前 言
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以下标识将会在本手册或者仪器上出现:
目 录
概述 | 产品简述································3 基本原理································3 技术参数································3 堰槽材质选择····························4 选型步骤································4 | |
产品 | 操作键功能介绍··························5 查看仪表参数····························6 | |
安装 | 尺寸····································11 安装说明································17 电气连接································19 | |
疑问 | 常见问题································21 附件1·································· 22 附件2·································· 23 | |
产品简述
我公司专业明渠流量计,主要用来测量明渠内各种流体的流量。明渠流量计具有介质非接触测量、节省场地、工作可靠、宽量程比等优点,既可用于污水排放的测量,又于农田水利灌溉的用水计量以及旧城区的排水改造工程。
基本原理
当被测介质全部通过堰槽形成自由流时,其流量与堰槽上游水位形成对应关系,通过测量水位的高度再进行一系列换算就可以得出相应流体的瞬时流量。
技术参数
| 流量范围:0 – 20000m3/h 环境温度:–20℃~60℃ 显示方式:LCD液晶显示 累计流量:断电数据保护 防护等级:IP65 功 耗:< 4 W 精度等级:± 2.5% FS 电 源:220VAC 通讯方式:RS485 输出信号:4~20mA 继电器容量: 220VAC/0. |
堰槽材质选择
明渠流量计的常用堰槽材质有钢质堰槽和PVC堰槽两种。钢质堰槽槽体采用不锈钢制作,有好的耐腐蚀能力;PVC堰槽具有抗腐蚀能力,但应防止阳光曝晒,防止老化,也不宜用于高温介质。
钢质堰槽可以同圆管进行焊接连接,无需进行土建工程,于自流情况下的管道,而PVC堰槽需要辅以土建导流槽。
选型步骤
1、确定流量范围:
可以用公式(日水排放量/日排放时间)算出每小时的排放水量。
2、确定选用测量方式:
流量小于50m3/h时应选用堰式,大于该流量可根据用户现场情况进行选用。一般现场安装位置预留较大的,水流坡度平缓的,可以选用巴歇尔槽式,如位置较小,下游畅通的,可以选用矩形堰式。一般现场情况为下水道排放的,不易采用巴歇尔槽式,在下水道口安装矩形堰式是较佳的选择。
操作键功能介绍
1)左移键和右移键→移动光标选择内容。
2)减少键和增加键→用它们来改变数字内容。
3)返回兼查看键→连续按此键依次查看仪表的基本参数。操作完毕每按此键一次可以返回到上一级菜单,直到主画面或退出设置程序。
- 确认兼进入键→修改完每一个参数后按该键加以确认,该键还兼进入设置菜单键,譬如在仪表通电开机后需要对某项参数进行修改,按住该键不放直到密码界面出现为止,界面提示(请输入密码),出厂密码为0404。
仪表参数设置
- 当选用声波传感器时,通过连续按返回键
查看以下参数:
(1)瞬时流量 (2)累积流量 (3)液位→高度或深度
(4)时间→年月日,时分秒,可以修改
(5)空气距离→探头到达水面之距离,这相当重要,它是检验探头安装是
否正确的依据,空气距离的数字和实际探头到水面的距离相当,
表示您的探头安装正确,仪表运转正常,反之必须查明原因。
(6)仪表盲区→Z高水位离开探头的距离必须大于盲区的数值
(7)堰槽名称→选用的堰槽名称→菜单可选
2、当选用输出4~20mA变送器时,通过连续按返回键查看到以下参数:
(1)瞬时流量 (2)累积流量 (3)液位→高度或深度
(4)时间→年月日,时分秒,可以修改
(5)输入电流→此时变送器输入到仪表的电流
(6)液位量程→液位变送器之量程
(7)堰槽名称→选用堰槽名称→菜单可选
3、进入用户主菜单
按住确认键不放开直到密码界面出现(请输入密码)为止,通过按增加
键和减少键可以改变数字的大小,按左移键和右移键可以选择你要修改数字
的位数。输入出厂密码0404,然后按确认键出现以下设置菜单界面。
