇爾槽水位-流量關系一般是形如：Q=Chan的公式。根據(jù)喉道寬“b”，從“附表二 巴歇爾槽水位-流量公式”中查出修工系數(shù)c和指數(shù)n，輸入到菜單“9 堰槽類型”→“4巴歇爾槽”→“2 修工系數(shù) c”和“3 指數(shù) n”，儀表就可以自動算出水位對應的流量值。
圖7.3.1 巴歇爾槽的構造圖
八、錯誤現(xiàn)象及處理
| 現(xiàn)象 |
原因 |
解決辦法 |
| 流量計無顯示 |
1.電源未接好
2.液晶屏接觸不良
3.液晶屏損壞 |
1.檢查電源線，用萬用表測量電壓。
2.重新插拔液晶屏和它的排線。
3.返廠更換液晶屏 |
進入液位顯示界面，如果發(fā)現(xiàn)屏幕顯示小喇叭符號沒有變化，如圖“ ”則是系統(tǒng)進入丟波狀態(tài) |
1.被測距離超出流量計量程
2.被測介質有強烈擾動、波浪、攪拌等。
3.周邊有變頻器、電動機等強干擾源
4.探頭未對準被測平面
5.被測空間內(nèi)有障礙物，比如支撐桿、下料口等等
6.液位進入盲區(qū)
|
1.考慮更換更大量程的流量計
2.等待被測介質恢復平靜后，設備會自動恢復正常測量�；蛘呤褂弥睆�150的導波管來安裝流量計。
3.流量計接地，電源做隔離，輸出信號線做隔離。
4.重新校準探頭，探頭要跟被測量頁面垂直。
5.重新選擇合適的安裝位置，盡量避免干擾物出現(xiàn)
6.抬高探頭安裝高度，探頭發(fā)射面安裝高度＞最高頁面+盲區(qū)。 |
| 測量的數(shù)據(jù)上下波動很大 |
1.水面波動很大。
2.電源來的電磁干擾
3.變頻器干擾。
4.超聲波遇到虛假的水面反射目標。
5.超聲波進入盲區(qū)。
6.探頭跟主機接線錯誤。 |
1.尋找水面平穩(wěn)處安裝。
2.更換供電電源，或者改為隔離電源供電。
3.把主機單獨可靠接地，同時遠離變頻器。
4.重新更換安裝位置，保證探頭發(fā)射的超聲波不會打到渠道兩邊和其他障礙物。
5.抬高探頭，讓最高水位不能進入盲區(qū)。
6.按照說明書重新接線。如果中間加過延長線，需要注意接線順序，而且電線的屏蔽層都要接。 |
附表一 巴歇爾槽構造尺寸 單位：米
| 類別 |
序號 |
喉道段 |
收縮段 |
擴散段 |
墻高 |
| b |
L |
N |
B1 |
L1 |
La |
B2 |
L2 |
K |
D |
小
型 |
1 |
0.025 |
0.076 |
0.029 |
0.167 |
0.356 |
0.237 |
0.093 |
0.203 |
0.019 |
0.23 |
| 2 |
0.051 |
0.114 |
0.043 |
0.214 |
0.406 |
0.271 |
0.135 |
0.254 |
0.022 |
0.26 |
| 3 |
0.076 |
0.152 |
0.057 |
0.259 |
0.457 |
0.305 |
0.178 |
0.305 |
0.025 |
0.46 |
| 4 |
0.152 |
0.305 |
0.114 |
0.400 |
0.610 |
0.407 |
0.394 |
0.610 |
0.076 |
0.61 |
| 5 |
0.228 |
0.305 |
0.114 |
0.575 |
0.864 |
0.576 |
0.381 |
0.457 |
0.076 |
0.77 |
標
準
型 |
6 |
0.25 |
0.60 |
0.23 |
0.78 |
1.325 |
0.883 |
0.55 |
0.92 |
0.08 |
0.80 |
| 7 |
0.30 |
0.60 |
0.23 |
0.84 |
1.350 |
0.902 |
0.60 |
0.92 |
0.08 |
0.95 |
| 8 |
0.45 |
0.60 |
0.23 |
1.02 |
1.425 |
0.948 |
0.75 |
0.92 |
0.08 |
0.95 |
| 9 |
0.60 |
0.60 |
0.23 |
1.20 |
1.500 |
1.0 |
0.90 |
0.92 |
0.08 |
0.95 |
| 10 |
0.75 |
0.60 |
0.23 |
