一、儀表的工作原理
1、量水堰槽測(cè)流量的原理
明渠內(nèi)的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（參見圖五b）。對(duì)于一般的渠道，液位與流量沒有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橥瑯拥乃睿髁康拇笮。€與渠道的橫截面積、坡度、粗糙度有關(guān)。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽（參見圖六），由于堰的缺口或槽的縮口比渠道的橫截面積小，因此，渠道上游水位與流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于堰槽的幾何尺寸。同樣的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位對(duì)應(yīng)相同的流量。量水堰槽把流量轉(zhuǎn)成了液位。通過測(cè)量量水堰槽內(nèi)水流的液位，再根據(jù)相應(yīng)量水堰槽的水位-流量關(guān)系，反求出流量。常用的量水堰槽種類如圖六。超聲波流量計(jì)供應(yīng)廠家
圖六、常用的量水堰種類
量水堰槽的水位-流量關(guān)系可以從國家計(jì)量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計(jì)》JJG711-90中查到。本說明書的第七章摘抄了一些常用的類型。
每種類型的量水堰槽，都有自己的固定水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。計(jì)算水位-流量關(guān)系時(shí)，三角堰要求要有渠道寬B、開口角度、上游堰坎高p的參數(shù)；矩形堰要有渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高p的參數(shù)；巴歇爾槽只要求有喉道寬度的參數(shù)b。超聲波流量計(jì)供應(yīng)廠家
2、超聲波測(cè)液位原理（參見圖七）
本儀表采用超聲波回聲測(cè)距法測(cè)液位。探頭固定安裝在量水堰槽水位觀測(cè)點(diǎn)上方（水位觀測(cè)點(diǎn)的位置見堰槽構(gòu)造說明）。探頭對(duì)準(zhǔn)水面。探頭向水面發(fā)射超聲波。超聲波經(jīng)過t1時(shí)間，走過E1距離，碰到校正棒。一部分超聲波能量被校正棒反射，并被探頭接收（儀表顯示器上用“”和“”提示是否收到“校波”）。儀表記下這段時(shí)間的長度t1。超聲波的另一部分能量繞過校正棒，經(jīng)過t2的時(shí)間到達(dá)水面。這部分能量被水面反射后，被探頭接收（儀表顯示器上用“”和“”提示是否收到“回波” ）。儀表記下這段時(shí)間的長度t2。校正棒已經(jīng)固定在探頭上。校正棒的長度E1不會(huì)變化。儀表根據(jù)t1與t2的比例，再乘以E1，求出水面到探頭的距離D，D=E1╳t2/t1。
安裝儀表時(shí)，通過按鍵向儀表內(nèi)存內(nèi)設(shè)置探頭到“水位=0”的距離L（“系統(tǒng)參數(shù)”[13/24]“探頭距離”）。儀表從內(nèi)存讀取參數(shù)L，用L減去D，求出液位H，（H=L-D）。
由于產(chǎn)品生產(chǎn)中,E1的長度不*一致；電路的延遲也不一致。儀表實(shí)際計(jì)算液位時(shí)使用的運(yùn)算式為：H=L-KD，其中“K”為線性修正系數(shù)。“K”的數(shù)值要經(jīng)過標(biāo)定來確定。儀表的參數(shù)表中“系統(tǒng)參數(shù)”[14/24]“修正系數(shù)”用于存儲(chǔ)“K”，儀表出廠時(shí)的標(biāo)定值記在儀表箱體的右側(cè)標(biāo)簽上（參見圖二）。
3、儀表的工作原理（圖八）儀表控制探頭發(fā)射和接收超聲波。按圖八的過程轉(zhuǎn)為液位（單位：m）。再通過查水位-流量表，把液位轉(zhuǎn)成流量（單位可以是：L/s，或m3/h）。
