UF-98M超声波明渠流量计

来源：   作者：   发布时间：2009-04-21 20:22    点击数：194

 

 

1.　概要　

　　明渠（含不满管道）是水体通道常用的构筑，农业、工业和生活等用水量较大的场合广泛地采用。尤其在污水治理工程中处处可见，但是对于明渠中的水体（尤其是污水）自动计量设备长期以来没有解决，其原因是污水对设备损害十分严重，不可能有较长的使用期。超声波流量（液位）计采用非接触法计量的新理念，摆脱了以往设备存在的缺陷。根据水力学理论：“水体流经一定形状的堰或槽时，其流量与堰或槽中的水位存在一定的函数关系”。因此在明渠中安装标准的堰或槽后，利用超声波对水面产生反射的原理就可以测理出其水位值，进而按数学公式转换出其流量、流速和累积流量等参数。

　　超声波明渠流量（液位）计是由超声波发射、接收探头及显示器（二次表）两部分组成。探头由高频率、窄波束的优质压电陶瓷和进口专用集成电路组成。采用标准杆补偿温度对声速的影响，因而在精度和稳定性方面取得了理想效果。显示器是以进口单片机（80C51系列）为核心，其时钟频率为12MHz。运用“看门狗”技术和UPS电源，有效抑制电源和雷电干扰。备有打印机和RS232串行接口，可以自动打印和远程传送数据。如用户需要，还可以增加4-20MA转换及限控开关等功能。配套软件丰富，支持各种规格三角堰、巴歇尔槽、PB槽等。

2.　技术指标

2.1　性能参数

　（1）流量范围：0.06-1500m³/h

　（2）流量综合误差：＜±2.5%

　（3）液位范围：0-1300mm

　（4）液位误差：≤±2mm

  （5）累计流量范围：0-999999m³

　（6）超声波频率：100-200KHz

  （7）超声波发射角：≤±3.5°

　（8）超声波盲区：≤350mm

　（9）超声波最小反射面：≤3×50m²

 （10）标准杆长度：365±2mm

 （11）回波采样频率：4Hz

 （12）数据显示周期：4S

（13）循环显示周期：20S

（14）打印周期：1小时、24小时（黙认）

（15）RS232串口波特率：9600b/s

（16）电缆线长度：50M

（17）数据保存时间：1个月

（18）UPS供电时间：＞10小时

（19）电源功耗：220V±10%　10W（不含打印机）

（20）工作环境：温度　0-45℃

　　　　　　　　湿度　＜90%

（21）堰、槽液位高度：≤500mm（可按用户要求）

（22）体积和重量

		宽cm	长cm	高cm
仪表	面板型	8	30	16
	挂壁型	20	30	10
探头		20	25	50

2.2　型号说明

类     型 LMY 三角堰   LMP 巴氏槽

规    格 90为90度 50 100  为m3/h 400

打 印 纸 空格  无 P     有

串  口 空格  无   S     有

外  型 A  面板型 B  挂壁型 C  多功能型

 

　                       ·　·

 

 

 

 例如：LMY90.A为90°三角堰标准面板；

       LMP100.PSB为最大流量100m³/h的巴氏槽，带打印机、串口的挂壁型。

3. 设备安装

3.1  清点器材

    用户收到设备后，首先要检查包装是否破损，然后按订货单进行核对，一般全套设备包括:①显示仪表及电源线；②探头；③固定支架及保护罩；④打印机、打印机电源、打印机电缆线；⑤UPS电源；⑥连接电缆线；⑦仪器箱；⑧巴歇尔水槽（简称水槽）等各一件。

