WL1A1型超声波明渠流量计说明书Word格式文档下载.docx
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7、使用打印机………………………………………………………………………28
8、4～20mA…………………………………………………………………………29
9、继电器……………………………………………………………………………29
10、远程通讯（RS232）…………………………………………………………………30
十一、仪表的标定…………………………………………………………………………31
1、标定流量…………………………………………………………………………31
2、标定液位…………………………………………………………………………32
3、标定输出的4～20mA……………………………………………………………32
4、标定输入的4～20mA……………………………………………………………33
附录一、巴歇尔槽构造尺寸………………………………………………………………34
附录二、巴歇尔槽水位-流量公式…………………………………………………………35
附录三、安装记录表………………………………………………………………………36
附录四、使用GSM短消息………………………………………………………………38
附录五、首次安装最简设置……………………………………………………………41
安装示例一、在污水井内使用三角堰…………………………………………………43
安装示例二、使用静水井可以提高测量精度…………………………………………44
首次安装，请看附录五、首次安装最简设置
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网站还提供与仪表应用有关的其他技术支持。
一、用途
本仪表与量水堰槽配用，主要用来测量具有自由流条件的渠道内的污水流量。
仪表工作时，传感器不与被测流体接触，避免了渠道内污水的沾污和腐蚀。
用于测量污水流量，可以比其它形式的仪表，具有更高的可靠性。
本仪表有数据存储功能。
除存储本仪表流量记录外，还可2接入其它仪表的4～20mA信号，同时记录（如水质测量仪表：
COD、PH等，最多4路）。
存储的记录可以通过仪表上的按键查看，或通过打印机打印，或通过远程通讯传输。
本仪表的RS232串口可以接计算机或其它数据采集器，也可以接调制解调器或无线通讯模块，实现有线或无线的远程通讯。
本仪表适用于环保部门监测企事业单位的污水排放，适用于污水处理厂测流量。
WL-1A超声波明渠流量计的应用情况如图一。
图一、WL-1A1超声波明渠流量计用于测污水流量
二、仪表的组成及外形尺寸
1、仪表的组成
本仪表产品主要由，仪表、探头部分组成（参见图二）。
图二、仪表的组成
注意：
超声波明渠流量计应用中，必须与量水堰槽配合使用。
本产品没有提供量水堰槽。
应用中根据应用现场条件，参考本说明书的第七章，或其它资料自行构造。
2、仪表的结构和外形尺寸（参见图三、图四）
图三、仪表部分的外形尺寸
图四、探头部分的外形尺寸
3、仪表的显示屏（参见图五）
累计流量被清零的时间
累计流量
瞬时流量柱条显示
图五、仪表的显示屏
三、主要技术指标及技术参数
1.流量范围：
10升/秒～10米3/秒（由配用的量水堰槽的种类、规格确定）
2.累计流量：
8位十进制数，累满后自动回零
3.流量精度：
5％（配用量水堰槽1～3％的不确定，再附加上1～2％的仪表误差）
4.测距范围：
～2米（从探头底部起米内是盲区，～2米内为测距范围）
5.测距精度：
±
3mm（在1米量程内标定的结果）
6.液位分辩：
1毫米
7.工作环境温度：
-20～55℃
（交流供电，且仪表内有附加自伴热时可以：
-35～55℃，附加自伴热要在订货时声明）
8.仪表防护等级：
仪表显示部分：
IP66（仪表下部的过线孔要堵死）；
探头部分：
IP68
9.供电电源：
交流供电：
