WL-1A1型超声波明渠流量计说明书(2)

459080探头引线 (RVVP4-0.3) 25米 外径 < 6mm安装探头用的法兰盘校正棒

流量量程 探头收到校波状态 探头收到回波状态 78超声换能器300四个安装孔孔径=10mm均布在110mm圆上102

图四、探头部分的外形尺寸

3、仪表的显示屏（参见图五）

打印机状态 通讯输出口位和通讯状态 I1、I2等记录内容或液位 102瞬时流量

校波 回波 打印 通讯 记录10002321:4.000581.9L/Sm3日历钟 累计流量 累计流量被清零的时间 瞬时流量柱条显示

图五、仪表的显示屏

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三、主要技术指标及技术参数

1. 流量范围：10升/秒～10米/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：0.4～2米（从探头底部起0.4米内是盲区，0.4～2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±2V 160mA (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： 0.5％ (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m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： AC250V 1A ；DC30V 1A

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四、仪表的工作原理

1、量水堰槽测流量的原理

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。通过测量种类如图六。

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，三角到。本说明书的第七章摘抄了一些常用的类型。

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

图六、常用的量水堰种类

三角堰pp直角三角堰水流方向水流方向直角三角堰水位

流量较小时,水位较低

水位流量较大时,水位较高图五、量水堰槽把流量转成液位

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

B角度Bbb 矩形堰巴歇尔槽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

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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。

仪表安装仪表时，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

探头发射声波探头液位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

E1t1校正棒反射声波“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）。

LDt2液面反射声波 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

H水位=0 图七、超声波测液位的原理 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“0.01m”。仪表的内存中存有：液位=“0.00m”时对应的流量=“0.0000L/S”；液位=“0.01m”时 对应的流量=“0.0136L/S”；液位=“0.02m”时对应的流量=“0.0772 L/S”；液位=“0.03m”时对应的流量=“0.2127L/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。

仪表把瞬时流量按时间累加，得

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水流RS-232探头三角堰I1、I1、I3、I4（4-20mA）显示、存储打印机GSM无线模块电源仪表发射、接收超声波4-20mA液位继电器水位-流量表（扩充功能）累计流量RS-485调制解调器出累计流量。累计流量共8位数字。当累计满8位时，自动回零，重新累

图八、仪表的工作原理

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

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

探头安装孔D=80用角钢做探头支架，角D=10探头固定螺孔均布在110圆上钢两端埋入渠道测墙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”。

400探头固定螺钉角钢探头4=D10支架固定螺孔校正棒离最高水面,大于0.1米

图九、探头支架的加工方法

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