1.38 |
1.575 |
1.053 |
1.05 |
0.92 |
0.08 |
0.95 |
| 11 |
0.90 |
0.60 |
0.23 |
1.56 |
1.650 |
1.099 |
1.20 |
0.92 |
0.08 |
0.95 |
| 12 |
1.00 |
0.60 |
0.23 |
1.68 |
1.705 |
1.139 |
1.30 |
0.92 |
0.08 |
1.0 |
| 13 |
1.20 |
0.60 |
0.23 |
1.92 |
1.800 |
1.203 |
1.50 |
0.92 |
0.08 |
1.0 |
| 14 |
1.50 |
0.60 |
0.23 |
2.28 |
1.95 |
1.303 |
1.80 |
0.92 |
0.08 |
1.0 |
| 15 |
1.80 |
0.60 |
0.23 |
2.64 |
2.10 |
1.399 |
2.10 |
0.92 |
0.08 |
1.0 |
| 16 |
2.10 |
0.60 |
0.23 |
3.00 |
2.25 |
1.504 |
2.40 |
0.92 |
0.08 |
1.0 |
| 17 |
2.40 |
0.60 |
0.23 |
3.36 |
2.40 |
1.604 |
2.70 |
0.92 |
0.08 |
1.0 |
大
型 |
18 |
3.05 |
0.91 |
0.343 |
4.76 |
4.27 |
1.794 |
3.68 |
1.83 |
0.152 |
1.22 |
| 19 |
3.66 |
0.91 |
0.343 |
5.61 |
4.88 |
1.991 |
4.47 |
2.44 |
0.152 |
1.52 |
| 20 |
4.57 |
1.22 |
0.457 |
7.62 |
7.62 |
2.295 |
5.59 |
3.05 |
0.229 |
1.83 |
| 21 |
6.10 |
1.83 |
0.686 |
9.14 |
7.62 |
2.785 |
7.32 |
3.66 |
0.305 |
2.13 |
| 22 |
7.62 |
1.83 |
0.686 |
10.67 |
7.62 |
3.383 |
8.94 |
3.96 |
0.305 |
2.13 |
| 23 |
9.14 |
1.83 |
0.686 |
12.31 |
7.93 |
3.785 |
10.57 |
4.27 |
0.305 |
2.13 |
| 24 |
12.19 |
1.83 |
0.686 |
15.48 |
8.23 |
4.785 |
13.82 |
4.88 |
0.305 |
2.13 |
| 25 |
15.24 |
1.83 |
0.686 |
18.53 |
8.23 |
5.776 |
17.27 |
6.10 |
0.305 |
2.13 |
附表二 巴歇爾槽水位-流量公式
類
別 |
序
號 |
喉道寬度
b(米) |
流量公式
Q=Chan
(L/S) |
水位范圍
h(米) |
流量范圍
Q(L/S) |
臨界淹沒度% |
|
| |
| 最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
|
小
型 |
1 |
0.025 |
60.4ha1.55 |
0.015 |
0.21 |
0.09 |
5.4 |
0.5 |
|
| 2 |
0.051 |
120.7ha1.55 |
0.015 |
0.24 |
0.18 |
13.2 |
0.5 |
|
| 3 |
0.076 |
177.1ha1.55 |
0.03 |
0.33 |
0.77 |
32.1 |
0.5 |
|
| 4 |
0.152 |
381.2ha1.54 |
0.03 |
0.45 |
1.50 |
111.0 |
0.6 |
|
| 5 |
0.228 |
535.4ha1.53 |
0.03 |
0.60 |
2.5 |
251 |
0.6 |
|
標
準
型 |
6 |
0.25 |
561ha1.513 |
0.03 |
0.60 |
3.0 |
250 |
0.6 |
|
