1、 超声波明渠流量计1前 言非常感谢您选择本公司仪器！在使用本产品前，请详细阅读本说明书，并保存以供参考。请遵守本说明书操作规程及注意事项。 由于不遵守本使用及安装说明书中规定的注意事项，所引起的任何故障和损失均不在厂家的保修范围内，厂家亦不承担任何相关责任。请妥善保管好所有文件。如有疑问，请联系我公司售后服务部门或地区客服中心。 如果您需要英文说明书，请登陆本公司网站下载，或拨打服务热线，联系我公司售后服务部门或地区客服中心。 在收到仪器时，请小心打开包装，检查仪器及配件是否因运送而损坏，如有发现损坏，请联系我公司售后服务部门或地区客服中心，并保留包装物，以便寄回处理。 当仪器发生故障，请勿自
2、行修理，请联系我公司售后服务部门或地区客服中心。以下标识将会在本手册或者仪器上出现：超声波明渠流量计2注 意 保险丝 接 地 端超声波明渠流量计3超声波明渠流量计4目 录概述产品 基本原理3技术规格5安装 安装6使用注意事项6安装方式7电气连接14调试通信 面板及按键说明16模式转换18Modbus24疑问 常见问题26超声波明渠流量计5一、概 述我公司专业生产明渠流量计，用于测量明渠内各种流体的流量。明渠流量计具有同介质非接触测量、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，又适用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
3、，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。 具体适用尺寸 明渠流量计有钢质堰槽和 PVC 堰槽两种。钢质堰槽可以同圆管进行焊接连接，无需进行土建工程，适用于自流情况下的管道，而 PVC 堰槽需要辅以土建导流槽。 通常情况下对于渠道的高度（深度）不作严格要求，如果有淤泥沉淀或有特殊要求，请与我公司技术部联系，我们会在第一时间给您满意的答复。 材质的选择 钢质堰槽槽体采用不锈钢制作，有极好的耐腐蚀能力；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。 明渠渠道横剖面尺寸示意图超声波明渠流量计6 流量传感器 全密封
4、制作，防腐防潮，适用于各种介质的测量，更可用于低功耗测量。 电子式探头适用于有风、水、蒸气、泡沫或者涡流的环境下；超声波探头适用于腐蚀性化学物质、悬浮物和油脂存在等苛刻的环境下使用。 明渠流量计选型步骤 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。 确定选用测量方式：流量小于 50 时应选用堰式，大于该流量可根据用户hm/3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。超声波明渠流量计72、产 品 技术规格
5、操作模式测量原理 超声波流量测量典型应用 输入测量范围 030000 hm/3频率 50Hz 输出mA/HART范围 4-20mA精度 0.02mA 性能分辨率： 1mm精度： 0.5%FS重复性： 5mm刷新时间： 2s温度补偿： 整个温度范围内的补偿功能累计流量： 断电数据保护 额定工作条件环境条件地点 室内/室外环境温度 -30-+60相对湿度 45%-75%介质条件压力（容器） 0.5bar 设计外壳材质 ABS/聚氨酯重量 电缆入口 M20*1.5 电线接头过程连接螺纹连接法兰连接超声波明渠流量计83、安 装明渠流量计的安装和使用注意事项安装：A：将堰板槽垂直放进 U 型槽中，用水泥
6、将槽与渠道之间的空隙堵死，注意水流出口的方向。B：将传感器支架置于堰槽的上游位置,并距于堰板槽 0.6 米的位置处C：将流量计安在支架上 D：固定主机使用注意事项：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； 为防止下游侧水面影响，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； 流量传感器的安装：把流量传感器插入导流孔，盖上防水帽即可； 信号传输：流量传感器和流量主机的距离不得超过 200 米；避免信号线和动力电缆平行铺设；超声波明渠流量计9信号线的屏蔽层需保证良