220V±
10％6W（使用仪表自伴热时为26W）
直流供电：
12V±
2V160mA（直流供电时，仪表没有4～20mA输出和继电器动作）
交流供电、直流供电同时存在，仪表使用交流；
交流掉电，自动接通直流。
11.仪表日历钟计时误差:
<
5分钟/每月
12.仪表数据存储量：
每月、每天、每小时的记录：
仅记录流量＞2年，附加其它仪表4路＞4个月
每分钟的记录：
仅记录流量＞8小时，附加其它仪表4路＞4小时
14.接入其它仪表的4～20mA电流：
仪表内部采样电阻：
200Ω；
负端与仪表地端共接
可以接入的数量：
I1、I2、I3、I4共4路
13.可以配接的打印机：
接口插座，DB25插孔
设定为“打印记录”时：
EPSON兼容（建议配用TP-μp40T）
设定为“定时打印”时：
仅TP-μp40T（需用该打印机内的汉字库）
14.4～20mA电流输出：
外部负载电阻：
0～600Ω
误差：
％（相对仪表示值）
负端与仪表地端共接（根据应用要求可改成悬浮地输出）
输出内容：
流量、液位可选
15.RS232：
接口插座，DB9插针
编码方式：
1起始位，8数据位，1停止位，有奇偶校验位或无校验位
波特率：
300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,43200,57600可选
通讯协议：
怡文、金源、西交、九波等（见第十章第10节“远程通讯”）
16.继电器：
控制方式：
每累计设定的m3闭合一次、液位报警、液位上限、液位下限可选
类型：
单刀双掷（常开、常闭）
触点容量：
AC250V1A；
DC30V1A
四、仪表的工作原理
1、量水堰槽测流量的原理
图五、量水堰槽把流量转成液位
明渠内的流量越大，液位越高；
流量越小，液位越低（参见图五）。
对于一般的渠道，液位与流量没有确定的对应关系。
因为同样的水深，流量的大小，还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。
在渠道内安装量水堰槽（参见图六），由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小，因此，渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。
同样的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位对应相同的流量。
量水堰槽把流量转成了液位。
通过测量量水堰槽内水流的液位，再根据相应量水堰槽的水位-流量关系，反求出流量。
常用的量水堰槽种类如图六。
图六、常用的量水堰种类
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。
本说明书的第七章摘抄了一些常用的类型。
每种类型的量水堰槽，都有自己的固定水位-流量对应关系。
计算水位-流量关系时，三角堰要求要有渠道宽B、开口角度、上游堰坎高p的参数；
矩形堰要有渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高p的参数；
巴歇尔槽只要求有喉道宽度的参数b。
2、超声波测液位原理（参见图七）
本仪表采用超声波回声测距法测液位。
探头固定安装在量水堰槽水位观测点上方（水位观测点的位置见堰槽构造说明）。
探头对准水面。
探头向水面发射超声波。
超声波经过t1时间，走过E1距离，碰到校正棒。
一部分超声波能量被校正棒反射，并被探头接收（仪表显示器上用“”和“”提示是否收到“校波”）。
仪表记下这段时间的长度t1。
超声波的另一部分能量绕过校正棒，经过t2的时间到达水面。
这部分能量被水面反射后，被探头接收（仪表显示器上用“”和“”提示是否收到“回波”）。
仪表记下这段时间的长度t2。
校正棒已经固定在探头上。
校正棒的长度E1不会变化。
仪表根据t1与t2的比例，再乘以E1，求出水面到探头的距离D，D=E1*t2/t1。
