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1、1HOHHOHL L0101 型型多普勒超声波明渠流量计多普勒超声波明渠流量计使使 用用 维维 护护 手手 册册京制 01060132 号01北京金水中科科技有限公司北京金水中科科技有限公司 使用前请仔细阅读本使用维护手册 请妥善保存，以备参阅2北京金水中科科技有限公司地址：北京丰台区科学城星火路 10 号 AD30 电话：（010）63717077 邮箱： 邮编：100070合合 格格 证证Certificate of Quality检验员：3目目 录录一、产品原理一、产品原理二、技术指标二、技术指标三、三、使用条件使用条件四、仪器结构及构件名称四、仪器结构及构件名称五、现场安装方式五、现场
2、安装方式1探头的安装2通信电缆的安装3上位机的安装六、使用说明六、使用说明1 使用流程 2 上位机使用说明 3 监控软件七、日常维护七、日常维护 1探头 2电池维护 3上位机维护八、注意事项八、注意事项九、可选配件九、可选配件十、装箱单十、装箱单附录附录 1： 上位机使用说明书上位机使用说明书4一、产品原理一、产品原理产品有三个功能：测平均流速、测水深、测水温。 其中水温测量使用温度探头，温度探头不与水接触，紧贴仪器外包装材料顶部，需要 置于水底一定时间后才能反映实际水温。测水温的目的是校正超声波在水中的速度，并 修正压力传感器所测得的水位值。 水深测量使用进口高精度压力传感器，置于仪器底部，
3、其探头感应部位与水直接接触。流速的测量是通过超声波探头（换能器）发射与接受超生波信号并做相应的计算处理 而获得的： 通过测得的平均流速及水位及断面尺寸，可求得断面流量。二、技术指标二、技术指标流速：流速：量程： 21mm/s 到 5000mm/s准确度：测量流速的2%分辨率：1mm/s 温度：温度： 量程： 0到 60分辨率：0.2水位：水位：量程： 0.1 到 5m 分辨率：1 mm 准确度：测量水位的1%电源：电源： 内部电池 6V DC ，外接 6VDC28V DC 接口：接口：标准 RS232、RS485 数据储存容量：数据储存容量： 每 10 分钟采集一条记录，可以存储超过 6 个月
4、的数据，而且这些数据即便在 掉电的情况下，也可以长期不丢失。运行温度运行温度：0到 60水温外壳材料：外壳材料： pc 塑料尺寸：尺寸： （25010535）mm（探头）（18514065）mm（上位机）510m（通信电缆标准长度，可加长到 100 m）三、三、使用条件使用条件1） 水质要求：含有一定微小杂质或气泡的水体，水中漂浮物不易过多。 当水中漂浮物过多而又使用本仪器时，杂草或塑料袋等有可能覆盖探头而使 之工作失效，这时需在仪器工作不正常时及时清除探头上的覆盖物。条件允许时 可在上游设置拦污栅，但拦污栅距仪器距离不小于 5 倍水力半径，以免水草等淤 积于拦污栅前会造成流态不稳，这时拦污栅
5、前的杂物需定期清除。（当水草等杂 物过多而干扰仪器时，需对测量结果进行处理，将其中的干扰数据去掉，具体可 由软件或人工来实现；如果干扰严重的话干扰数据的处理需要有经验的专业人员 来进行。）当水质达到二级饮用水时，选择有气泡处（如跌水或闸门下游一定距离处） 进行测量。当有气泡处的流态不稳定不符合测流流态要求且不能采取有效的辅助 稳流措施（如设置整流栅或稳流盖板）时，这时只能选择流态平稳段进行测量并 采用如下特殊手段： a当为灌溉用水时在测量处上游渠底放置一定量的土块：流速较低时可 保持相当长的时间；当流速变大时会将土块冲刷干净，但此时水体中会产生气泡 并可满足测量要求。因此当流速加大又变小后，需