| 7 |
0.30 |
679ha1.521 |
0.03 |
0.75 |
3.5 |
400 |
0.6 |
|
| 8 |
0.45 |
1038ha1.537 |
0.03 |
0.75 |
4.5 |
630 |
0.6 |
|
| 9 |
0.60 |
1403ha1.548 |
0.05 |
0.75 |
12.5 |
850 |
0.6 |
|
| 10 |
0.75 |
1772ha1.557 |
0.06 |
0.75 |
25.0 |
1100 |
0.6 |
|
| 11 |
0.90 |
2147ha1.565 |
0.06 |
0.75 |
30.0 |
1250 |
0.6 |
|
| 12 |
1.00 |
2397ha1.569 |
0.06 |
0.80 |
30.0 |
1500 |
0.7 |
|
| 13 |
1.20 |
2904ha1.577 |
0.06 |
0.80 |
35.0 |
2000 |
0.7 |
|
| 14 |
1.50 |
3668ha1.586 |
0.06 |
0.80 |
45.0 |
2500 |
0.7 |
|
| 15 |
1.80 |
4440ha1.593 |
0.08 |
0.80 |
80.0 |
3000 |
0.7 |
|
| 16 |
2.10 |
5222ha1.599 |
0.08 |
0.80 |
95.0 |
3600 |
0.7 |
|
| 17 |
2.40 |
6004ha1.605 |
0.08 |
0.80 |
100.0 |
4000 |
0.7 |
|
大
型 |
18 |
3.05 |
7463ha1.6 |
0.09 |
1.07 |
160.0 |
8280 |
0.8 |
|
| 19 |
3.66 |
8859ha1.6 |
0.09 |
1.37 |
190.0 |
14680 |
0.8 |
|
| 20 |
4.57 |
10960ha1.6 |
0.09 |
1.67 |
230.0 |
25040 |
0.8 |
|
| 21 |
6.10 |
14450ha1.6 |
0.09 |
1.83 |
310.0 |
37970 |
0.8 |
|
| 22 |
7.62 |
17940ha1.6 |
0.09 |
1.83 |
380.0 |
47160 |
0.8 |
|
| 23 |
9.14 |
21440ha1.6 |
0.09 |
1.83 |
460.0 |
56330 |
0.8 |
|
| 24 |
12.19 |
28430ha1.6 |
0.09 |
1.83 |
600.0 |
74700 |
0.8 |
|
| 25 |
15.24 |
35410ha1.6 |
0.09 |
1.83 |
750.0 |
93040 |
0.8 |
|
說明：修工系數(shù)"C"跟指數(shù)"N",以序號1（1號槽）為例，修工系數(shù)C是：60.4 指數(shù)N是：1.55
如何根據(jù)回波圖形判斷現(xiàn)場故障原因-部分
超聲波明渠流量計有個功能是能夠看到現(xiàn)場反射回來的超聲波的波形，通過回波的形狀可以大致判斷現(xiàn)場的故障原因。下面我給大家講解一下。
進入回波圖：先按住向下的按鍵不要放掉，再按住“SET”鍵，保持三秒鐘就會出現(xiàn)回波圖。
退出回波圖：先按住向上的按鍵不要放掉，再按住“SET”鍵，保持三秒鐘就會退出回波圖。
一、共振現(xiàn)象
探頭跟金屬的支架或者法蘭連接的情況下，因為探頭是在不斷振動，這個振動可以傳播到金屬法蘭上，再由金屬法蘭反射回來，疊在在探頭上，從而形成一個較強的反射信號。會出現(xiàn)水池的水位只有3米，而超聲波明渠流量計上顯示已經(jīng)接近滿量程了。
圖1 共振形成的回波信號
在回波圖形中，越靠近左邊，就是越靠近探頭的回波，越靠近右邊就是離開探頭越遠的回波。
左圖是現(xiàn)場拍攝回來的超聲波回波圖片，右圖是比較圖，在右圖中我用方框框起來的部分是探頭跟金屬支架之間產(chǎn)生共振造成的。共振形成的波已經(jīng)定格了，這樣后面的反射波雖然很清晰，但是因為強度和寬度都沒法跟共振形成的波比較，因此在超聲波明渠流量計上常常出現(xiàn)水池滿了的情況。