　　注意：水槽规格常用有50m³/h、100m³/h和400m³/h，必须与显示表规格一致，不允许互换。

3.2　选择安装水槽位置

　　水槽安装位置应选择渠中水流平缓的地方,水面如果泡沬、悬浮物较多，应采用静水井加以排除。探头周围不能有蒸汽存在，同时也不能有大型用电设备和排风扇等。

3.3　安装水槽或堰板（以水槽为例）

　　由于排水量不同，巴歇尔水槽也有不同规格，常用规格和外型尺寸见表2和图1。将渠底稍加改造，把水槽水平安放在水渠中间。方向为进水口较大，底为平面；出水口较小，底为弯形。水槽底平面部位应与水渠底保持相接，然后将所有空间用水泥填满固定。静水井位置在水槽侧面约1m处，方形和圆形均可，内径应大于20×20cm²。上部平面与水渠等高，底部略深于水槽底10cm。水槽侧面底部备有一小孔，用一段水平延长管（Φ50mm塑料或钢）与静水井连通即可。

3.4　安装支架和探头

　　在水槽进水口中上部的水渠平台上(或静水井顶部平台)将探头支架的底部（中心对称的位置上）用螺丝固定。必须保证支架的水平度（用水平尺校准），然后拧紧螺丝，将探头固定在支架平面上。探头下方不能有任何障碍物，如壁面污垢、狭窄、电线、泥沙等,使超声波不能顺利到达水面。

　　由于50m³/h以下的巴氏槽入口较窄，故探头应尽量固定在较宽的部位。

3.5　安装仪表箱

　　显示器采用标准表壳可安装在电控柜上，也可以将显示器及附件集中放置在仪表箱内。仪表箱应选择在有220V电源的房间内，便于观察和操作的位置。同时要远离大型用电设备（如变压器、发电机、电动机、电焊机等）以及高温度、高湿度和有害气体的环境,附近建筑物和电网应有避雷设施。

3.6　布线和接线

　　按接线图2将所需电缆线正确连接，注意对正插头方向，螺丝拧紧，保证接触良好，同时必须有可靠的接地线。

　　探头与显示器间屏蔽电缆，长度应小于50m。插头一端与探头相接，另一端有编号的接线片与显示器背面的接线板相接，一定要按编号对位，不可以接错。如果距离较远（100m以上），电缆最好有保护套管并埋入地下。UPS电源是防备停电而设，可维持供电约10小时。如果长期不恢复供电可能损坏，必须采取人工关机（参见使用说明）。220V市电最好使用照明电，避免使用动力电。电压要稳定，同一线上应无频繁启动或有故障的电器（如日光灯、空调机、电吹风等）。电源插座中的接地线切不可忽略。

4.  监测仪的使用说明

4.1 机箱和面板

    监测仪(俗称二次仪表)的机箱采用进口中ABS材料，二防二耐(防水、防尘、耐酸、耐硷)并配有透明密封盖，上有锁孔，耐高温抗老化。四角配有不锈钢固定板，采用挂壁式安装。

4.1.1 液晶显示器

    采用128×64点阵图型液晶显示器，自带16×16点阵汉字库，字迹清楚美观，有背光夜间照常，双层防水防潮万无一失。

4.1.2 状态指示灯

    本机共有八个LED状态指示灯，分别为：

    ① 回波：表示超声波探头工作状态，闪动为正常，长亮和长暗表示有故障。

    ② 设备1和设备2：表示被监测的设备(如电机、加热器等)工作状态，常亮表示工作，常暗表示停机。

    ③ 检测1和检测2：表示被监测仪器仪表的测试状况，如pH值在6-9之间为正常，该灯常亮，其他值时为超标该灯闪动。

    ④ 通讯：具有通讯(远程监测)功能的机型配有通讯模块，工作正常时该灯闪亮，常暗表示不带通讯模式或工作不正常。

    ⑤ 超限：液位或流量超过设定范围时，该灯会闪亮提醒注意。

    ⑥ 采样：本机可控制采样器工作，需要采样时该灯亮。

4.1.3 设置锁

    本机的设置和修改参数操作有双重保护，首先要用钥匙打开设置锁，再输入密码方能操作。

4.1.4 输入器

     输入器又称编码器，采用最新技术，只需一个旋钮取代键盘和鼠标，旋转可移动光标或改值。按下表示确认。方便可靠，小巧耐用。

4.1.5 打印机

    本机采用16位前换纸微型打印机，体积小，经济耐用。

4.1.6 电缆线过孔

    本机配有4个密封型电缆过孔，内径分别为11、7、7、9，供探头、设备、电源、连线使用。

4.2 显示工作页面

    本机功能多、项目全、精度高，故需要显示内容繁多，分为五个部分(页面)， 下面分别介绍五种页面:

4.2.1 流量计页

    本机重点监测项目是流量计，能满足高精度大计量要求。其中液位值是最关键数据，误差不 能超过±2mm；流量是由液位与对应的堰槽计算

 

2005-07-07   12:48   液位： 0.010m  流量： 15.90m3/h  总量： 11668.55m3

                       

而得，单位是m³/h；总量即累计流量最高为10×10⁸m³，     

                       计满后自动复零；时钟显示当时间，显示页面的更换周

期为4秒。 

                                           

4.2.2 开关设备页面

A设备日开 11.30h 累计： 168.38h B设备日开  0.10h 累计： 1111.11h

                             该项是对污水处理设备运行状况在线监(如电机、

                       电耗等)，可以精确记录每台设备每小时的开机时

                        间和累计开机时间，最长累计时间为10×10⁶h。

                                           

4.2.3 pH值页面

pH值A：6.7   B：6.8 平均A：6.8   B：7.0 最大A：6.7   B：7.2

                            pH值是污水主要监测项目，本机可接收两台pH计

                        或其他仪器输出的4-20mA电流信号, 除显示即时

                      值外，还和记录其每小时平均值和每天的最大与

                            最小值，精度达到±0.1，具有极为科学的代表性。      

                       

4.2.4 COD值页面

COD值：0.0mg/L 排污量：0.0 g 日排量：0.0kg 累计量： 0.0kg

                            COD值是污水主要监测项目，本机可以接收COD在

                        线监测仪提供的4-20mA电流信号或232串口提供的

                         数字信号，并引入流量参数计算出其即时排放量、日

                             排放量及累计量，是实现总量控制最佳选择，具有超

前意义。

                        

4.2.5 其他数据页面

日采样:××   日通讯:×× 日停电：××.××h 累计：××××.××h 堰槽类型：

                         

                             本页面提供一些数据，代表一些附属设备运行状况，

                         需要时可供参考。

 

 

4.3 设置参数

    本机在使用前一般都需要对某些参数进行设置，方能按需要正常工作。在显示页面过程中，将设置锁打开(钥匙在水平位置)，按下输入器进入设置参数操作。

4.3.1 输入密码

    只有输入正确密码才能进入设置，现以输入密码为例介绍一下输入器(编码器)的使用方法：密码由四位数字组成(××××)，通过旋转输入器可使下划线光标左右移动，选择要改写的数位，选定以后按下确认。再次旋转可以看到该位的数字会由0到9之间的改变，找到所需的数字后，按一下确认。光标移动到下一位，按上述方法将余下数位改定后，光标移动到下一行选择确定，如果密码正确可进入设置参数操作，如不正确可重新修改或者选择取消。关闭设置锁钥匙，取出，恢复原来设置的显示页面。

h

H

探头

传感器

水渠

水槽

4.3.2 探头距离

                                     探头距离如图一所示是指超声波探头传感器

                                 平面到水槽底面或三角堰角顶的距离，单位为m，

                                 一般在0.500-1.500m之间，该值与显示液位(h)