6、重新在上游渠底放置一定量的 土块。b在测量处上游一定位置设置跌水装置以产生气泡（如挡水格栅，此 时会产生一定的水头损失，并在流速加大时有可能在下游一定距离内产生乱流。 ）。2） 测流断面的选择（流态要求）：测流断面上游要求有 10 倍水力半径的顺直段，下游有 5 倍水力半径的顺直 段，且断面形状规则稳定，以保证安装位置的水流流态均匀稳定。如果安装位置流态较差或顺直段较短，一种办法是在上游设置整流栅（或稳 流盖板）来稳定流态，此时应注意当水中杂草过多时会堵塞整流栅而起到相反的 作用，解决的办法是在杂草堵塞整流栅时及时清除或在上游增设拦污栅；另一种 办法是率定一个修正系数或在同一位置的左右岸各设置
7、 1 台仪器或将仪器安装于 渠道中间位置。以上两种办法均会影响到仪器的测量精度。3） 含沙渠道的应用仪器分为 A、B、C 三种型号，以适应不同含沙量的水质：含沙量选用型号6625kg/m3A 型36 kg/m3B 型03 kg/m3C 型四、仪器组成及部件名称四、仪器组成及部件名称仪器结构图仪器结构图各部件名称如下： 1 探头 2 上位机 3 通信电缆 4 输出输入数据线 5 转接线 1.探头：7探头前端的两个圆形装置为超声波发射与接收装置，不得用硬物划伤或冲撞，在安装使 用时才将其保护罩去掉；底部网状圆孔内置压力传感器，不得用细长硬物去接触，在安装 使用时才将其保护贴膜揭掉；两翼的四个孔为安
8、装孔，用 M6 不锈钢螺丝与底座固定。2.上位机：1）上位机有三个接口：电源接口、传感器接口、通讯接口 电源接口： 四芯插口，针 1 为6 伏，针 2 为地，与充电器（220V-6V）或 DCDC（12V-6V）连接可以给内置电池充电； 传感器接口： 六芯插口，针 1 是传感器电源地，针 4 是数据 A，针 5 是数据 B， 针 6 是传感器电源正，通过转接线与超声波探头电缆线连接； 通讯接口： 八芯插口（必须使用专用的数据线） ，在数据线梯形接口处：针 5 是地，针 2 是 232 的收，针 3 是 232 的发，通过输出输入数据线与 电脑或通讯仪连接，可将上位机中存储的测量数据传输出去或接
9、收 上位机的命令或对其进行参数设置。82）上位机的显示屏可显示当时的实测数据及内部的参数设置。3）上位机的五个按钮可使人工直接对其进行参数设置或下达采集命令。3.通信电缆 通讯电缆为带屏蔽网的四芯电缆，并且有一个通气导管。其中红黑线合并为电源正，屏蔽 网线为电源负，其余两根为数据线（R485 的 A 与 B） 。4. 输出输入数据线 9在读取上位机中存储的测量数据或设置上位机参数或向其发送命令时，通过该数据线将 上位机与电脑或通讯仪相连接，有 R232 或 R485 两种选择。在采用现场取数方式读取上位 机中的测量数据时，只是在取数时才用到该数据线，因此可以若干台上位机共用一根数据 线；在采用
10、无线通讯方式传输数据时，该数据线始终与上位机及通讯仪相连接。5.转接线 连接超声波探头与上位机的转接线为四芯电线，分别为：黄色是电源正，兰色为电源负， 红色是数据线 A，黑色是数据线 B（对应探头所带通信电缆线中的电线为：红黑线合并为 电源正，屏蔽网线为电源负，其余两根黄色为 R485 数据线的 A，绿色为 R485 数据线 B。 注：另有一红色通气孔，请勿混淆） 。6.充电器(可选) 通过 220V 交流或太阳能蓄电池给上位机电池充电时用（有两种型号可选：220V-6V 或 12V-6V） ， 充电可在线 24 小时连续充电，也可一个月充电一次（充电 14 小时以上） ，具10体采用何种方式
11、视现场条件而定。五、现场安装方式五、现场安装方式总体安装图如下图总体安装图如下图 1探头的安装探头的安装（1）安装位置： 探头应安装于具有固定断面的渠道顺直段下游，顺直段长度最好是渠道水力半 径的 15-20 倍（顺直段越长测量精度越高） ，且这一距离范围内不得有过流阻挡物 （如水闸、堰等） ，以保证探头前端水流流态的均匀稳定。11探头应尽量安装于靠近渠底，当渠底有杂质沉积及水草生长或滚动的卵石时， 可抬高安装位置以避开渠底沉积物与水草覆盖探头或卵石冲撞探头；探头距渠底 的具体高度最好为 50mm150mm，具体视渠道的最低测流水位而定。当渠道水 深较高且具有一定的最低水位时，为了安装方便只要