4、菜单
A,当选用声波探头时:
流量→
(1)选槽→帕歇槽、矩形堰、等宽堰、三角
堰
流量单位→m3、Kg、t、L
(2)探头→声→换能器或4~20mA
(3)补偿→(暂时空)
参数 →
(1)当前水位→如果空气距离和换能器到水面的距离相当,说明仪表安装
正确,然后把当前水位的数字修改为实际水深的数字就可以了。
(2)流量上限→Z大的瞬时流量→俗称量程
(3)流量下限→设置为0.000
(4)水位切除→即小水位切除,推荐0.005-0.02m,根据实际情况修正。
控制→液位联动,可编程,选配Z多2高2低→控制回差0.005~0.02m
系统→
(1) 密码→切记改变后应该牢记
(2) 时间→修正时间年月日,时分秒
(3) 巡显→可以选择查看内容中的任何项进行巡回显示
(4) 清零→累积清零、来停电清零、报表清零
(5) 恢复→校验恢复,一般不用→按住确认键直到出现OK为止,不常用
(6)背光→关闭、常亮
通信 →
(1)本机地址
(2)波特率→可选1200,2400,4800,9600。e校验 n无校验
校验→4mA校验,20mA校验
B,当选用4~20mA变送器时:
流量→
(1)选槽→帕歇槽、矩形堰、等宽堰、三角堰
(2)液位通道→声→换能器或4~20mA
(3)补偿→暂时空
参数→
(1)液位上限→选1.00m,即是液位变送器量程
(2)液位下限→选0.0000
(3)设定密度→选1000.00
(4)流量上限→Z大的瞬时流量→俗称量程
(5)流量下限→ 选0.0000
(6)水位切除→小水位切除,推荐0.005-0.02m,根据实际情况修正
控制 →和液位联动,可编程,选配Z多2高2低控制回差(一般取0.005~
0.02m)
系统→
(1)密码→切记改变后应该牢记
(2)时间→修正时间年月日,时分秒
(3)巡显→可以选择查看内容中的任何项进行巡回显示
(4)清零→累积清零、来停电清零、报表清零
(5)恢复→校验恢复→按住确认键直到出现OK,不常用
通信→
(1)本机地址
(2)波特率→可选1200,2400,4800,9600。e校验 n无校验
校验(暂空)
巴歇尔槽需要输入仪表的尺寸图 等宽堰需要输入仪表的尺寸图
三、安装
- 尺寸
变送器
外形尺寸图
开孔尺寸图
安装紧固
方式一:变送器背后有三个孔,尺寸如图所示,其中上面的孔用于悬挂,下面两个孔用于螺栓固定。
方式二:变送器背面可以在滑道安装,并有卡扣固定。
传感器
传感器要安装在支架上。根据现场所使用的量水槽的构造条件自行加工。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。如果渠道侧墙允许,也可以用两根角钢如图做成探头支架。支架高度400mm,传感器底部到Z高液面距离应大于600mm。
安装、检修、移动探头后,都要校准液位的零点。校准液位的目的是使仪表测量的液位值与量水堰槽内的实际水位一致。校准液位的方法是让量水堰槽内的水位正好为零,校对仪表显示的液位也为零。
水位零点的位置,矩形堰和巴歇尔槽比较直观。矩形堰是矩形开口的下边线;巴歇尔槽是进口收缩段的下底。三角堰在三角的角顶。
仪表探头的声波有一定张角,大约15°。安装探头时要使声波传播路径上不能有多余的反射面。当量水堰槽水位观测点处,水面波动剧烈影响水位测量时;或需要提高水位测量精度时,可以使用静水井。由于静水井的连通管的作用,静水井内的水位与量水堰槽内水位相同。要求静水井为方形或圆形,内尺寸以0.3~0.6米见方为好。
堰槽外形尺寸
直角三角堰的上游渠道宽是600mm,三角顶角与上游渠底的高度是250mm。三角堰安装在渠道上,堰板要竖直,安在渠道的中轴线上。加工三角堰时,可能会使顶角变成圆角,确定水位零点位置时,三角堰的水位零点应在三角堰的侧边延长线的交点上。仪表的探头要安装在上游距离堰板0.5~1米的位置。
矩形堰
矩形堰安装在渠道上,堰板要竖直安在渠道的中轴线上。仪表的探头安装在距堰板0.5~1米的位置。矩形堰的水位-流量关系主要取决于堰口宽的“b”。也与上游渠道宽“B”和堰坎高“p”有关。
巴歇尔槽
巴歇尔槽的标识尺寸是喉道宽“b”。先根据应用需要的Z大流量,从巴歇尔槽水位-流量公式中查出合适的巴歇尔槽的喉道宽“b”。再从巴歇尔槽构造尺寸中查出对应喉道宽等于“b”的巴歇尔槽的其它尺寸。如“L”、“N”、“B1”、“L1”等等。按图加工成形,安装在渠道上。
巴歇尔槽内尺寸要准确;壁厚要大于8mm,内表面要光滑、平整;上部探头支架如跨度太大,设法增加强度;j尺寸与在渠道上安装有关,根据现场情况确定。尺寸单位:mm
- 安装说明
安装及注意事项
