一、 用途
本儀表與量水堰槽配用,主要用來(lái)測(cè)量具有自由流條件的渠道內(nèi)的污水流量。由于傳感器
不與被測(cè)流體接觸,避免了渠道內(nèi)污水的沾污和腐蝕。測(cè)量污水流量,可以比其它形式的儀
表,具有更高的可靠性。
儀表配二路 RS232 接口,一路 RS485 接口,可以接遠(yuǎn)傳數(shù)字通訊設(shè)備或串口打印機(jī)。
儀表按分鐘間隔存儲(chǔ)記錄儀表的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)的記錄可以通過(guò)儀表上的按鍵查看;也可以通
過(guò)數(shù)字通訊設(shè)備或串口打印機(jī)讀出。
儀表適用于監(jiān)測(cè)污水排放,適用灌區(qū)測(cè)量明渠內(nèi)水的流量
二、 主要技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)
1. 流量范圍:10L/s~10000L/s (與配用的量水堰槽的種類(lèi)、規(guī)格有關(guān))
2. 累計(jì)流量:8 位十進(jìn)制數(shù),累滿(mǎn) 8 位后自動(dòng)回零,重計(jì)
3. 流量準(zhǔn)確度:±5%(配用量水堰槽不確定的 1%~3%,附加上儀表測(cè)量誤差 1%~2%)
4. 測(cè)距范圍:0.4m~2m(從探頭底部起 0.4m 內(nèi)是盲區(qū),以遠(yuǎn) 0.4m~2m 內(nèi)為測(cè)距范圍)
5. 測(cè)距準(zhǔn)確度:±3mm (在 1m 量程內(nèi)標(biāo)定的結(jié)果)
6. 液位分辯:1mm
7. 工作環(huán)境溫度: 儀表部分:-5℃~45℃ (GB/T17214.1-C1 標(biāo)準(zhǔn));
探頭部分:-33℃~40℃(GB/T17214.1-D1 標(biāo)準(zhǔn))。
8. 儀表防護(hù)等級(jí): 儀表顯示部分:IP66(儀表下部的過(guò)線(xiàn)孔要堵死,防塵埃進(jìn)入);
探頭部分:IP68(外殼密封防水)。
9. 供電電源:
交流供電:(220V±22V) 6W
直流供電:12V±2V 85mA [直流供電時(shí),儀表沒(méi)有 4~20mA 輸出和繼電器動(dòng)作]
交流、直流供電同時(shí)存在時(shí),儀表使用交流供電;交流掉電,自動(dòng)接通直流。
10. 儀表日歷鐘計(jì)時(shí)誤差: < 0.05%
11. 儀表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量:
每分鐘一個(gè)記錄:連續(xù)存儲(chǔ)大于 20 年
12. 接入其它儀表的(4~20)mA 電流:
儀表內(nèi)部采樣電阻: 100Ω ;負(fù)端與儀表地端共接
可以接入的數(shù)量:I1、I2、I3、I4 共 4 路
13. 可以配接的打印機(jī): DB25 插孔(RS232-1);DB9 插針(RS232-2)。
打印機(jī)選用 EPSON 兼容串口打印機(jī)(建議配用 UP-T 40)
14. 電流輸出(4~20)mA:
外部負(fù)載電阻:(0~600)Ω
誤差: 0.5% (相對(duì)儀表示值)
負(fù)端與儀表地端共接 (根據(jù)應(yīng)用需要可改成懸浮地輸出)
輸出內(nèi)容:流量 或 液位
15. RS-232-1:接口插座,DB25 插孔
16. RS-232-2:接口插座,DB9 插針
17. RS-485:接口三接線(xiàn)端子;A 線(xiàn),B 線(xiàn),GND 線(xiàn)
18. 繼電器:
控制方式: 可設(shè)置為立方米比例(累計(jì)流量達(dá)到設(shè)置數(shù)時(shí),繼電器閉合一次)、液位
超過(guò)上限或低于下限吸合、液位超過(guò)上限吸合、液位低于下限吸合。
類(lèi)型: 單刀雙擲 (常開(kāi)、常閉)
觸點(diǎn)容量: AC250V 1A ;DC30V 1A
- 四、 儀表的工作原理
1 1 、量水堰槽測(cè)流量的原理
渠道內(nèi)的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低。對(duì)于一般的渠道,液
