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1、 WL-1AWL-1A型超声波明渠流量计型超声波明渠流量计北京九波声迪科技有限公司北京九波声迪科技有限公司2002.2002. 8.8. 8 81目目录录一、用途 2二、工作原理 2三、主要技术指标 3四、仪表外形尺寸 4五、主要功能 51.测量液位 52.测量流量 63.标准信号输出 84.数据存储记录 85.串口通讯 106.并口通讯（接打印机） 147.交直流两用供电 19六、仪表接线方法 19七、使用方法 191.仪表显示部份的安装 192.探头的安装 203.设置探头距离（校正仪表液位零点） 214.设置液位流量对应表 225.恒流输出 420mA 23八、设置参数 23九、液位精度
2、标定 29十、使用注意事项 30十一、安装记录表 312一、用途一、用途1测量液位，如蓄水池、河流的水位；2与量水堰槽配用，测量明渠内水的流量，如灌渠流量、企事业单位的污水排量。由于本仪表工作时，传感器不与被测液体接触，可以避免沾污和腐蚀。 在污水、腐蚀性液体、野外等恶劣条件下使用，比其他形式的仪表，具有更高的可靠性。二二、工工作作原原理理1测量液位原理：仪表采用回声测距法测液位（参见图一）。探头（超声传感器）固定安装在被测液面上方。探头向液面发射超声波脉冲。声波在向液面传播过程中，遇到校正棒产生一次反射，遇到液面又产生一次反射。探头接收被反射的声波，分别叫做校波和回波。由于声波传播有时间延时
3、，因而探头上能得到发射波到校波的时间差t1 和发射波到回波的时间差t2（如图一）。探头经过电缆与仪表连接；校正棒的长度为E1。探头到液位的距离等于(t2/t1)*E1，探头到蓄水池底（液位等于零时的位置）的距离为L。仪表内的单片机用下式算出液位H。H = L(t2/t1)*E12.测量流量原理：WL-1A 用于测流量，必需与标准量水堰槽配用。量水堰槽的构造参见本仪表的 安装说明书 或明渠堰槽流量计 检定规程（ JJG711-90） 。量水堰槽的作用是把明渠内的流量转成液位。从直观上看，流通顺畅的明渠内，水的流量越大，液位被挤得越高；流量越小，液位越低。普通明渠内流量与液位之间的对应关系，受渠道
4、的坡降比及渠道内表面的粗糙度影响。在明图一、测量液位工作原理1、回声测距2、发射波，校波，回波t1 t2发射波 校波回波延时波幅探头探头底部发射波校波校正棒回波液面电缆WL-1A 电源E1L H3渠内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与液位有固定的对应关系。这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，渠道影响减至最小。用量水堰槽测流量，是先测量堰槽内液位高度，再根据相应堰槽的水位流量对应关系计算出流量。WL-1A 仪表测流量时，探头固定安装在量水堰槽水位测量点上方（参见图二） 。仪表测量液位，再根据相应量水堰槽的水位流量对应关系计算出流量。使用 WL-1A 测量流量时，要求量水堰槽必需工
5、作在自由流条件。量水堰槽的自由流条件可以用过流淹没度来检查，参见安装说明书 。三、主要技术指标三、主要技术指标1流量范围：10 升/秒 10 米/秒（由配用量水堰槽规格、流量范围确定）2流量精度：与直角三角堰配用：5与巴歇尔槽配用： 5（量水堰槽的不确定度附加 12的仪表测量误差）3测距范围：0.4 1.4 米（从探头底部起，0.4 米为盲区）(用温度传感器补偿声速，测距范围可扩大到：0.2 6 米)4测距精度：0.5(量程)5. 液位分辩：1 毫米6工作环境温度：-2555（直流供电为 055）7防护等级：IP66 (并口和串口的两个 DB25 插针座不用时)8电源：交流供电：220V10%
6、，8W（0以下，使用内部伴热时附加 20W 功耗）直流供电： 12V2V，160mA图二、测流量原理HH0对应Q0 H1对应Q1 H2对应Q2 H3对应Q3液位转成流量WL-1A量水堰槽探头渠道水流方向4四四、仪仪表表外外形形尺尺寸寸图三、仪表显示部分外形尺寸校波 回波 打印 通讯 记录WL-1A型超声波明渠流量计：小数点：正负号：变换分类：向后变项：向前变项：确认存储北京九波声迪科技有限公司生产日期出厂编号2321:4.0001000 581.9L/Sm3外部引线过孔串口通讯插座并口通讯插座仪表后面挂钩仪表后面挂钩90160240140 202010200前门钉共6个面板固定钉6个仪表背面视
7、图仪表正面视图仪表底部视图修改参数5五五、主主要要功功能能1.测量液位用于测量液位时，仪表安装如图五所示，显示如图六所示。测量液位显示说明：液晶显示屏下边标尺右侧是量程数字，标尺下边有下限报警、下限、 上限、上限报警标记，分别对应“系统参数 ”表内第1519/24 项。液位显示可以是负值，最大 数不大于 “系统参数 ”表内第 15/24 项设定的量程。标尺上方的黑柱按液位量程的百分比显示当时的液位。图四、探头外形尺寸图五、测量液位时的安装904530076102D=1104-D=10超声换能器校正棒安装探头用的法兰盘四个安装孔1515内不能有其它反射面探头WL-1A电缆液面容器6仪表接收到校波
8、、回波时，校波、回波指示为“” ；没有收到时，校波、回波指示为 “” 。探头使用温度传感器时，校波指示没有“”或“” ，用数字显示探头的温度（） 。有打印机在线时，打印指示为“” ；不在线时为 “” 。正在向打印机发送数据时， “”闪动。通讯指示，当 “串口参数 ”表内第 1/6 项设置为 RS-232 时显示“232” ；设置为 485 时显示 “485” ；设置为调制解调器1 次（振铃）或调制解调器4 次（振铃）时，调制解调器在线，显示“MD” ；不在线显示 “” 。不论是 RS-232 或 485 或调制解调器，本仪表发送数据时，通讯指示闪动；收到数据时，通讯指示字符右下角多出一个“.”