水位-流量表是存儲(chǔ)在儀表里的一組數(shù)據(jù)。通過儀表上的按鍵可以向儀表的存儲(chǔ)器中輸入。本儀表的水位-流量表是按相等的液位間隔存儲(chǔ)的。例如使用三角堰時(shí)，液位的間隔設(shè)為為“0.01m”。儀表的內(nèi)存中存有：液位=“0.00m”時(shí)對(duì)應(yīng)的流量=“0.0000L/s”；液位=“0.01m”時(shí) 對(duì)應(yīng)的流量=“0.0136L/s”；液位=“0.02m”時(shí)對(duì)應(yīng)的流量=“0.0772 L/s”；液位=“0.03m”時(shí)對(duì)應(yīng)的流量=“0.2127L/s”???。儀表允許設(shè)置Z多50個(gè)點(diǎn)的液位及對(duì)應(yīng)的流量數(shù)據(jù)。一般設(shè)置30個(gè)點(diǎn)便能滿足應(yīng)用要求。一些常用的液位-流量表已預(yù)先設(shè)置在儀表內(nèi)。使用時(shí)通過參數(shù)表選擇對(duì)應(yīng)的堰槽種類就可以得到相應(yīng)的水位-流量表。儀表內(nèi)沒有的水位-流量表，要把堰槽種類設(shè)為“自定義”，并逐點(diǎn)的設(shè)入水位-流量數(shù)據(jù)。
儀表把瞬時(shí)流量按時(shí)間累加，得出累計(jì)流量。累計(jì)流量共8位數(shù)字。當(dāng)累計(jì)滿8位時(shí)，自動(dòng)回零，重新累計(jì)。不管是由于儀表自己累計(jì)滿8位回零，或是人為通過按鍵***累計(jì)使累計(jì)回零，儀表都會(huì)記憶回零的時(shí)間。并在顯示屏 “累計(jì)流量清零時(shí)間”的位置上顯示出來(圖五a)。
儀表內(nèi)有兩組歷史數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)器。其中一組用于存儲(chǔ)每小時(shí)、每日、每月的歷史計(jì)錄。如果僅存儲(chǔ)流量、累計(jì)流量，可存儲(chǔ)多于兩年的記錄；同時(shí)存儲(chǔ)液位、I1、I2、I3、I4只能存儲(chǔ)四個(gè)月的記錄。另一組用于存儲(chǔ)每分種的歷史記錄，如果僅存儲(chǔ)流量、累計(jì)流量，可存儲(chǔ)多于八小時(shí)的記錄；同時(shí)存儲(chǔ)液位、I1、I2、I3、I4，只能存儲(chǔ)四小時(shí)的記錄。兩組存儲(chǔ)器都是循環(huán)使用，即存儲(chǔ)器存滿時(shí)，復(fù)蓋Z早的記錄。
I1、I2、I3、I4是從接線端子上接入的其它儀表的(4～20)mA電流信號(hào)。儀表內(nèi)部的采樣電阻為200Ω。通過按鍵在“計(jì)錄內(nèi)容” [01/11]“選項(xiàng)”內(nèi)選定了某端子時(shí)，儀表同時(shí)存儲(chǔ)記錄該端子上外接儀表的歷史記錄。還會(huì)在顯示屏上的“記錄”位置，交替地顯示被選儀表的瞬時(shí)示值。
從儀表上輸出的電信號(hào)有四種：(4～20)mA電流模擬信號(hào)，根據(jù)參數(shù)設(shè)置可以為瞬時(shí)流量或液位；繼電器的開關(guān)量，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，或按每累計(jì)多少流量動(dòng)作一次，或按液位的上下報(bào)警點(diǎn)動(dòng)作，或僅按液位的上限，或僅按液位的下限；RS-232數(shù)字信號(hào)，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，按通訊協(xié)議約定的格式輸出；打印機(jī)接口，根據(jù)設(shè)置，或按等間隔逐條打印，或按歷史記錄連續(xù)打印。
儀表支持RS-232、RS-485、調(diào)制解調(diào)器、GSM無線通訊模塊的數(shù)據(jù)傳輸。RS-232、RS-485接口已裝在儀表上（圖二十二，面板背面的：A、B、GND）。可以通過按鍵在RS-232和RS-485之間切換。使用調(diào)制解調(diào)器需要從RS-232上外接。GSM無線通訊模塊較小，可以裝在儀表內(nèi)部。使用調(diào)制解調(diào)器、GSM無線通訊模塊向計(jì)算機(jī)通訊，另需的計(jì)算機(jī)軟件。使用GSM無線通訊模塊傳送短消息，可以使用普通的手機(jī)（參見附錄四）。