大小有关，可通过改动，使显示液位值与真实液

                                 位值相同。调整好以后要将该参数保存好以备日

                                 后使用。

4.3.3 累计流量

    累计流量表示水槽中流过的流体总流量，单位m³，起始流量可以设置，该值最大是9×10⁸m³，计满以后(溢出)会自动复零。

4.3.4 时间设置

    时间如果与标准有误差可修改，按年-月-日；时:分:秒顺序经表示一个页面，修改后确定。

4.3.5 显示页面设置

    本机共有五个页面供选择：①流量计；②开关设置；③pH计值；④COD值；⑤其他，该项5位数字分别代表5个页面。

    初始化设置为五个页面循环显示，可根据监测项目多少选择其中一项或几项，将需要显示的项设置为1，不需要显示的项改置为零。确定以后显示页面随之改变。

4.3.6 上、下限液位

    该项可对液位和流量的范围加以限制，初始化上限液位为0.500m，下限液位为0.100m，即常见液位值，超出范围时超限指示灯会闪动提示注意。

4.3.7 流量单位

    该值初始化为m³/h,可按用户要求进行修改。

4.3.8开关量设备、模拟量设备、串口设备

    该项可对开关量设备(如电机、加热器等) 起始工作时间进行设置，如日开：0.0h，累计：0.0h。

4.3.9 打印机

    当需要循环打印即自动打印数据时，起始时间和间隔时间需设置，起始时间可不设(黙认为当前值)，间隔时间不可小于1分钟或大于24小时，如果为0.0h表示无自动打印功能。

4.3.10 通信网络

    本机黙认为GSM网络，配有通讯功能机型，可将所监测的各项数据定时传送到远程计算机，具有可靠性高和运行费用低等优点。

4.3.11 采样器

    本机可控制采样器按流量或按时间进行采样，便于实行总量控制。

4.3.12 停电时间

    本机停电以后时钟继续运行，停机时间也可以记录保存供查阅。

4.3.13 删除记录

    过期或无效的记录可删除，以增大空间，本机具有强大的存贮功能，采用264KB Flash芯片监测数据可保持十年以上(无需电源)。

4.4 查看和打印数据

    当设置锁关闭状态按下输入器进入查看和打印数据操作。

4.4.1 查看设置

   显示内容是已设定的各项参数供核对用，查看完毕选退出，否则5分钟后自动退出。

4.4.2 查看页面

    当有需要对某个页面单独查检时，将该5位数字中一项设置为1，其他为零。执行后即可单独显示5分钟，过后自动恢复原设置显示。

4.4.3 查看记录

    本机可将监测数据按小时、日、月、年的进行保存以供查阅。

    如流量、设备运行、pH值、COD值和停电时间等。下面以流量记录为例加以说明：

    选择查看“流量记录”进入后，显示如下：

    日期：××-××-××(年-月-日)

    将要查看记录的年-月-日添写好后按一下确定，如果记录存在，将按小时排列出流量值。也可以继续查看上一日或下一日的记录，需要打印时，可选择打印。查看完毕后，可选择退出，否则5分钟后自动退出。

    查看其他记录方法同样。

4.4.4 打印记录

(1) 即时打印

    当需要将显示页面打印时，可选该项打印。

(2) 按日汇总打印

    当需要将当天或某天的各项总量值打印时，可选择该打印。

5.　维护及故障排除方法

5.1　维护

5.1.1　探头和显示仪表安装一定要严格按照规定的要求，不准周围的环境条件过于恶劣以至缩短仪器工作寿命。

5.1.2　注意安装的位置，不能随意变动，若静水井或探头移动，应重新测定A值。

5.1.3　不要让无关人员使用仪器中的密码。当需要启用操作密码时，注意不能改动“A---”值，否则会产生测量误差。　

5.1.4　仪器出现不正现象，应请管理仪器的人员检查，可送生产厂检查，自行拆修会造成仪器损坏。

5.1.5　为能使仪器在停电时继续工作，减少因停电带来的麻烦和不便，建议使用该仪器的UPS电源。该电源可维持供电10小时，超过10小时则应完全断开UPS电源，以免使蓄电池放电过量损坏，关于UPS电源使用方法另见资料说明。