9、 。液晶屏右上角的记录指示以2 秒的间隔，交替循环显示由“记录内容 ”表中第 5.01 分表设定的记录选项的瞬时值。当按左四个键的任图六、显示液位0.582校波 回波 打印 通讯 记录1:4.000232LEVEL1.0000下警下限标尺黑柱上限上警量程校波回波打印液位串口记录7一个时，显示液位。三分钟后自动恢复成 “记录内容 ” 。2.测量流量用于测量流量时，仪表安装如图七所示，显示如图八所示。测量流量显示说明：左上角是量程数字，由“系统参数 ”表第20/24 项设定。左边标尺旁的黑柱按流量量程 的百分比显示瞬时流量。瞬时流量显示的最小数为 “液位 -流量对应表 ”中第 1/53项设定 的下
10、界液位对应的流量；最大数为第 2/53 项设定的上界液位对应的流量。图七、测量流量时的安装图八、显示流量WL1A电源上游渠道量水堰槽下游渠道探头安装在水位观测点上方水流方向581.93mL/S校波 回波 打印 通讯 记录10001:4.000232流量标尺黑柱累计流量清零的时间累计流量流量量程瞬时流量校波回波打印串口记录日历钟8瞬时流量的单位可以是“L/S” （升 /每秒），也可以是 “m3/h”（立方米 /每小时）。由 “系统参数 ”表内第 2/24 项设定。清累计流量清零的时间，可能是人为通过参数设置清零的时间，也可能是累计流量记满八位“9”后，再加一个 “m3”，自动回零产生的。该数不能
11、人为修改。“校波 ” 、 “回波 ” 、 “打印 ” 、 “通讯 ” 、 “记录 ”指示与测量液位显示相同，参见 “测量液位 ” 。3.标准信号输出：420mA：（内部电气构造参见图九 a ）内部供电，负载能力上0500。420mA 输出可以对应流量，也可以对应液位，或在特定的水位控制中专用，由“系统参数 ”的第 3/24 项设定。单刀双掷继电器：（内部电气构造参见图九 b ）可驱动交流 250V,触点电流 1A。K1,K2,K3 开关信号：（内部电气构造参见图九 c ）输出 5VCMOS 电平，零电平小于0.4V，高电平大于4.6V，电流负载能力 5mA。K1、K2、K3 没有在仪表接线端子
12、上引出。如使用需用四芯插头从仪表内主电路板的“JX5 KOUT”插座上引出（参见图十七） 。继电器、 K1、K2、K3 可以是累计流量每隔一定立方米动作一次，也可以是液位报警（上报警和下报警），或液位下限，或液位上限。由“系统参数 ”第 3/24、5/24、6/24、7/24、8/24、11/24 项设定。当“系统参数 ”第 3/24 项设定不是 “0（流量）”或“1（液位）”时，继电器、 K1、K2、K3 按特定的水位控制方式动作。4.数据存储记录功能：为了查看仪表运行的历史数据，仪表有数据存储记录功能。被记录的数据来源，除仪表本身测量到的流量、累计流量、液位外，仪表提供四路420mA 输入
13、，对应仪表接线端子的I1、I2、I3、I4（当仪表探头使用温度传感器时，I4 被占用，记录的是探头的温度值） 。I1I4 内部电气构造参见图九 d。流量是仪表限定必须记录的。液位、I1I4 是否记录，由 “记录内容 ”表中的“5.01 选项 ”设定。被选定的记录项还将在仪表液晶屏的右上角轮回显9示瞬时值。仪表内的记录分两个区域， “小时记录 ”和“分钟记录 ” 。 “小时记录 ”记录每小时的平均值， “分钟记录 ”记录每分钟的平均值。流量除记录平均值外，还记录累记流量。“小时记录 ”仅记录流量单项时，仪表内可存储两年的数据；六项全记时，存储长度约等于四个月。“分钟记录 ”仅记流量时，可存储八小
14、时的数据；六项全记时，存储长度约等于四小时。仪表内的存储器是循环使用的，数据存储器满时，最早的数据将被覆盖。记录可以从并口（仪表下面的DB25 孔插座）用打印机输出；也可从串口（仪表下面的DB25 针插座）直接或经调制解调器，电话线远程传送给计算机。并口只能输出小时记录。串口输出记录需专用的计算机图九、仪表入出内部电气构造mAAGND a.ONJD OFF继电器常闭常开b.JX5 KOUT c.74HC 10K10K10KK3 K2 K1GND4-2004-10KIGNDI1 I2 I3 I4d.10通讯软件（正在开发中） 。记录是按被记录项的实际物理量记录的。使用I1I4 时，必须通过 “记录内容 ”表内的分表 5.085.11 中 3/9、4/9、10/9 项设置记录内容的代码、4mA 对应值和 20mA 对应值。为节省存储器，又能了解记录内容的更多信息，仪表记录内容使用合格率的概念。“小时记录 ”和“分钟记录 ”均每秒采样一次，除记录每小时和每分钟的平均数外，还记录该时间内落入合格区的比例。被记录项每秒全在合格区内，合格率为100%；全在不合格区，合格率为0%。为此，被记录项要设置：4mA 对应值、下报警值、下限值、上限值、上报警值、 20mA 对应值，并在 “记录内容
