1、 WL-1A型超声波明渠流量计使 用 说 明 书北京九波声迪科技有限公司2007 年 11 月目录一、用途 2二、工作原理 2三、技术指标 5四、仪表外形尺寸 5五、主要功能 6六、仪表面板说明 7七、仪表接线方法 8八、仪表参数设置方法 10九、打印说明 14十、RS232 串口说明 16十一、量水堰槽 17十二、安装方法 22十三、维护及标定 26十四、安装记录表 28安装示例一 30安装示例二 31欢迎访问北京九波声迪科技有限公司网站，网站地址：www.jb-。可以从网站下载本说明书的电子版本。网站还提供与仪表应用有关的其他技术支持。一、用途与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。主要用
2、于测量污水厂、企事液单位的污水排放口、城市下水道的流量（图一） 。由于这种仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体情况下，比其它形式的仪表具有更高的可靠性。二、工作原理WL-1A 仪表直接测量的物理量是液位。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位-流量关系反算出流量。1、量水堰槽的测流量原理明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（参见图二） 。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
3、，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。井 盖 WL-1A接 电 源探 头 量 水 槽污 水 井 探 头 引 线水 流污 水 管图一、WL-1A 超声波明渠流量计的用途、,、,、图二、量水堰槽把流量转成液位常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽（图三） 。使用 WL-1A 超声波明渠流量计，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。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。本说明书摘抄了一
4、部分（第十一章、量水堰槽） 。巴歇尔槽知道了喉道宽度b，就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。直角三角堰和矩形堰也有相应的公式。但是还与按装的渠道尺寸有关。确定水位-流量关系时，三角堰与渠道宽 B、开口角度、上游堰坎高度 p 有关；矩形堰与渠道宽 B、开口宽 b、上游堰坎高度 p 有关。如果对计算量水堰槽水位-流量不熟悉，可将使用的量水堰槽参数通知仪表生产厂。生产厂帮助计算。应注意同时提供上述与确定水位-流量关系有关的参数。2、超声波测液位原理（参见图四）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。探头对准水面。探头向水面发射仪 表探 头DE1HLt2探 头发
5、射 声 波校 正 棒反 射 声 波液 面反 射 声 波水 位 =0图四、超声波测液位的原理、bbBp、图三、常用的量水堰槽超声波。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（仪表在显示器上“校波”的指示位置出现“”提示符） 。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（仪表在显示器上“回波”的指示位置出现“”提示符） 。仪表记下这段时间的长度 t2。校正棒的长度 E1 是固定长度。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
6、*t2/t1。安装仪表时，通过按键已向仪表的存储器内设置了探头（法兰盘位置）到“水位=0”的距离“L” 。仪表从内存读取参数“L” ，用 L 减去 D，求出液位H。3、仪表的工作原理（图五）仪表控制探头发射和接收超声波。按图五的过程转为液位（单位：米） 。通过查水位-流量表，把液位转成流量（单位：升/秒） 。水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。首次按装仪表时，通过按键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” 。仪表的存储器中存有：液位=“0.00m”时对应的流量=“0.0000L/S” ；液位=“0.01m”时 对应
7、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 150 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。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。仪表显示累计流量的低 6 位数，按“C2”可以显示全 8 位数。仪表的输出有，420mA 电流模拟量；继电器的开关量；RS-232 的数字信号；外接打印机用的接口。图五、仪表的工作原理仪 表 探 头 电 源 发 射 、 接 收 超 声 波液 位水 位 -
8、流 量 表流 量显 示 、 存 储累 计 420mARS3打 印 机继 电 器三 角 堰 水 流三、技术指标1. 流量量程：10 升/秒10 米 /秒(由配用量水堰槽的规格决定)2. 流量不确定度：5%3. 超声波最大测距：2 米4. 探头盲区：0.4 米(从探头的法兰盘起，0.4 米内不能用于测量)5. 测距误差：0.4% 或3 毫米（在 1 米量程内）6. 水位分辨力：1 毫米7. 工作环境温度：-20+708. 仪器防护：探头为可浸水式；仪器为防尘式9. 交流或直流供电： 交流：220V 50HZ 4W直流：12V 60mA (交流、直流同时存在，仪表使用交流，交流掉电时，自动接通直流)