位與流量沒(méi)有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橥瑯拥乃睿髁康拇笮。€與渠道的橫截面積、坡降
比、渠道側(cè)墻粗糙度有關(guān)。
標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽的流量-液位
有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并經(jīng)過(guò)
驗(yàn)證。同樣的標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽
放在不同的渠道上,相同的
液位對(duì)應(yīng)有相同的流量。量
水堰槽把流量轉(zhuǎn)成了液位。
通過(guò)測(cè)量量水堰槽內(nèi)水流的
液位,再根據(jù)相應(yīng)量水堰槽
的水位-流量關(guān)系,可以反
求出流量。
圖七、常用的量水堰種類(lèi)
常用標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽有三角堰,矩形堰,巴歇爾槽。水位-流量關(guān)系可以從國(guó)家計(jì)量
檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計(jì)》JJG711-90 中查到。本說(shuō)明書(shū)的第七章摘抄了一些常用的類(lèi)型。
使用量水堰槽時(shí),完全按技術(shù)規(guī)范里的要求摸仿制作,安裝。注意對(duì)量水堰槽水位-流量
關(guān)系影響大的幾個(gè)因素。三角堰的渠道寬 B、開(kāi)口角度、上游堰坎高 p;矩形堰的渠道寬 B、
開(kāi)口寬 b、上游堰坎高 p;巴歇爾槽的喉道寬度 b。
還有兩個(gè)應(yīng)用條件,對(duì)量水堰槽水位-流量關(guān)系影響較大。1:自由流條件。水流順暢,下
游水位變化不影響上游測(cè)量到的水位。2:量水堰槽的上游渠道要有平直段。三角堰、矩形堰
平直段長(zhǎng)度要大于渠寬的 10 倍。巴歇爾槽大于渠寬的 5 倍。
2 2 、超聲波測(cè)液位原理
儀表采用超聲波回聲測(cè)距法測(cè)液位。探頭固定安裝在量水堰槽水位觀(guān)測(cè)點(diǎn)上方(水位觀(guān)測(cè)
點(diǎn)的位置見(jiàn)堰槽構(gòu)造說(shuō)明)。探頭對(duì)準(zhǔn)水面,向水面發(fā)射超聲波。超聲波經(jīng)過(guò) E1 距離,碰到校
正棒。一部分聲波能量被校正棒反射,并被探頭接收(儀表顯示器上用“?”和“?”提示是
否收到“校波”)。儀表記下這段時(shí)間的長(zhǎng)度 t1。超聲波的另一部分能量繞過(guò)校正棒,到達(dá)水
面。這部分能量被水面反射后,被探頭接收(儀表顯示器上用“?”和“?”提示是否收到
“回波” )。儀表記下這段時(shí)間的長(zhǎng)度 t2。儀表根據(jù) t2 與 t1 的比值,乘以 E1,求出水面到
三角堰
矩形堰
巴歇爾槽
角度
流量較小時(shí),水位較低 流量較大時(shí),水位較高
水位 水位
直角三角堰
直角三角堰
水流方向
水流方向
圖六、量水堰槽把流量轉(zhuǎn)成液位
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探頭的距離 D,D=E1 ╳ t2/t1。
安裝儀表時(shí),通過(guò)按鍵設(shè)置探頭到“水位=0”的距離 L(“系統(tǒng)參數(shù)”?[09/33]“探頭距
離”)。儀表從內(nèi)存讀取參數(shù) L,用 L 減去 D,差值
H 就是液位(H=L-D)。
由于產(chǎn)品生產(chǎn)中,E1 的長(zhǎng)度不完全一致;電路
的延遲也不一致。儀表實(shí)際計(jì)算液位時(shí)使用的運(yùn)
算式為:H=L-KD,其中“K”為修正系數(shù)。“K”的
數(shù)值要經(jīng)過(guò)標(biāo)定來(lái)確定。儀表的參數(shù)表中“系統(tǒng)
參數(shù)”?[10/33]“修正系數(shù)”用于存儲(chǔ)“K”,儀
表出廠(chǎng)時(shí)的標(biāo)定值記在儀表箱體的右側(cè)標(biāo)簽上