二、安裝方法
1、安裝量水堰槽
使用本儀表測(cè)量流量，在明渠上必須要有量水堰槽。量水堰槽的構(gòu)造和安裝方法見本說明書第七章“量水堰槽構(gòu)造及安裝的技術(shù)參考”。
2、安裝探頭
探頭要安在探頭支架上。產(chǎn)品出廠沒有配支架，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所使用的量水槽的構(gòu)造條件
自行加工。加工方法參見圖九。探頭支架可以做成“門”字形，安裝時(shí)跨裝在渠道上。注意留出安裝探頭的孔。如果渠側(cè)墻允許，也可以用兩根角鋼如圖九做成探頭支架。
探頭在渠道上的安裝位置要符合量水堰槽的要求。一般三角堰、矩形堰要安裝在堰板上游，距離堰板相當(dāng)于過堰水深的3倍～4倍（過堰水深是指，流量剛好等于零時(shí)液位為零，流量增到時(shí)對(duì)應(yīng)的液位）；巴歇爾槽在進(jìn)口收縮段的1/3位置（參見圖十）。
安裝探頭時(shí)，校正棒要朝下。探頭和支架固定要牢靠，不能活動(dòng)。探頭一旦活動(dòng)，水位基準(zhǔn)點(diǎn)就變化了，影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。探頭要垂直對(duì)準(zhǔn)水面，不能歪斜。
由于探頭發(fā)出的超聲波有一定的張角。安裝探頭時(shí)，注意不要使聲波傳播的路徑上有多余反射面（參見圖十一）。
3、儀表的安裝
儀表背面有四個(gè)掛鉤（見圖三）。儀表出廠時(shí)，配有兩個(gè)兩端帶孔的支板。把支板釘在墻上，利用儀表背面的掛鉤掛在墻上。
儀表附近應(yīng)安裝交流220V的三孔插座，中心孔接地。用拔插儀表上的電源插頭接斷電。
儀表下面有四個(gè)PG7過線孔。可以向儀表內(nèi)接入外徑φ4～φ6的引線。穿入導(dǎo)線后，要把過線孔的鎖母擰緊。不使用的過線孔，也要用一段短導(dǎo)線插入過線孔內(nèi)，然后擰緊。不使外部氣體進(jìn)入儀表內(nèi)部，可以延長儀表使用壽命。
4、設(shè)置參數(shù)
儀表使用的現(xiàn)場(chǎng)條件差別很大，要求的附加功能也不同。儀表安裝后，必須通過按鍵設(shè)置參數(shù)，以適合應(yīng)用。不需要的功能，可以不設(shè)相應(yīng)的參數(shù)。
做為流量計(jì)使用，有兩組參數(shù)是必須設(shè)置的：
①、校對(duì)儀表的液位。
參見第十章第1節(jié)
②、設(shè)置儀表的水位-流量表。
參見第十章第2節(jié)
三、關(guān)于儀表顯示的說明
1、顯示流量:
儀表工作于流量計(jì)狀態(tài)，上電后顯示如圖十四。流量顯示狀態(tài)下，顯示屏上有十項(xiàng)內(nèi)容。
①：瞬時(shí)流量的柱條顯示。粗黑色柱條長，表示瞬時(shí)流量大；柱條短，表示瞬時(shí)流量小。柱條長度到Z下邊瞬時(shí)流量為“0”。柱條長度到Z上邊，瞬時(shí)流量為柱條上方的數(shù)值。該數(shù)值對(duì)應(yīng)參數(shù)表中的“系統(tǒng)參數(shù)”[20/24]“流量量程”。
②：累計(jì)流量被清零的時(shí)間。“02.03.28.15:”表示02年03月28日15時(shí)累計(jì)流量回零。
③、④：儀表探頭收到校波、回波的狀態(tài)指示。收到校波或回波，對(duì)應(yīng)的指示為“”；沒收到校波或回波，對(duì)應(yīng)的指示為“”。本儀表是通過超聲波測(cè)量的，儀表工作正常情況下，必須收到校波和回波。由于量水槽內(nèi)水面波動(dòng)，回波會(huì)閃動(dòng)，或短時(shí)間收不到。儀表用回波消失前的數(shù)值替代。長時(shí)間收不到，則要檢查探頭安裝位置是否正常。如校波、回波都收不到，則要考慮探頭引線是否斷掉，或探頭是否損壞。
⑤：打印機(jī)指示。打印機(jī)在線，指示為“”； 打印機(jī)不在線，指示為“”。儀表正在向打印機(jī)送數(shù)據(jù)，“”閃動(dòng)。
⑥：通訊狀態(tài)指示。與參數(shù)表設(shè)置有關(guān)（“串口參數(shù)”[1/5]“輸出口位”）。