圖2 解決了共振后的回波信號
在解決了共振問題后，緊靠著左邊的回波比圖1明顯窄了很多，這個時候真實的回波就能夠被超聲波明渠流量計識別出來了。
二、液體進入了超聲波明渠流量計的盲區(qū)
圖3 進入盲區(qū)后出現(xiàn)的回波圖
超聲波明渠流量計從探頭發(fā)射面出去的部分有一個盲區(qū)，這個盲區(qū)隨著有效測量距離的增大而增大。比如：5米量程的超聲波明渠流量計在20℃時候有0.30-0.35米的盲區(qū)。
右圖中紅色方框框出來的就是因為盲區(qū)造成的高強度回波，紅色圓圈圈出來的是正常的回波信號，這個地方因為盲區(qū)造成的回波太強，所以后面的真實回波信號就被掩蓋住了，造成測量出來的水位數(shù)據(jù)可能是任何數(shù)值。有細心的朋友可能會發(fā)現(xiàn)，這個進入盲區(qū)的回波有點像文章里面第一個共振造成的回波圖形。
我們把探頭抬高安裝，使最高水位到探頭發(fā)射面之間的距離大于0.35米的盲區(qū)，然后我們發(fā)現(xiàn)回波變了。在左邊緊靠探頭的
圖4 探頭抬高后的回波圖
三、電磁干擾
現(xiàn)場的電磁干擾最主要來自于變頻器、電動機、離心機等的干擾，這些干擾很大一部分通過電網(wǎng)傳播，一個工廠的供電系統(tǒng)有一臺變頻器就會污染整個電網(wǎng)。我們先看看正常的回波圖：
圖5 正常的反射波信號
上面兩張圖是正常的回波圖，最下面的基線，也就是從左到右這么一長條的橫條，有大約4mm高度的，都比較清晰，沒有毛刺，從左到右都是一樣高度。圖中打圈的就是反射的超聲波信號，非常明顯。
圖6 電磁干擾的回波圖形
上圖中，左圖是原圖，右圖我用紅色圈出來的部分是很大的一片毛刺，是電磁干擾形成的，回波圖中的沒有明顯的反射波，整個基線上面有很多毛刺，這就是一種電磁干擾。圖中基線下面第一行3個數(shù)字，第二行前2個數(shù)字都是0.表示從探頭回來的波被覆蓋了。
圖7 變頻器干擾的回波圖形
上圖中左圖是原圖，右邊是我用紅色圈圈出來的。紅色圈里面是一個個間距差不多的，有規(guī)律分布的波峰，這個是比較有代表性的變頻器造成的電磁干擾。這里基線下面的兩行數(shù)字都有數(shù)值，但是這些數(shù)值都是電磁干擾形成，沒有任何意義。
圖8 變頻器干擾的回波圖形
上圖中左圖是原圖，右圖是我用紅色圈出來的，右圖里面方框選定的是干擾的波形，橢圓形選定的是真實回波，干擾的波形比真實回波高很多，超聲波就沒法識別出來。
圖9 變頻器干擾的回波圖形
圖9比較有意思，橢圓形圈出來的是真實的反射波，方框圈出來的是變頻器的干擾波，雖然有變頻器的干擾，但是水面的反射信號強度明顯超過變頻器的干擾信號，結果是現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)還是對的。
圖10 強烈干擾的回波圖形
圖10左圖是強烈干擾下的回波圖形，圖片中從左到右都是高高的干擾波。在這樣情況下，接地不能解決所有問題。這個時候就需要判斷干擾是從電源部分來的，還是從空氣中過來的。
如果是從空氣中來的電磁干擾，一般需要給儀表外面做個金屬的儀表箱，同時把儀表箱接地。
如果是從電纜線上過來的電磁干擾，特別是用量最多的二線制超聲波明渠流量計，可以中間加信號隔離器，來解決這個干擾。
如果是四線制的儀表，那么在電源部分要加隔離電源，在4-20ma輸出部分加信號隔離器。
四、接管對測量的影響
超聲波明渠流量計的探頭，如果縮在接管內(nèi)，因為接管對信號有放大作用，會導致一些問題。一般接管高度和接管直徑是有個比例的，就是5:3.假設高度是200毫米，接管內(nèi)徑要在120毫米以上。
圖11 探頭縮在接管內(nèi)的回波
上圖中，回波的底部基線變得很寬，這是因為接管把信號放大造成的。圓圈圈出來的是真實的回波，方框里面是特別粗大的基線。
圖12 探頭拿出接管后的回波
把超聲波明渠流量計從里面拿出來之后，基線明顯變小，回復正常。圓圈里面的反射波會比基線高好多。
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