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 6m五、主要功能1. 测量明渠流量 。采用水位-流量查表法，可以同任何具有确定水位-流量关系的量水堰槽配用。2. 420mA 远传电流输出420mA 电阻负载能力为
10、 500。用于流量计时，420mA 按流量输出；用于液位计时按液位输出。4mA 对应液位或流量的零值；20mA 对应值由按键设置（A 参数） 。3. 两个单刀双掷继电器继电器触点容量为 36V、1A。用于液位计时（E0=3.3333） ，两个继电器分别作上下限报警；用于明渠流量计时(E0=2.2222)，其中一个继电器用于累计流量比例输出，即每隔预先设定的累计流量（E6 参数） ，闭合一次。每次闭合时间为 32ms。4. 存储功能仪表可以存储仪表显示的数据。存储的数据由打印机输出。未装“扩充板”的仪表，仅存 256 组数据。每组数据按参数设置的时间间隔存储。可以是流量，也可以是液位。安装“扩充
11、板”的仪表仅存流量数据。按小时、日、月记录存储。 “扩图七、探头的外形尺寸充板”存日记录（含小时记录）255 个，对应 255 天的日和时记录。月记录 63个，对应 63 个月记录。5. 可另外配接打印机输出存储的数据（北工大生产的 p-40TP 打印机）6. RS232 串口（三线：TXD，RXD ，GND） ，用于连网，远程通讯。六、仪表面板说明(参见图八)1. 电源开关：接通/断开交流 220V 电源。不控制直流 12V 供电。2. 保险、0.1A 熔断丝。仅为交流 220V 保险，不控制直流 12V。4仪表内框架固定锣钉5. 功能按键提示：说明显示、打印方式的切换方法6. 键盘：键盘上
12、 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 为数字键。设置仪表参数时，A 循环移位小数点；C 交替正负号；B 循环移动设置位；D 从 C6、C7状态退出；E、F 存入设置的数据。7. 指示符：指示符为“”共有 11 个。上显示器有 4 个。分别与面板上“瞬时流量” ， “升/秒” ， “液位” ， “米”对应。下显示器有 7 个。分别与面板上“回波”,“校波”,“设置”,“运行”,“累计流量”,“米 ”, “打印机”,“打印”对应。0.1A保 险 开关 交流电源23567BEF、 交 流 电 源 开 关2、 0.1A容 断 丝4、 仪 表 内 框 架 固 定 钉 （ 个 ）5、 功 能 按 键
13、说 明6、 按 键 键 盘7、 三 角 形 指 示 符8、 上 下 液 晶 显 示 屏图八、仪表面板回波” “校波”分别指示探头是否收到回波或校正波。 “运行” “设置”用于指示仪表处于测量状态或设置参数状态。 “打印机”指示打印机是否被接到仪表上。 “打印”则指示仪器正在向打印机输出数据。8. 上、下液晶显示器，显示内容与仪表键盘设置的状态有关。（下述“C0”等表示在仪表运行状态下，先按 C 键，抬起后，再按 0 键）CO：上下均显示“_”无意义。C1：流量计状态使用。上显示器为四位瞬时流量值。单位为升/秒。下显示器为六位累计流量值，单位为米 3。C2：显示八位累计流量，下显示器显示六位。高
14、两位出现在上显示器上。C3：液位计状态下使用。上显示器为四位液位高度，单位为米。下显示器显示液位报警情况。当水位超过上限值时，偏上部出现“-” ，当液位低于下限液位时，偏下部显示“-” 。当液位处于上下限之间时，显示器上没有显示。C4：显示仪器连续工作的时间，即不含掉电时间。由 C4 显示可计算出仪表停电的时间。C4 所显示的内容由参数开关“2”清除为全“0” 。上显示器显示四位数、为连续工作的天数。下显示显示为不足一天的部分。共六位数，每 2 位 1 组。从左向右，分别代表小时，分钟、秒。C5：显示日历时钟。上显示器六位数每两位一组，共三组，从左到右分别为年，月，日。下显示器六位数每两位一组
15、，共三组，从左向右分别为小时、分钟、秒。日历时钟主要用于存储数据，可以在设置状态下校时。C6、C7：为仪表检修时显示内存使用，对使用仪器来说，无意义。如误按入 C6 或 C7，请连续按 D 键，可以返回。或关掉电源，重新接电、再按 C1等进入运行显示。七、仪表接线方法： -+420mA输 出常 闭 常 闭水 位 下 限3比 例 水 位上 限交流电输入机 壳直 流 12V电 池 入机 壳34信 号信 号+5地 线 探头引线 0图九、仪表接线端子仪表共有 18 个接线端子，装在仪表内框架下部。各端子功能如图九。接线时要先逆时针方向拧松面板上的“仪表内框架固定钉” （图八） ，拉出仪表内框架，露出内框架下部的接线端子（图九） 。拉出内框架时，注意不要拉断框架到仪表外壳上的连线。接线方法见图十。探头引线的两个信号线（黄色线和绿色线）可以交换位置。电源线三根，仪表出厂时电源线地线未接仪表。如需接地，可把电源线的地接在标有“机壳”的端子上。 -+420mA输 出常 闭 常 闭水 位 下 限3比 例 水 位上 限交流电输入机 壳直 流 12V电 池 入机 壳34信 号信 号+5地 线 探头引线 0电 源 插 头探 头 WL探 头 电 缆 RVP4-0.3电 源 线黑 色 线红 色 线绿 色 线黄 色 线 屏 蔽 网 线图十、接线方法
