HZM-1D-超声波明渠流量计使用规范

仪表的工作原理

1、量水堰槽测流量的原理

明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（参见图五a）。对于一般的渠道，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。通过测量量水堰槽内水流的液位，再根据相应量水堰槽的水位-流量关系，反求出流量。常用的量水堰槽种类如图五b。图五b、常用的量水堰种类

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》JJG711-1990中查到。

每种类型的量水堰槽，都有自己的固定水位-流量对应关系。计算水位-流量关系时，三角堰要求要有渠道宽B、开口角度、上游堰坎高p的参数；矩形堰要有渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高p的参数；巴歇尔槽只要求有喉道宽度的参数b。

2、超声波测液位原理（参见图六）

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（水位观测点的位置见堰槽构造说明）。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。仪表记下这段时间的长度t2。校正棒已经固定在探头上。校正棒的长度E1不会变化。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，通过按键向仪表内存内设置探头到“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（H=L-D）。

由于产品生产中,E1的长度不*一致；电路的延迟也不一致。仪表实际计算液位时使用的运算式为：H=L-KD，其中“K”为线性修正系数。“K”的数值要经过标定来确定。

3、仪表的工作原理（图七）仪表控制探头发射和接收超声波。按图八的过程转为液位（单位：m）。再通过查水位-流量表，把液位转成流量（单位可以是：L/s，或m³/h）。

水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。通过仪表上的按键可以向仪表的存储器中输入。本仪表的水位-流量表是按相等的液位间隔存储的。例如使用三角堰时，液位的间隔设为为“0.01m”。仪表的内存中存有：液位=“0.00m”时对应的流量=“0.0000L/s”；液位=“0.01m”时 对应的流量=“0.0136L/s”；液位=“0.02m”时对应的流量=“0.0772 L/s”；液位=“0.03m”时对应的流量=“0.2127L/s”。

仪表把瞬时流量按时间累加，得出累计流量。累计流量共8位数字。当累计满8位时，自动回零，重新累计。不管是由于仪表自己累计满8位回零，或是人为通过按键清除累计使累计回零，仪表都会记忆回零的时间。

仪表内设有历史数据记录存储器。用于存储时间、流量、累计流量，可存储五年的记录。存储器都是循环使用，即存储器存满时，复盖早的记录。

从仪表上输出的电信号有三种：(4～20)mA电流模拟信号，根据参数设置可以为瞬时流量或液位； RS485数字信号，根据参数设置，按通讯协议约定的格式输出；RS-485数字信号，根据参数设置，按通讯协议约定的格式输出。

仪表支持(4～20)mA 、 RS-485的数据传输。 RS-485接口已装在仪表上。