7、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。安装方式 变送器安装外形尺寸外形尺寸图开孔尺寸超声波明渠流量计10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：变送器背面可以在专用滑道安装，有卡扣固定。传感器安装传 感 器 安 装 图超声波明渠流量计11堰槽尺寸 三角堰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
8、的探头要安装在上游距离堰板 0.51 米的位置。超声波明渠流量计12 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 0.51 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”和堰坎高超声波明渠流量计13“p”有关。 巴歇尔槽巴歇尔槽的标识尺寸是喉道宽“b” 。首先根据应用需要的最大流量，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。机械尺寸图超声波明渠流量计14N+50
9、探头支架水流方向水位零点D400D = 8 02 0 0N KB1B2b收缩段 L 1 喉道段 L 扩散段 L 2L a50jjjj4 个 D = 8 探头安装孔 ， 均布在 D = 1 1 0 圆上bL 1L aL 2B 1B 2DNKjL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巴歇尔槽尺寸表超声波明渠流量计15巴歇尔槽参数表超声波明渠流量计16超声波明渠流量计17电气连接注意事项 为了保证工作人员和仪表的安全，请按照如下顺序来完成电气连接： 传感器电缆连接 420mA、继
10、电器连接 AC220V 或 DC24V 电缆连接 确保接线正确后，接通电源仪表接线端子图主机接线端子图传感器接线端子图超声波明渠流量计18变送器接线端子序号 端子 功能 备注（1） VCC 信号线 传感器 124V（2） GND 信号线 传感器 1GND（3） PB1 信号屏蔽线 传感器 1 屏蔽线（4） SIG1A 信号线 传感器 1A（5） SIG1B 信号线 传感器 1B（6） VCC 信号线（7） GND 信号线（8） PB2 信号屏蔽线（9） SIG2A 信号线（10） SIG2B 信号线（11） A 485 输出（12） B 485 输出 485 通讯（13） MA2+ 420mA
11、 输出正（14） MA2- 420mA 输出负 备用（15） MA1+ 420mA 输出正（16） MA1- 420mA 输出负 电流输出（17） NO1 继电器 1（18） COM1 继电器 1（19） NC1 继电器 1上限报警（20） NO2 继电器 2（21） COM2 继电器 2（22） NC2 继电器 2下限报警（23） 24V 直流电源 24V（24） GND 直流电源 GND DC24V（25） L 交流电源输入 L（26） N 交流电源输入 N AC220V（27） PG 交流电源保护地 大地超声波明渠流量计19四、调 试主机面板及按键说明名称 说明显示窗1 测量值显示窗 显
12、示测量值、当前时间、量程、温度、回波标志2 MODE 选择工作模式3 SET 执行工作和记忆设定数值4 RUN 进入运行模式，退出设置模式5 UP 增加数字、切换选择操作键6 DOWN 移动位置超声波明渠流量计20传感器面板及按键说明名称 说明显示窗1 测量值显示窗 显示测量值、当前时间、量程、温度、回波标志2 移位键 MOV 在测量模式下，切换选择仪表的液位值或空间距离值设置参数的选择位3 增加建 INC 设置参数时输入数字4 返回键 ESC 返回上一级菜单操作键 5 确认键 OK 在测量状态下无效在设置状态下，存入修改好的参数值；选择不用的显示内容或参数超声波明渠流量计21模式转换 测量模
13、式变送器开机后，首先显示的是测量模式。在测量模式状态下，仪表显示液位值，空间距离值、温度值、时间。变送器测量模式显示界面说明：显示界面 显示说明L1：传感器的液位值A1：传感器的空气距离值 ：提示标志，回波正常时， 该 点闪烁F： 传感器的流量值Sum：传感器累计流量值 ：提示标志，回波正常时， 该 点闪烁注：1、电流输出始终对应的液位值。2、仪表开机、复位或从参数设置状态退出后首先显示的是液位距离。主机显示按 UP 或 SET 键切换显示。 超声波明渠流量计22传感器仪表开机后，首先显示的是测量模式。在测量模式状态下，仪表显示液位值（或空间距离值） 、温度值、时间，量程。 （按 MOV 键切