9、四、仪表外形尺寸 14029245698显 示 窗 口生 产 厂 标 牌 前 门 琐 锣 丝 仪 表 挂 钩仪 表 挂 钩DB孔 打 印 机 插 座引 线 过 孔 DB孔 -RS23插 座仪 表 前 门 折 页仪 表 背 面图六、仪表显示部分的外形尺寸9045378102超 声 换 能 器校 正 棒 安 装 探 头 用 的 法 兰 盘四 个 安 装 孔孔 径 =m均 布 在 圆 上探 头 引 线 (RVP4-0.3)25米 外 径 临 界 淹 没度 ， 为 淹 没 流度 ， 为 自 由 流/10m图十八、不能有多余的反射面量 水 槽 侧 墙连 通 管 静 水 井 (方 形 ）水 面 由 于 连
10、 通 管 的 作 用 ，静 水 井 内 水 位 与 量水 槽 内 水 位 相 同 。量 水 堰 槽 的 水 位图十九、静水井图二十、自由流与淹没流不能漏水。使水流全部流经量水堰槽的计量部位。量水堰板的计量部位是堰口；量水槽的计量部位是槽内喉道段。3.设置仪表参数WL-1A 流量计安装在现场后，必须根据现场情况设置参数。. 根据现场使用的量水堰槽，设置相应的水位-流量表。涉及的参数：“E0”参数，设显示流量；“h”参数，水位间隔；“A”参数，420mA 中，20mA 对应的流量；“H=0*h”、 “H=1*h”，水位-流量对应关系。. 设置“L”参数，使仪表显示的液位与量水堰槽的水位相同。“L”
11、参数，校水位。注意，校水位时，仪表必须有“校波” “回波”指示符，即仪表处于正常测量状态。校水位最好是在水位刚好等于零时进行，这时堰槽内的真实水位等于零。在水位不为零时，一定要测准堰槽内的真实水位。上显示器显示仪表测量的水位（注意“=”号中间是否有“-”号） ，下显示器显示“L”参数。校正时，以上显示器显示的水位等于堰槽内的真实水位为准。如果显示的水位比堰槽内的真实水位大，则减小“L”值；反之，增大“L”值。减小或增大的数，是显示数比真实水位大出或小出的部分。改变“L”后，要按“F”或“E”键换行，以便存储新的“L” 值；而后要按“E”或“F”回到“L”参数。这时，仪表用刚存入的、新的“L”参
12、数计算水位，显示的水位将改变。查看显示器显示的水位与堰槽内的真实水位是否相等。十三、维护及标定仪表运行时，应注意仪表显示器上的“校波” “回波”提示符是否正常。“校波”提示符应稳定出现。消失时，应检查探头校正棒是否挂有杂物。 “回波”出现闪动是允许的，尤其是在测量波动水面时。但如“回波”长时间消失，则要对探头进行检查。是否对正水面，探头引线是否有损坏。仪表的检定包扩两部分：一、量水堰槽；二、仪表。检定量水堰槽主要是：量水堰槽的几何尺寸、相应的水位流量表及水流流态，如是否淹没流。检定方法见国家技术监督局发行的明渠堰槽流量计检定规程(JJG711-90)。仪表主要是检定液位测量的误差将探头从明渠堰
13、槽上拆下，固定在一个支架上。下面放一个可以上下移动的金属板 (声波在金属板上的反射与在水面的反射效果相同),板上安装指针，指示直尺上的刻度（如图 二十一） 。可以上下移动的金属板模拟量水堰槽内的水面。将仪表设置在液位状态。金属板移至直尺的 0 值位置。修改“L” ，使仪表的液位显示为 0。上下移动金属板，仪表的液位显示值应与直尺的示值相同。如误差较大，通过修改“E1”参数可以使误差减小（原因参见仪表测量液位原理） 。代 刻 度 的 直 尺 用 来 代 替 液 面的 金 属 反 射 板指 针 WL-1A探 头图十三、标定液位超声波明渠流量计安装记录表安装地点 安装日期 仪表编号仪表量程 液位精度
14、 流量精度水位参照点 参照点高度量水堰槽构造：仪表参数数据表： 初始日历：E0 2h 17h 32hE1 3h 18h 33hE2 4h 19h 34hE3 5h 20h 35hE4 6h 21h 36hE5 7h 22h 37hE6 8h 23h 38hE7 9h 24h 39hE8 10h 25h 40hE9 11h 26h 41hh 12h 27h 42hL 13h 28h 43hA 14h 29h 44h0h 15h 30h 45h1h 16h 31h 46h填表人： 安装技术负责人：超声波明渠流量计安装记录表示例安装地点 厂东门排口 安装日期 1994.5.10 仪表编号 0451仪
15、表量程 45 升/秒 液位精度 0.4% 流量精度 5%水位参照点 堰板上沿 参照点高度 250mm量水堰槽构造：仪表参数数据表： 初始日历：94.05.10.15.30.00E0 2.2222 2h 0.0772 17h 16.543 32h 45.010E1 0.3260 3h 0.2127 18h 19.150 33h 45.010E2 0.0000 4h 0.4367 19h 22.070 34h 45.010E3 0.0000 5h 0.7629 20h 25.132 35h 45.010E4 0.1000 6h 1.2035 21h 28.439 36h 45.010E5 0.25
16、00 7h 1.7693 22h 32.269 37h 45.010E6 100.00 8h 2.4705 23h 36.241 38h 45.010E7 00240. 9h 3.3164 24h 40.510 39h 45.010E8 0.0040 10h 4.3232 25h 45.010 40h 45.010E9 0.0000 11h 5.4864 26h 45.010 41h 45.010h 0.0100 12h 6.8431 27h 45.010 42hL 0.7015 13h 8.3591 28h 45.010 43hA 45.000 14h 10.095 29h 45.010 44h0h 0.0000 15h 12.016 30h 45.010 45h1h 0.0136 16h 14.144 31h 45.010 46h用45.010添入，直到 71h填表人： 安装技术负责人：张昌征量 水 堰 槽 尺 寸 ： 参 照 点 高 度 =2506厚 度 1
