文档介绍：WL-1A型超声波明渠流量计
使用说明书
北京市华云分析仪器研究所
2005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
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一、用途
与量水堰槽配合使用,测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、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
图一、WL-1A超声波明渠流量计的用途
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,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。
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)。
图三、常用的量水堰槽
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)
图四、超声波测液位的原理
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“p”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“p”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*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)。
图五、仪表的工作原理
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