14、换选择液位和空距值） 。传感器测量模式显示界面说明：注：1、电流输出始终对应的液位值。3、仪表开机、复位或从参数设置状态退出后首先显示的是空气距离。按 MOV 键切换显示液位值。3、屏幕左上方的提示“点”闪烁频率大约在 1 秒左右。超声波明渠流量计23 模式设置主机模式设置按下 MODE 键，进入到密码界面，输入正确用户密码（3000）后，进入设置模式菜单；按 UP、DOWN 键移动光标，按 SET键，可进入对应菜单，进入二级菜单，在通过 DOMN 键移动光标，UP 键设置数值，通过 SET 键保存设置参数。变送器菜单显示此仪表的密码为 3000。按 MODE 键进入以下菜单项。主菜单 分菜单
15、项 初始值类型选择(Type Choose)巴歇尔槽（Parshall flume）03清除累计流量(Clear Flow) NO4-20mA 设置(4to20mA Set)4mA：000000.020mA：000200.0继电器一设置(Relay1 Setup) OFF设置菜单（Set View）继电器二设置(Relay2 Setup) OFF通讯地址设置 （ Modelbus ID Set） 085主机信息菜单（Meter Info View）传感器一信息菜单（Sensor1 Info View）信息菜单（Info View） 传感器二信息菜单（Sensor2 Info View）4mA
16、校准(4mA Calib) 200标定菜单 (Calib View） 20mA 校准(20mA Calib) 1000时间菜单（Time 时间设置(Time Set View) 当前时间超声波明渠流量计24View）传感器设置模式同时按下 MOV 和 OK 键，进入到密码界面。输入正确用户密码（0088）后，进入设置模式菜单；按 INC 键（或 MOV 键）依次显示各个菜单，按 OK 键，可进入对应菜单，进入二级菜单后，通过 MOV 键移动光标，INC 键设置数值，通过 OK 键保存设置参数。注意：INC 键（可 0-9 循环增加） ，修改参数后需要按 OK 键才能保存，否则视为无效。内容 说
17、明4-20mA 设置（Set 4 to 20mA）4-20mA 电流设置。安装高度（Mount Height ） 从传感器探头反射面到容器底部的距离。继电器 1 设置（Set Relay1） 默认关闭，打开时默认为高位报警，液位高于设置值时，继电器动作，可根据需要修改。继电器 2 设置（Set Relay2） 默认关闭，打开时默认为低位报警，液位低于设置值时，继电器动作，可根据需要修改。时间设置（Set Time ） 北京时间。Set Modelbus ID 访问本超声波液位计的 ID 地址。模式（Set Work Mode） 分为手动自动，选择手动模式时，可设置超声波的强弱，收波门限。选择自
18、动模式时，液位计会根据量程自动调整超声波的强弱。4mA 校正（Adjust4mA） 修正 4mA 输出的偏差。20mA 校正（Adjust20mA） 修正 20mA 输出的偏差。液位校正（Adjust Level） 调整液位测量值。超声波明渠流量计25阻尼设置（Set Damping ） 调整液位，空距数值变化的平稳度，阻尼数越大，变化越平稳盲区设置（Set Dead Zone） 到传感器底部进行测量的距离。跳变范围（Change Scope） 超过该数值的变化不立即显示，需要判断是否是干扰造成的。温度校准（Adjust Tem ） 调整温度门限 1（ThreShold1） 针对特殊情况的工况
19、调整，用户自己不必修改。门限 2（ThreShold2） 针对特殊情况的工况调整，用户自己不必修改。窗口（Window） 窗口设置传感器设置密码说明：开机进入密码 0088恢复出厂设置密码 0518超声波明渠流量计26传感器菜单显示此仪表的密码为 0088。同时按下 OK 和 MOV 键进入以下菜单项。分菜单项 初始值4-20mA 设置（Set 4 to 20mA） 20mA:10m 4mA:0m安装高度(Mount Height) 10m继电器一设置(Set Relay1) OFF继电器二设置(Set Relay2) OFF时间设置(Set Time) 当前时间RS485 通信设置(Set