12、将探头安装于最低水位以下 0.5 倍处即可。探头在渠道横断面处的安装位置一般如下（渠宽在 20m 以下）：对矩形断面安 装于渠宽的 0.15-0.2 倍处；对梯形断面则安装于坡脚处；对于宽度较大的渠道， 需安装 2 台或 2 台以上的探头，具体位置要视渠道宽度及横断面上的流态分布而 定。12（2）安装方法： 探头安装应完全水平于渠底（注意不是水平） ，同时保证与水流方向平行一致， 探头前端（没有通信电缆的一端）逆水流方向并与水流方向夹角为 180 度，并且 探头前端不得有阻挡物干扰水流流态，通信电缆线最好从探头的下游沿渠底及渠 道边坡引出水面或从安装支架的钢管内引出水面。13对于可完全断水的渠
13、道，可将固定探头的支架（固定支架可在当地定做，与探 头连接部分最好用不锈钢板及螺栓）直接固定于渠底；对于不能完全断水且上游 关闸后仍有较高水位不便水下作业的渠道，可将支架固定于渠臂上。固定于渠臂 上的支架有两种方式：简易支架与组合支架。简易支架主要为一根弯曲的钢管或 度锌管，底部焊接一水平钢板以固定探头，竖立管通过钢片横翼固定于渠臂上； 组合支架由底座与可拆卸部分组成，探头安装于可拆卸部分上，底座一次性固定 安装于测流断面处（通过上游临时关闸降低水位后，用膨胀螺栓固定于混凝土边 坡上） ，可拆卸部分通过水面上的螺栓与底座相连接固定，这样便于今后对探头 的检修与更换。14简易支架现场图简易支架现
14、场图2通信电缆的安装通信电缆的安装通信电缆应沿着渠底及渠壁由探头下游方向引出水面，最好套 PVC 管进行 保护并沿程固定；当用臂式支架固定探头时，通信电缆线可沿支架的空心钢管 引出水面。 探头所自带的一段通信电缆线内有通气导管，因此注意不得将其弯折。当通 信电缆线引出水面后，可接普通的电缆线，此时应使通气导管开口方向朝下， 并用透气胶布进行保护，防止水及异物进入通气管。 通信电缆线固定安装好后，需与上位机通过“转接线”相连接， “转接线” 的四芯电线分别为：黄色是电源正，兰色为电源负，红色是数据线 A，黑色 是数据线 B（对应通信电缆线中的电线为：红黑线合并为电源正，屏蔽网线为 电源负，其余两
15、根为 R485 数据线的 A 与 B。 ） 。3上位机的安装上位机的安装上位机应竖立固定于管理房或微型工作间内，注意防水防潮。上位机与 探头所带通信电缆通过“转接线”连接；上位机与通讯仪或电脑连接时，需要 使用“输出输入数据线” 。 “输出输入数据线”有 R232 与 R485 两种模式，当 使用没有串口的笔记本电脑去现场取数时，需自配 R232 转 USB 的转接头。六、使用说明六、使用说明1 使用流程使用流程15162 上位机使用说明上位机使用说明见附录 1 上位机使用说明书3监控软件监控软件见随箱光盘 监控软件有两种：现场监控软件与无线监控软件，现场监控软件安装于笔记本 上，通过笔记本与
16、流量计上位机的标准 R232 或 R485 输出输入接口直连来进行测 量历史数据的读取及上位机工作参数的设定；无线监控软件安装于上位管理服务 器上，通过无线通讯设备来进行实时测量数据的读取及上位机工作参数的设定。监控软件主要具有如下功能： 测点管理：增加或删改测点； 对各测点上位机参数进行设置； 读取并存储各测点测量数据； 对测量数据进行查询统计分析； 以电子地图方式显示测点位置并可在图上直接点击查询各测点实时测量值（无 线方式） 。无线监控软件界面如下：无线监控软件界面如下：1718七、日常维护七、日常维护 1探头维护探头维护探头前端的两个圆形超声波收发装置应避免硬物撞击或划伤，在不用时应使用 软套保护，当其上面附着异物时应用清水冲洗或软布轻察；底部的压力传感器位 于网状透水孔内，
