一、產(chǎn)品簡介
1.1概述
LSC系列箱式超聲波明渠流量計(jì)是江蘇聚邦自動(dòng)化科技有限公司依據(jù)SL/186-1997《超聲波流速儀》、GB/T11826.2-2012《流速流量儀器第2部份:聲學(xué)流速儀》、GB/T21303-2007《灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范》等國家規(guī)范,自行研制與生產(chǎn)的一款針對明渠渠道流量檢測的專業(yè)設(shè)備,具備測量精度較高、安裝與維護(hù)簡單和使用壽命長等特點(diǎn)。
多層時(shí)差法流速儀是利用多組超聲波換能器分層(每層一對)安裝于灌渠二側(cè)。通過采集控制器分時(shí)的控制每層的超聲波換能器相向交替收發(fā)超聲波。通過檢測超聲波在水中順流和逆流傳播的時(shí)間差來間接的算出水的流速。其每層的流速為:
式中:V為層流速,C為超聲波在水中的傳播速度,△t為超聲波在該層順逆流的時(shí)差,X為同層的超聲波換能器在水流方向上的距離。
通過分層的算出各自的流速進(jìn)而可以算出該斷面的平均流速,采集儀得到這個(gè)流速后結(jié)合液位傳感器測出的液位及箱體的固有尺寸算出過流斷面積進(jìn)而計(jì)算出斷面的流量。
1.3設(shè)備組成(見示意圖)
本套測流設(shè)備主要由箱式超聲波明渠流量計(jì)(內(nèi)含多對超聲波換能器、采集控制器、高精度電子水尺)、傳輸模塊和供電單元組成。
圖:系統(tǒng)組成示意圖
1.4產(chǎn)品特點(diǎn)
我司通過對國內(nèi)外諸多廠家的明渠測流設(shè)備功能與特點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)與分析,總結(jié)出普遍存在諸多問題后(如:渠道結(jié)構(gòu)多樣性、水質(zhì)較差,漂浮物較多、淤泥沉淀和阻水等情況),為了能解決傳統(tǒng)產(chǎn)品的局限性,針對性的設(shè)計(jì)與研發(fā)了本測流系統(tǒng),經(jīng)過在諸多項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用,取得了的應(yīng)用效果。
2 多層次結(jié)構(gòu):本測流系統(tǒng)采用多層結(jié)構(gòu),通過測量不同水深的層流速,并多次取值,通過數(shù)據(jù)建模方式用數(shù)學(xué)的方法求得平均流速,具有的準(zhǔn)確性;
2 箱式結(jié)構(gòu):多層超聲波換能器組和水位計(jì)及采集控制器均嵌入一個(gè)箱體內(nèi)免去了現(xiàn)場安裝時(shí)需要換能器對準(zhǔn)與接線的難度,同時(shí)箱體的入水口采用喇叺口式結(jié)構(gòu)起到不阻水、減少水草、漂浮物等附著,大大減少了維護(hù)工作量;
2 由于本測流系統(tǒng)采用多層傳感器結(jié)構(gòu),運(yùn)行一段時(shí)間后可建立層流速分布模型,即使某層出現(xiàn)故障本設(shè)備依舊可以正常的工作。
2 所用超聲波換能器采用大功率驅(qū)動(dòng),具有的信號(hào)發(fā)送能力和較高的接收靈敏度,在較惡劣的環(huán)境下也能正常工作。
2 防護(hù)等級:水下工作設(shè)備均采用IP68防護(hù)。
二、型號(hào)規(guī)格與技術(shù)參數(shù)
1型號(hào)規(guī)格見下表:
型號(hào) | 寬 (內(nèi)徑mm) | 高 (內(nèi)徑mm) | 長 mm | 有效液位 高度(mm) | 最小流量 (m3/s) | 流量 (m3/s) | 換能器 對數(shù) |
LSC-40 | 400 | 400 | 816 | 100 | 0.002 | 0.48 | 8 |
LSC-60 | 600 | 600 | 816 | 100 | 0.003 | 1.08 | 12 |
LSC-80 | 800 | 800 | 816 | 100 | 0.004 | 1.92 | 16 |
LSC-10 | 1000 | 1000 | 816 | 100 | 0.005 | 3.0 | 20 |
LSC-12 | 1200 | 1200 | 816 | 100 | 0.006 | 4.32 | 24 |
LSC-14 | 1400 | 1400 | 816 | 100 | 0.007 | 5.88 | 定制 |
LSC-16 | 1600 | 1600 | 816 | 100 | 0.008 | 7.68 | 定制 |
2技術(shù)參數(shù)
2.1、測量渠寬:0.4米∽1.6米(見規(guī)格型號(hào)表)
2.2、測量渠深:0.4米∽1.6米(見規(guī)格型號(hào)表)
2.3、流量測量范圍:見規(guī)格型號(hào)表
2.4、測量誤差:±2%
2.5、水位測量:高精度電子水尺、誤差:±2.5mm
2.6、供電電源:DC12V
2.7、功耗:不大于60mA(不含電子水尺),不大于80mA(含電子水尺)
2.8、通訊接口:RS485 MODBUS協(xié)議
2.9、防護(hù)等級:IP68
三、安裝與接線
1、安裝(見安裝示意圖)
將箱體直接嵌入到被測渠道中,箱體要盡量垂直,箱體二側(cè)與渠道用水泥直接封死并抹平即可。
2、接線:、
流量計(jì)輸出共四芯線,其中紅色線接電源12V正,黑色線接電源12V負(fù),
黃色線接RS485A,蘭色線接RS485B。
四、使用與維護(hù)
1、當(dāng)安裝與接線完畢設(shè)備即可使用,因所有換能器、采集控制器、水尺均內(nèi)嵌入箱體且出廠前均進(jìn)行過實(shí)流標(biāo)定在實(shí)際使用中不需進(jìn)行其它設(shè)置與調(diào)整。
2、設(shè)備在使用中一般不需要進(jìn)行特別的維護(hù),但是長年的使用會(huì)因?yàn)樗|(zhì)或渠道的原因會(huì)在渠中會(huì)有沉淀及其它雜物,當(dāng)管理人員在平臺(tái)上或現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)水位與流量不正常時(shí)應(yīng)及時(shí)觀察換能器上是否有雜物遮擋,水位低層是否有大量的泥沙沉積,如果有進(jìn)行清理即可。
3、設(shè)備工作時(shí)會(huì)接有無線傳輸裝置RTU,當(dāng)無數(shù)據(jù)上傳時(shí)可檢查RTU內(nèi)的流量卡是否還有流量,系統(tǒng)供電是否正常,與RTU接線是否正常并進(jìn)行相應(yīng)的處理
五、附錄(通訊協(xié)議)
1、通訊參數(shù)設(shè)置:
波特率:9600,數(shù)據(jù)位:8位,停止位:1,校驗(yàn)位:無校驗(yàn)
通訊協(xié)議:MODBUS RTU協(xié)議。廣播地址:FF
功能代碼:讀數(shù)據(jù)03H,寫數(shù)據(jù)06H
2、寄存器分配列表:
寄存器地址 | 說明 | 寄存器數(shù)量 | 數(shù)據(jù)類型 | 讀/寫 | 單位 |
00H | 設(shè)備地址 | 1 | 整型 | R/W | |
07H | 水位 | 1 | 整型 | R | mm |
09H | 瞬時(shí)流速 | 1 | 整型 | R | mm/s |
0AH | 瞬時(shí)流量 | 1 | 整型 | R | dm3/s |
0CH~0CH | 累計(jì)流量 | 2 | 長整型 | R | m3 |