3 3 、儀表測(cè)流量 原理儀表控制探頭發(fā)
射和接收超聲波。按圖九的過(guò)程轉(zhuǎn)為液位(單
位:m)。再查水位-流量表,把液位轉(zhuǎn)成流量(單
位可以是:L/s,m
3 /h,或 m 3 /s)。
水位-流量表是存儲(chǔ)在儀表里的一組數(shù)據(jù)。通過(guò)
儀表上的按鍵可以向儀表的存儲(chǔ)器中輸入。本儀表的水位-流量表是按相等的液位間隔存儲(chǔ)
的。例如使用三角堰時(shí),液位的間隔設(shè)為為“0.01m”。儀表的內(nèi)存中存有:液位=“0.00m”時(shí)
對(duì)應(yīng)的流量=“0.0000L/s”;液位=“0.01m”時(shí) 對(duì)應(yīng)的流量=“0.0136L/s”;液位=“0.02m”
時(shí) 對(duì) 應(yīng) 的 流 量 = “ 0.0772 L/s ”; 液 位 =
“0.03m”時(shí)對(duì)應(yīng)的流量=“0.2127L/s”??。
允許設(shè)置最多 50 個(gè)點(diǎn)的液位及對(duì)應(yīng)的流量數(shù)
據(jù)。一些常用的液位-流量表已預(yù)先設(shè)置在儀表
內(nèi)。使用時(shí)通過(guò)參數(shù)表選擇對(duì)應(yīng)的堰槽種類(lèi)就
可以得到相應(yīng)的水位-流量表。堰槽種類(lèi)選“自
定義”時(shí),需逐點(diǎn)設(shè)入水位-流量數(shù)據(jù)。
儀表把瞬時(shí)流量按時(shí)間累加,得出累計(jì)流
量。累計(jì)流量共 8 位數(shù)字。當(dāng)累計(jì)滿(mǎn) 8 位時(shí),
回零,重新累計(jì)。不管是由于儀表自己累計(jì)滿(mǎn)
8 位回零,或是人為通過(guò)按鍵清除累計(jì)使累計(jì)
回零,儀表都會(huì)記憶回零的時(shí)間。并在顯示屏
“累計(jì)流量清零時(shí)間”的位置上顯示出來(lái)
4 4 、 儀表 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
儀表使用 Micro SD 卡存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。SD 卡容量要求大于 8G,可存儲(chǔ)多于 20 年的記錄。
卡容量再大沒(méi)有意義。但也不能小于 8G。小于 8G 的卡,初始化控制方式不同,本儀表無(wú)法識(shí)
別。顯示屏上“記錄內(nèi)容”下方顯示的數(shù)據(jù)用“:”分成兩部分。“:”前部分閃動(dòng),表示所用
的 SD 卡,儀表無(wú)法識(shí)別,要換卡。“:”后邊閃動(dòng),表示所用 SD 卡的記錄與儀表內(nèi)記錄不一
致,需格式化。按第十章第 5 項(xiàng)操作,清除歷史記錄。、
- 五、 安裝方法
1 1 、安裝量水堰槽
使用本儀表測(cè)量流量,在明渠上必須要有量水堰槽。量水堰槽的構(gòu)造和安裝方法見(jiàn)本說(shuō)明
書(shū)第七章“量水堰槽構(gòu)造及安裝的技術(shù)參考”。也可以參考其他量水堰槽技術(shù)文件,例如國(guó)家
計(jì)量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計(jì)》JJG711-90。如果選用的量水堰槽,不是儀表內(nèi)預(yù)裝水位-流
量表的類(lèi)型。需要知道該量水堰槽的水位-流量關(guān)系,并根據(jù)該關(guān)系制作水位-流量表。設(shè)置儀
表參數(shù)時(shí),“儀表種類(lèi)”選“自定義堰槽”,并向儀表內(nèi)逐點(diǎn)設(shè)置水位-流量表。
2 2 、安裝探頭
探頭要安在探頭支架上。產(chǎn)品出廠(chǎng)沒(méi)有配支架,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所使用的量水槽的構(gòu)造條件
自行加工。加工方法參見(jiàn)圖十。探頭支架可以做成“門(mén)”字形,安裝時(shí)跨裝在渠道上。如果渠
道側(cè)墻允許,也可以用兩根角鋼做探頭支架,
。