安装仪表时，通过按键向仪表内存内设置探头到“水位=0”的距离L（“系统参数”[13/24]“探头距离”）。
仪表从内存读取参数L，用L减去D，求出液位H，（H=L-D）。
由于产品生产中,E1的长度不完全一致；
电路的延迟也不一致。
仪表实际计算液位时使用的运算式为：
H=L-KD，其中“K”为线性修正系数。
“K”的数值要经过标定来确定。
仪表的参数表中“系统参数”[14/24]“修正系数”用于存储“K”，仪表出厂时的标定值记在仪表箱体的右侧标签上（参见图二）。
图七、超声波测液位的原理
3、仪表的工作原理（图八）仪表控制探头发射和接收超声波。
按图八的过程转为液位（单位：
米）。
再通过查水位-流量表，把液位转成流量（单位可以是：
升/秒，或立方米/小时）。
水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。
通过仪表上的按键可以向仪表的存储器中输入。
本仪表的水位-流量表是按相等的液位间隔存储的。
例如使用三角堰时，液位的间隔设为为“”。
仪表的内存中存有：
液位=“”时对应的流量=“S”；
液位=“”时对应的流量=“S”；
液位=“”时对应的流量=“L/S”；
液位=“”时对应的流量=“S”•••。
仪表允许设置最多50个点的液位及对应的流量数据。
一般设置30个点便能满足应用要求。
一些常用的液位-流量表已预先设置在仪表内。
使用时通过参数表选择对应的堰槽种类就可以得到相应的水位-流量表。
仪表内没有的水位-流量表，要把堰槽种类设为“自定义”，并逐点的设入水位-流量数据。
图八、仪表的工作原理
仪表把瞬时流量按时间累加，得出累计流量。
累计流量共8位数字。
当累计满8位时，自动回零，重新累计。
不管是由于仪表自己累计满8位回零，或是人为通过按键清除累计使累计回零，仪表都会记忆回零的时间。
并在显示屏“累计流量清零时间”的位置上显示出来（图五）。
仪表内有两组历史数据记录存储器。
其中一组用于存储每小时、每日、每月的历史计录。
如果仅存储流量、累计流量，可存储多于两年的记录；
同时存储液位、I1、I2、I3、I4只能存储四个月的记录。
另一组用于存储每分种的历史记录，如果仅存储流量、累计流量，可存储多于八小时的记录；
同时存储液位、I1、I2、I3、I4，只能存储四小时的记录。
两组存储器都是循环使用，即存储器存满时，复盖最早的记录。
I1、I2、I3、I4是从接线端子上接入的其它仪表的4～20mA电流信号。
仪表内部的采样电阻为200欧姆。
通过按键在“计录内容”[01/11]“选项”内选定了某端子时，仪表同时存储记录该端子上外接仪表的历史记录。
还会在显示屏上的“记录”位置，交替地显示被选仪表的瞬时示值。
从仪表上输出的电信号有四种：
4～20mA电流模拟信号，根据参数设置可以为瞬时流量或液位；
继电器的开关量，根据参数设置，或按每累计多少流量动作一次，或按液位的上下报警点动作，或仅按液位的上限，或仅按液位的下限；
RS-232数字信号，根据参数设置，按通讯协议约定的格式输出；
打印机接口，根据设置，或按等间隔逐条打印，或按历史记录连续打印。
仪表支持RS-232、RS-485、调制解调器、GSM无线通讯模块的数据传输。
RS-232、RS-485接口已装在仪表上（图二十二，面板背面的：
A、B、GND）。
可以通过按键在RS-232和RS-485之间切换。
使用调制解调器需要从RS232上外接。
GSM无线通讯模块较小，可以装在仪表内部。
使用调制解调器、GSM无线通讯模块向计算机通讯，另需专用的计算机软件。
使用GSM无线通讯模块传送短消息，可以使用普通的手机（参见附录四）。
五、安装方法
1、安装量水堰槽
使用本仪表测量流量，在明渠上必须要有量水堰槽。
量水堰槽的构造和安装方法见本说明书第七章“量水堰槽构造及安装的技术参考”。
2、安装探头
探头要安在探头支架上。
产品出厂没有配支架，需要根据现场所使用的量水槽的构造条件自行加工。
