ADCP河道流量計(jì)說(shuō)明書(shū)
多普勒效應(yīng)的一般定義為：當(dāng)聲波聲源與觀(guān)察者做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀(guān)察者接收到的聲波頻率會(huì)和聲源的頻率不同，變化的大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這個(gè)定義太抽象了，您一定遇到過(guò)多普勒效應(yīng)，當(dāng)你站在火車(chē)站臺(tái)，每當(dāng)火車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，你所聽(tīng)到的變化都能告訴你火車(chē)行駛的有多快。這就是多普勒效應(yīng)。 利用多普勒效應(yīng)測(cè)量水流的速度，即通過(guò)發(fā)射短的聲音脈沖，聽(tīng)它的回聲，測(cè)量回聲的變化或頻率。水本身幾乎不反射聲音，反射聲音的主要是水中懸浮的粒子。這些粒子是典型的浮游生物或者是懸浮的沉積物。經(jīng)驗(yàn)告訴我們這個(gè)多普勒剖面儀遇見(jiàn)的小粒子的平均速度與水的速度是一致的，測(cè)量的速度是水的速度。 上圖是聲學(xué)多普勒流速剖面儀（Acoustic Doppler Current Profilers簡(jiǎn)稱(chēng)ADCP）的原理示意圖，超聲波換能器發(fā)出一束短脈沖，與水流方向成一定的角度，自然界的水流流速在水流的不同深度是不同的，因此不同深度反射回來(lái)的超聲信號(hào)的頻率變化也不同，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器的計(jì)算，就可以得到不同水層的流速。 一、用途： ADCP聲學(xué)多普勒流速剖面儀主要用于在線(xiàn)方式的水庫(kù)、干渠、明渠的流速、流量測(cè)量。適合河道、渠道較規(guī)則的且水位超過(guò)0.5米到5米深的水域，用多普勒流速儀測(cè)得各層流速，再用流速儀上的壓力傳感器測(cè)得水深，就可以通過(guò)上位機(jī)計(jì)算出流量。ADCP的設(shè)計(jì)無(wú)運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件，具有準(zhǔn)確穩(wěn)定的特點(diǎn)，適合長(zhǎng)期在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。與點(diǎn)式多普勒相比可以更加精準(zhǔn)測(cè)量渠道斷面流速分布情況，可以在自然水域包括黃河罐區(qū)的各種環(huán)境中使用。 二、主要技術(shù)指標(biāo)如下： 換能器頻率： 2000KHZ 結(jié)構(gòu)：分體式； 測(cè)量種類(lèi)：流速、流量、水深、水溫 供電：24VDC±2V 防護(hù)等級(jí)：IP68 用途：在線(xiàn)式測(cè)量 流速測(cè)量范圍：標(biāo)配是0.03m/s～5.00m/s(傳感器以上水深：40cm)； 單元層數(shù)： 最大 16層 最大測(cè)量剖面范圍：5米 單元層大�。� 最小12厘米，最大32厘米。 長(zhǎng)期精度：0.5%±5mm。 水深測(cè)量：0.02m～10.00m；分辨率：2mm 精度：±0.5%； 溫度傳感器： -2 ºC～+70 ºC分辨率：0.1ºC； 流量范圍：10升/秒～99999999立方米/小時(shí) 默認(rèn)輸出信號(hào)：RS485； RS485輸出信號(hào)內(nèi)容：流速、瞬時(shí)流量、累積流量、水位、溫度 可選輸出信號(hào)：4-20mA； 4-20ma輸出信號(hào)內(nèi)容：瞬時(shí)流量 傳感器和變送器之間電纜長(zhǎng)度：10米； 被測(cè)水道類(lèi)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(wú)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 河道流量計(jì)傳感器 河道流量計(jì)主機(jī) 三、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： ◆“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(hù)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(chǎng)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(guò)100立方米/小時(shí)開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(lái)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(lái)達(dá)到2500立方米的時(shí)候，繼電器開(kāi)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(lái)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(wàn)用表打到20ma檔，萬(wàn)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(wàn)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(chǎng)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(wàn)用表上顯示的是目前輸出的電流值。 如果萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(chǎng)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(wàn)用表上顯示的是目前輸出的電流值。如果萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(xún)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(chǎng)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 斷面設(shè)置” 進(jìn)入“斷面設(shè)置”，默認(rèn)是一個(gè)梯形渠道的斷面。 測(cè)深垂線(xiàn)：就是來(lái)標(biāo)識(shí)出某一個(gè)點(diǎn)水平離左岸0點(diǎn)的距離，還有這一點(diǎn)河道平面到河道底部的距離。 如果河道是不規(guī)則的，一般要在河道中除了以上垂線(xiàn)，再選擇2-5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)用人工測(cè)量出某一個(gè)點(diǎn)水平離左岸0點(diǎn)的距離和距離水面的深度，輸入“起點(diǎn)距”和“高度”。比如下圖就是一個(gè)不規(guī)則的自然河道的橫截面。 ◆ “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，默認(rèn)為0.00立方米/小時(shí)。 3.累加水量：就是累計(jì)水量計(jì)算的時(shí)候是從0立方米/小時(shí)開(kāi)始累加，還是從指定的某個(gè)數(shù)值開(kāi)始累加，比如：設(shè)定為100立方米/小時(shí)，就是從100立方米/小時(shí)開(kāi)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(kāi)始累加。 5.流量單位：有m3³/h、m3³/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“水位、層數(shù)、層厚”。 快捷方式：在開(kāi)始畫(huà)面，同時(shí)按下向上鍵和向下鍵來(lái)切換這兩個(gè)顯示界面。 7.偏移量：如果測(cè)量出來(lái)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(lái)的水位比實(shí)際低3厘米，這里就要改為0.03m。 如果設(shè)定的偏移量是10厘米，只有測(cè)量到的實(shí)際水位有1厘米或者更大的時(shí)候，系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)疊加這個(gè)偏移量。 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。 9.流量系數(shù)：這個(gè)是為了讓流量計(jì)測(cè)量的流量跟實(shí)際更接近，使用其他儀器實(shí)際測(cè)量，或者人工實(shí)際測(cè)量得出數(shù)據(jù)，然后來(lái)對(duì)流量計(jì)測(cè)量結(jié)果做個(gè)比較和率定。這里要請(qǐng)有水文流量測(cè)量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)做，以免因?yàn)闆](méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)造成測(cè)量誤差加大。 10.停測(cè)水位：如果設(shè)定為0.1米，那就是水位到了0.1米，就停止進(jìn)行流量測(cè)量。 ◆ “7 復(fù)位選擇” 1.出廠(chǎng)復(fù)位：是: 恢復(fù)到剛出廠(chǎng)設(shè)置的狀態(tài)。否: 退出。出廠(chǎng)設(shè)置默認(rèn)為否。 2. 系統(tǒng)復(fù)位：是：恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)置。否：退出。出廠(chǎng)設(shè)置默認(rèn)為否。(此項(xiàng)請(qǐng)不要修改，是廠(chǎng)家設(shè)置用)