☆ 使用明渠流量计需保证渠道下游排水畅通;
☆ 流量计上游需建有一缓冲池或者有一定长度的导流渠道,导流渠道的储水容量应尽可能大,用以保证水流平缓;
☆ 为防止下游水面影响测量,堰板下游水位应低于零水位(即堰缺口)150mm。
☆ 堰上游容易堆积固形物,需定期清理;
☆ 信号传输:流量传感器和流量积算仪的距离不得过200米;
☆ 避免信号线和动力电缆平行铺设;
☆ 信号线的屏蔽层需保证良好接地,信号线请穿套管保护;
☆ 对于含有泡沫的工业废水,需在渠道上加盖,防止泡沫飞溅;
3、电气连接
主机接线端子示意图 |
|
主机与传感器电气连接图 |
序号 | 端子 | 功能 | 备注 |
(1) | A | 485通讯接口 | 485通讯(可选) |
(2) | B | 485通讯接口 |
(3) | I+ | 4-20mA 输出正 | |
(4) | I- | 4-20mA 输出负 |
(5) | | | 空 |
(6) | | |
(7) | | |
(8) | | |
(9) | BS1 | 转换器信号输入 | 流量转换器 |
(10) | BS2 | 转换器信号输出 |
(11) | BS3 | 供电电源+24V |
(12) | BS4 | 转换器地 |
(13) | NC.1 | 继电器1 | 继电器1(可选) |
(14) | COM1 | 继电器1 |
(15) |
| 继电器1 |
(16) | NC.2 | 继电器2 | 继电器2(可选) |
(17) | COM2 | 继电器2 |
(18) | NO.2 | 继电器2 |
(19) | +24V | 直流电源输入正 | 直流24V电源输入(可选) |
(20) | GND | 直流电源输入负 |
(21) | L | 交流电源输入L | AC220V |
(22) | N | 交流电源输入N |
(23) | PG | 交流电源保护地 | 大地 |
(24) | NC.3 | 继电器3 | 继电器3(可选) |
(25) | COM3 | 继电器3 |
(26) | NO.3 | 继电器3 |
(27) | NC.4 | 继电器4 | 继电器4(可选) |
(28) | COM4 | 继电器4 |
(29) | NO.4 | 继电器4 |
1、液位显示为FFFF→提示仪表没有收到回波。
- 探头和仪表的接线有异常:仔细检查连接线是否可靠,线的内部是否有断线现象,必要时可以临时外接连线更换试之。
- 被测液体表面情况复杂(譬如:液体表面有大量的泡沫、有漂浮物等等)导致水位面反射能力变差→清理泡沫和漂浮物。
2、当液位变化时,空气距离(水位)显示数字不变化。
- 液位高度进入换能器的盲区→抬高声波换能器位置或降低液位上限。
- 静水井的直径太小或静水井内部结污垢或边缘平整度很差→加大静水井尺寸,清理污垢或改用内壁光滑的静水井材料.改变安装位置,直到观察空气距离(应该相当稳定)正确为止。
3、显示数字有规律性来回的挑动,(特点:其中有一个数字固定不变)
- 在被测量污水上方存在着比较弱小的虚假目标产生的虚假回波(时有时无)譬如(静水井内部毛糙)、长时间使用后导致净水井内壁严重结垢。
- 来自外部的强干扰,我们可以通过以下方法来判断数字跳动干扰来自外部还是仪表本身,把声波的发射口对向空旷的天空或可以取一块干燥的毛巾重叠数层(见图)堵住换能器的发射口,从原理上说仪表此时没有回波收到,仪表水位同样会显示FFFF.说明干扰来自外面.反之数字跳动来自仪表本身,要返回检修提示:在确认供电电源正常的情况下,当您反复找不出原因时,必要时请您对照菜单查看一下参数设置是否有误,比如探头量程、小水位切除或堰槽的尺寸等参数。电流输出在任何情况下不应该低于4mA 。
- 设置当前水位时在低水位时进行。
附件1:巴歇尔槽尺寸表
类别 | 序号 | 喉道段 | 收缩段 | 扩散段 | 墙高 |
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 |
标 准 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 |
附件2:声波物位计系列通信协议
1、通信接口RS485,波特率范围1200-9600。
2、仪表接线端为A, B。
3、通信协议符合MODBUS规约。寄存器地址为说明书显示项目编号。
4、通信信息组成:地址码-功能码-数据段-CRC校验码,一条消息连续发送和接收,字符间隔不能大于一个字符,否则认为一条新消息开始或老消息结束。信息体由十六进制数组成。.
5、数据定义:标准4字节浮点数。符合IEEE标准.