20、Modelbus ID) 55（十进制）工作模式设置(Set Work Mode) 自动模式4mA 校准（Adjust 4mA） 20020mA 校准（Adjust 20mA） 1000液位校正（Adjust Level） 0mm阻尼设置（Set Damping） 2盲区设置(Set Dead Zone) 0.3m跳变范围(Change Scope) 500mm温度校准(Adjust Tem) 0门限 1(ThreShold1)超声波明渠流量计27门限 2(ThreShold2)窗口（ Window）五、通信仪表提供串行异步半双工 RS485 通讯，采用 MODBUS-RTU 规约，测量数据均
21、可读出，每个仪表可设定其通讯地址，通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线，线径不小于 0.5mm2。布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境，推荐采用T 型网络的连接方式，不建议采用星形或其他的连接方式。MODBUS_RTU 通讯协议：MODBUS 协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备（从机） ，然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机，就是在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流（半双工的工作模式） 。MODBUS 协议只允许在主机（PC，PLC 等）和终端设备之间通讯，而不允许独立的终端设备之间的
22、数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。主机查询： 查询消息帧包括设备地址、功能代码、数据信息码、校准码。地址码：表明要选中的从机设备；功能代码：表明被选中的从设备要执行何种功能数据段：包含了从设备要执行功能的任何附加信息，校验码：用来检验一帧信息的正确性，采用 CRC16 的校准规则。从机响应：如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和 CRC16 校验码。数据信息码则包括了从设备收集的数据，如参数测量值。硬件连接：将信号线连接到仪表的 A 和 B 端子上。通信设置：仪表规定采用通信格式为 9600Bps，N8
23、1（1 个起超声波明渠流量计28始位、8 个数据位、无校验、1 个停止位）具体如下表：1.通信命令：功能码 03用来读取显示数据字节发送（PC 端） 示例 回应 示例0 地址（ID ） 0x37 地址（ID ） 0x371 功能码 0x03 功能码 0x032 数据首地址 0x00 仪器类型 0x 013 数据长度 0x10 液位十位 0x004 CRC 校验（L）液位个位 0x015 CRC 校验（H）液位十分位 0x026 液位百分位 0x037 液位千分位 0x048 流量十万位 0x009 流量万位 0x0110 流量千位 0x0211 流量百位 0x0312 流量十位 0x0413
24、流量个位 0x0014 流量十分位 0x0115 CRC 校验（L）CRC 校验（ L）16 CRC 校验（H）CRC 校验（ H）171819超声波明渠流量计29202122232425262728六、常见问题1、显示为 0000提示仪表没有收到回波A：传感器安装倾斜，一边观察 L，一边调整垂直度。B：被测液体表面情况复杂（例如：液体表面有泡沫、有漂浮物、进料口或出料口设置不合理，有尘埃等）导致反射能力差，可以更换发射距离大一些的仪表或更改进出料口的位置。2、液位变化显示数字不变化A：可能是液位高度进入盲区，可以抬高仪表安装位置或降低液位上限。B：离边缘太近，边缘平整度很差，在被测物体的上方
25、有明显障碍物可以改变安装位置，于是观察仪表 L 数值的变化，直到 L满足要求为止。C：储存罐的安装口的设置或尺寸不符合要求，可以按上述要求改进。超声波明渠流量计303、显示数字有规律行的来回跳动A：在被测量的物体上方存在着比较弱小的虚假目标产生的虚假回波（有时又，有时无） ，适度调整安装角度或位置，以便回避虚假目标，通过观察 L 数值，得到准确、稳定的 L 数值。4、仪表显示右上角显示 E7？A：仪表当前测量超出量程范围，仪表显示设置量程的的最大值，显示界面右上角出现 E7。5、仪表显示右上角显示 E3？A：表示仪表测量连续 10 次无回波。6、主机液晶显示右上角显示 E0？A：两个传感器均未通讯上。7、主机液晶显示右上角显示 E1？A：传感器未通讯上。