加工方法参见图九。
探头支架可以做成“门”字形，安装时跨装在渠道上。
注意留出安装探头的孔。
如果渠道测墙允许，也可以用两根角钢如图九做成探头支架。
探头在渠道上的安装位置要符合量水堰槽的要求。
一般三角堰、矩形堰要安装在堰板上游，距离堰板相当于最大过堰水深的3～4倍（最大过堰水深是指，流量刚好等于零时液位为零，流量增到最大时对应的液位）；
巴歇尔槽在进口收缩段的1/3位置（参见图十）。
安装探头时，校正棒要朝下。
探头和支架固定要牢靠，不能活动。
探头一旦活动，水位基准点就变化了，影响测量的准确度。
探头要垂直对准水面，不能歪斜。
由于探头发出的超声波有一定的张角。
安装探头时，注意不要使声波传播的路径上有多余反射面（参见图十一）。
图十、探头的安装位置
图九、探头支架的加工方法
3、仪表的安装
仪表背面有四个挂钩（见图三）。
仪表出厂时，配有两个两端带孔的支板。
把支板钉在墙上，利用仪表背面的挂钩挂在墙上。
仪表附近应安装交流220V的三孔插座，中心孔接地。
用拔插仪表上的电源插头接断电。
图十一、不能有多余的反射面
仪表下面有四个PG7过线孔。
可以向仪表内接入外径φ4～φ6的引线。
穿入导线后，要把过线孔的锁母拧紧。
不使用的过线孔，也要用一段短导线插入过线孔内，然后拧紧。
不使外部气体进入仪表内部，可以延长仪表使用寿命。
4、设置参数
图十二、挂壁安装
仪表使用的现场条件差别很大，要求的附加功能也不同。
仪表安装后，必须通过按键设置参数，以适合应用。
不需要的功能，可以不设相应的参数。
做为流量计使用，有两组参数是必须设置的：
、校对仪表的液位。
参见第十章第1节
、设置仪表的水位-流量表。
参见第十章第2节
六、关于仪表显示的说明
1、显示流量:
仪表工作于流量计状态，上电后显示如图十四。
流量显示状态下，显示屏上有十项内容。
：
瞬时流量的柱条显示。
粗黑色柱条长，表示瞬时流量大；
柱条短，表示瞬时流量小。
柱条长度到最下边瞬时流量为“0”。
柱条长度到最上边，瞬时流量为柱条上方的数值。
该数值对应参数表中的“系统参数”[20/24]“流量量程”。
累计流量被清零的时间。
“表示02年03月28日15时累计流量回零。
、
仪表探头收到校波、回波的状态指示。
收到校波或回波，对应的指示为“”；
没收到校波或回波，对应的指示为“”。
本仪表是通过超声波测量的，仪表工作正常情况下，必须收到校波和回波。
由于量水槽内水面波动，回波会闪动，或短时间收不到。
仪表用回波消失前的数值替代。
长时间收不到，则要检查探头安装位置是否正常。
如校波、回波都收不到，则要考虑探头引线是否断掉，或探头是否损坏。
打印机指示。
打印机在线，指示为“”；
打印机不在线，指示为“”。
仪表正在向打印机送数据，“”闪动。
通讯状态指示。
与参数表设置有关（“串口参数”[1/5]“输出口位”）。
图十四、流量显示状态
“输出口位”设置“232”：
指示为“232”字符。
收到数据，“232”字符后出现“”；
发送数据，“232”字符闪动。
“输出口位”设置“485”：
指示为“485”字符。
收到数据，“485”字符后出现“”；
发送数据，“485”字符闪动。
“输出口位”设置“调制解调器”：
调制解调器在线，指示为“MD”字符；
调制解调器不在线，指示为“”字符。
收到数据，“MD”字符后出现“”；
发送数据，“MD”字符闪动。
“输出口位”设置为“调制解调器”有两种，“调制解调器1次”和“调制解调器4次”。
分别表示当出现一次振铃，或出现四次振零开始建立载波连接。
当设为“调制解调器4次”时，调制解调器不在线时，指示为“232”字符。
“输出口位”设置为“GSM”：
通讯模块在线，并查到注册，指示为“”符号；
通讯模块不在线，指示为“”符号；
通讯模块在线，正在查找注册，“”闪动。
收到数据，“”符号后出现“”；
发送数据，“”符号闪动。
“”符号的大小表示接收信号强弱。
记录内容指示。
与参数表设置有关（“记录内容”[01/11]“选项”）。