6、通信命令:
功能码03-用来读取显示数据
发送 01 ;地址 回应 01 ;地址
03 ;功能码 03 ;功能码
00 ;寄存器地址高 04 ;字节个数
01 ;寄存器地址低(显示地址) 80;数据1
00 ;寄存器个数高 04 ;数据2
04 ;寄存器个数低 80 ;数据3
CRCH ;CRC校验码高 80 ;数据4
CRCL ;CRC校验码低CRCH ;CRC校验码高
CRCL ;CRC校验码低
说明:地址=仪表号,寄存器地址=显示项目编号
回应字节个数=(发送)寄存器个数低(1-63)
功能码04-用来读取设定数据,寄存器个数=4-63读数设定。
读取数设定数据
发送 01 ;地址 回应 01 ;地址
04 ;功能码 04 ;功能码
00 ;寄存器地址高 04 ;字节个数
01 ;寄存器地址低(数设定地址)80;数据1
00 ;寄存器个数高 04 ;数据2
04 ;寄存器个数低 80 ;数据3
CRCH ;CRC校验码高 80 ;数据4
CRCL ;CRC校验码低 CRCH ;CRC校验码高 CRCL ;CRC校验码低
说明:地址=仪表号,寄存器地址=数设定地址编号
回应字节个数=(发送)寄存器个数低(1-63)功能码10H-用来数设定(如:100=86H,00H,00H,48H)
发送 01 ;地址 回应 01 ;地址
10H ;功能码 10H ;功能码
00 ;寄存器地址高 00 ;寄存器地址高
01 ;寄存器地址低(数设定地址) 01;寄存器地址低
00 ;寄存器个数高 00 ;寄存器个数高
04 ;寄存器个数低 04 ;寄存器个数低
04 ;数据个数 CRCH ;CRC校验码高
86h ;数据1 CRCL ;CRC校验码低
00 ;数据2
00 ;数据3
48H ;数据4
CRCH ;CRC校验码高
CRCL ;CRC校验码低
7、CRC校验码计算
01 ;地址 N1 CRC=0FFFFH为初值
10 ;功能码 N2 CRCL与N1异或运算
00 ;寄存器地址高N3 CRC右移1位,若移出位为1
01 ;寄存器地址低N4 则CRC=CRC和A001H异或,
00 ;寄存器个数高N5 若移出位为0则CRC=CRC
04 ;寄存器个数低N6 右移8次完成N1计算
04 ;数据个数 N7 …
80 ;数据1 N8 CRCL与N11异或运算
04 ;数据2 N9 CRC右移1位,若移出位为1
80 ;数据3 N10 则CRC=CRC和A001H异或,
80 ;数据4 N11 若移出位为0则CRC=CRC
CRCH ;CRC校验码高 右移8次完成N11计算
通信举例
仪表地址设为01,通信波特率=4800,n,8,1(仪表码地址08=01,09=05)。
例1:读取仪表瞬时流量F,F=100. (4字节浮点数)
上位机发送:
0x01,0x03,0x00,0x01,0x00,0x04,0xc9,0x15
仪表回传:
0x01,0x03,0x04,0x00,0x00,0xc8,0x42,0xc2,0x2d
例2:读取仪表累积流量S,S=12345.(4字节定点数)
上位机发送:
0x01,0x03,0x00,0x0b,0x00,0x04,0xcb,0x35
仪表回传:
0x01,0x03,0x04,0x39,0x30,0x00,0x00,0xa0,0xf6
例3: 读取仪表所有显示数据,包括瞬时,频率,差压, 压力,温度,密度,热量,累积流量,累积热量等12项48个字节
上位机发送:
0x01,0x03,0x00,0x01,0x00,0x30,0x1e,0x14
仪表回传: 0x01,0x03,0x30,
0x69,0x00,0xc8,0x42, (瞬时=100.0008)
0x86,0x00,0x00,0x00,(频率=0)
0x00,0x00,0xc8,0x44,(差压=1600)
0x9e,0x99,0x99,0x3f,(压力=1.20)
0x7d,0x1f,0x39,0x43,(温度=185.123)
0x00,0x00,0x80,0x3f,(密度=1.0)
0x00,0x00,0x00,0x00,(热量=0.0)
0x00,0x00,0x00,0x00,(保留)
0x00,0x00,0x00,0x00,(保留)
0x00,0x00,0x00,0x00,(保留)
0x60,0x30,0x00,0x00,(累积=12384)
0x0a,0x00,0x00,0x00,(累积热=10)
0xf5(校验码高),0xb9(校验码低)
例4: 读取仪表实时时间05-12-08-21-21-08,时间格式为6字节BCD码
上位机发送:
0x01,0x04,0x00,0x29,0x00,0x03,0xc3,0x61
仪表回传:0x01,0x04,0x06,
0x08(秒), 0x08(日), 0x21(分),
0x12(月), 0x05(年), 0x21(时),
0x81(校验码高), 0x9a(校验码低)