“輸出口位”設(shè)置“232”：指示為“232” 字符。收到數(shù)據(jù)，“232”字符后出現(xiàn)“”；發(fā)送數(shù)據(jù)，“232”字符閃動(dòng)。
“輸出口位”設(shè)置“485”：指示為“485” 字符。收到數(shù)據(jù)，“485”字符后出現(xiàn)“”；發(fā)送數(shù)據(jù)，“485”字符閃動(dòng)。
“輸出口位”設(shè)置“調(diào)制解調(diào)器”：調(diào)制解調(diào)器在線，指示為“MD” 字符；調(diào)制解調(diào)器不在線，指示為“” 字符。收到數(shù)據(jù)，“MD”字符后出現(xiàn)“”；發(fā)送數(shù)據(jù)，“MD”字符閃動(dòng)。“輸出口位”設(shè)置為“調(diào)制解調(diào)器”有兩種，“調(diào)制解調(diào)器1次”和“調(diào)制解調(diào)器4次”。分別表示當(dāng)出現(xiàn)一次振鈴，或出現(xiàn)四次振零開始建立載波連接。當(dāng)設(shè)為“調(diào)制解調(diào)器4次”時(shí)，調(diào)制解調(diào)器不在線時(shí)，指示為“232” 字符。
“輸出口位”設(shè)置為“GSM”：通訊模塊在線，并查到注冊(cè)，指示為“” 符號(hào)；通訊模塊不在線，指示為“” 符號(hào)；通訊模塊在線，正在查找注冊(cè)，“”閃動(dòng)。收到數(shù)據(jù)，“”符號(hào)后出現(xiàn)“”；發(fā)送數(shù)據(jù)，“”符號(hào)閃動(dòng)。“”符號(hào)的大小表示接收信號(hào)強(qiáng)弱。
⑦：記錄內(nèi)容指示。與參數(shù)表設(shè)置有關(guān)（“記錄內(nèi)容”[01/11]“選項(xiàng)”）。“記錄內(nèi)容”僅選流量，指示為“FLOW”。 “記錄內(nèi)容”選擇了其它項(xiàng)，指示按3s間隔交替顯示被選記錄內(nèi)容的數(shù)值，如“H=0.102”、“I1=4.000”等。如果被顯示項(xiàng)的數(shù)值在不合格域，顯示的數(shù)值閃動(dòng)。
⑧：瞬時(shí)流量數(shù)值。“581.9L/s”表示581.9升/秒。計(jì)量單位也可以是“m3/h”（立方米/每小時(shí)）。計(jì)量單位通過參數(shù)表“系統(tǒng)參數(shù)”[2/24]“流量單位”設(shè)置。
⑨：日歷鐘。“ 02.05.10.14:54’00” ”表示02年05月10日14時(shí)54分00秒。日歷鐘通過參數(shù)表“日歷鐘校準(zhǔn)”來校準(zhǔn)。
⑩：累計(jì)流量。“01509581m3”表示從“02年03月28日15時(shí)”到“02年05月10日14時(shí)54分00秒”，本流量計(jì)流量累計(jì)總數(shù)為：1509581 m3。
2、查看歷史記錄：
儀表面板上有四個(gè)按鍵： 。在儀表顯示流量狀態(tài)下，按 鍵或 鍵，儀表顯示屏轉(zhuǎn)換成顯示歷史記錄狀態(tài)。如圖十五。在顯示歷史記錄狀態(tài)同時(shí)按下 和 鍵，或三分鐘內(nèi)沒有按鍵，顯示屏反回顯示流量狀態(tài)。
歷史記錄的***行（參見圖十五左圖）“02年05月10日14時(shí)54分”表示本屏顯示的是02年05月10日14時(shí)54分的分鐘記錄。其中分鐘數(shù)“54”反白顯示。通過按 鍵或 鍵，可以把反白顯示位移動(dòng)到分鐘、小時(shí)、日期、月份的數(shù)字上。顯示的歷史記錄按反白數(shù)字所在的位置分別為：分鐘記錄、小時(shí)記錄、日期記錄、月份記錄。
通過按 鍵或 鍵，可以把時(shí)間向前或向后改變。例如按 鍵后，從圖十五中圖的14時(shí)變?yōu)閳D十五右圖的13時(shí)；按 鍵后，從圖十五右圖的13時(shí)變?yōu)閳D十五中圖的14時(shí)。
歷史記錄的第二行（參見圖十五左圖）“（0.150分）”表示本記錄期間內(nèi)，儀表運(yùn)行的時(shí)間，其中扣除了儀表停電的時(shí)間。
歷史記錄的第三行（參見圖十五左圖）“ΣQ=0.000m3”表示本記錄期間內(nèi)流量的累計(jì)值。