“记录内容”仅选流量，指示为“FLOW”。
“记录内容”选择了其它项，指示按3秒间隔交替显示被选记录内容的数值，如“H=”、“I1=”等。
如果被显示项的数值在不合格域，显示的数值闪动。
瞬时流量数值。
“S”表示升/秒。
计量单位也可以是“m3/h”（立方米/每小时）。
计量单位通过参数表“系统参数”[2/24]“流量单位”设置。
日历钟。
“”表示02年05月10日14时54分00秒。
日历钟通过参数表“日历钟校准”来校准。
累计流量。
“01509581m3”表示从“02年03月28日15时”到“02年05月10日14时54分00秒”，本流量计流量累计总数为：
1509581立方米。
2、查看历史记录：
图十五、显示历史记录
仪表面板上有四个按键：
。
在仪表显示流量状态下，按键或键，仪表显示屏转换成显示历史记录状态。
如图十五。
在显示历史记录状态同时按下和键，或三分钟内没有按键，显示屏反回显示流量状态。
历史记录的第一行（参见图十五左图）“02年05月10日14时54分”表示本屏显示的是02年05月10日14时54分的分钟记录。
其中分钟数“54”反白显示。
通过按键或键，可以把反白显示位移动到分钟、小时、日期、月份的数字上。
显示的历史记录按反白数字所在的位置分别为：
分钟记录、小时记录、日期记录、月份记录。
通过按键或键，可以把时间向前或向后改变。
例如按键后，从图十五中图的14时变为图十五右图的13时；
按键后，从图十五右图的13时变为图十五中图的14时。
历史记录的第二行（参见图十五左图）“（分）”表示本记录期间内，仪表运行的时间，其中扣除了仪表停电的时间。
历史记录的第三行（参见图十五左图）“ΣQ=”表示本记录期间内流量的累计值。
历史记录以后各行分别表示瞬时流量（Q=）、液位（H=）、I1（1=）、I2（2=）、I3（3=）、I4（4=）的平均值。
如果某项的平均值“=”号后没有数字，表示该项没有记录（可能是该项在参数的“记录内容”[01/11]“选项”内，没有被选择）。
如果所有项，包括“ΣQ”的“=”后都没有数字，则可能是该期间停电。
图十五中的I4项的“4”后边不是“=”号，而是“：
”号。
“：
”后边的数字不是表示平均值，是该项示值在合格区内的时间。
把参数表“记录内容”[08/11]～[11/11]中的“I*参数”的“记录内容代码”设为“23”，并设置对应项的“记录内容”[04/11]～[07/11]“I*合格区”。
该项历史记录的显示改用“：
”号，并显示该项的合格时间。
有些情况，关心的不是被测项目的具体数值，而是该项目在被测期间内的合格时间。
例如：
可以在污水处理设备的总电路上接入电流传感器，并把传感器输出的4～20mA接入本仪表记录。
在本仪表参数表内对应项目的“I*合格区”内把某电流以下设为不合格，把污水处理设备运行应该耗费的电流以上设为合格。
通过查看历史记录，就可以知道污水处理设备实际运行的时间。
3、数据出现错误的显示
仪表停电时，仪表的日历钟靠主板上的锂电池供电运转。
仪表的累计流量和历史记录也是靠主板上的锂电池供电保护。
仪表运行时，锂电池并不耗电。
如果仪表长时间停电或其它原因，造成锂电池电压不足。
仪表的日历钟会停止运转。
再次接电后，仪表会显示“数据出现错误，请检查主板上锂电池或清累计流量”的字样。
这时可以在参数设置状态下，通过“日历钟校准”来消除。
此后，一定要检查主板上的锂电池电压（锂电池的位置参见图二十二）。
正常应在3～之间。
如低于要更换。
该锂电池外径Φ20mm，厚3mm，标称电压3V，为市面常见的钮扣电池。
最好在仪表接电情况下更换锂电池，以免摘下锂电池时，丢失累计流量，和历史记录。
出现上述字样后还要检查累计流量是否被改变。
可以查看最近的历史记录，与当前的累计流量比较。
如果历史记录没有丢失，以前的累计可以从历史记录中查看。
4、电
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