5.2　故障排除方法

故　障	原　因	排　除　方　法
1.　通电后数码管及发光二极管无显示	电源问题	1.1查供电电压是否220V50Hz，以及连线状况。 1.2检查开关或保险是否断开。 1.3内电部保险丝断路否，若内部电源板有问题，请维修人员修理或送厂家检修。
2.　通电后显示数码管亮，但不处于循环状态	仪器未复位或复位电路问题	2.1断电后再通电一次，看是否进入循环显示状态。 2.2按操作方法4.2步骤操作一次，看故障是否排除。 2.3检查复位电路。 2.4电源电压是否低于185V。
3.　显示数码管处在循环显示状态，但E灯不亮	一、二次表信号线断路	3.1查信号电缆线断线否。 3.2插头和接线是否接触不良。
4.　E灯亮，但不闪烁，（即有第一回波，无第二回波）	探头（一次仪表）安装问题	4.1查探头(一次仪表)安装是否水平。 4.2没有安装在稳流位置上,液面波动太大。 4.3在静水井中有气泡或其他干扰超声波传播的物体。 4.4水蒸气过浓,侵蚀探头。 4.5探头标准杆松动或损坏。
5.　数码显示不正常	存在电磁干扰信号	5.1查仪器二次表是否可靠接地。 5.2查信号电缆中屏蔽线是否可靠接地。
6.　计测不准或有高度显示而无流量显示	出现失测情况	6.1查液位是否波动很大，液面不处于稳定状态。 6.2查A值是否被改动。 6.3液位是否超过测量范围(50cm)。 6.4探头下方空间不足20×20cm2或存在产生回波介面。 6.5静水井的连通管堵塞。 6.6探头支架下方水槽狭窄。
7.　调不出数据或数据欠缺	违反操作方法	7.1出现停电时过长，先将仪器内存数据清零，然后重新输入。
8.　出现死机现象	电源复位电路	8.1雷击造成高压击穿。 8.2其他设备干扰。 8.3重新接通电源。
9.　打印机不能打印	电缆线接触不良	9.1查电缆线。 9.2打印机电源损坏。 9.3打印机损坏。
10.打印机不停打印	供、断电顺序不正确	10.1开机时，先开显示仪表电源再开打印机电源；停机时，先停打印机电源再停显示仪表电源。 10.2将打印机电源插头拔出再重新插入。

                   巴歇尔槽、三角堰液位与流量对应表                 表1

槽、堰 厘米cm	50m3/h	100m3/h	400m3/h	900m3/h	90°三角堰
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50	.34 1.01 1.89 2.96 4.19 5.56 7.06 8.68 10.42 12.27 14.24 16.28 18.44 20.68 23.01 25.43 27.94 30.53 33.20 35.94 38.77 41.67 44.64 47.68 50.80 53.98 57.23 60.55 63.94 67.39 70.90 74.48 78.12 81.82 82.56 89.40 93.28 97.21 101.21 105.26 109.36 113.53 117.76 122.01 126.21 130.72 135.15 139.63 144.17 148.75	.50 1.48 2.78 4.34 6.14 8.14 10.34 12.72 15.27 17.98 20.85 23.86 27.01 30.30 33.72 37.27 40.94 44.73 48.64 52.27 56.81 61.06 65.41 69.87 74.44 79.10 83.87 88.73 93.69 98.75 103.90 109.14 114.47 119.89 125.40 131.00 136.68 142.45 148.30 154.24 160.25 166.36 172.79 178.79 185.50 191.55 198.04 204.61 211.25 317.97	.95 2.84 5.38 8.49 12.08 16.11 20.55 25.38 30.57 36.11 41.98 48.17 54.67 61.46 68.54 75.89 83.52 91.42 99.57 107.98 116.63 125.53 134.66 144.03 153.62 163.44 173.49 183.75 194.22 204.91 215.81 226.91 238.21 249.72 261.42 273.32 285.41 297.70 310.17 322.83 333.67 348.70 361.91 375.30 388.91 402.60 416.62 430.61 444.87 452.29	1.67 4.82 8.96 13.92 19.59 25.89 32.78 40.22 48.16 56.58 65.47 74.79 82.53 94.68 105.22 116.15 127.45 139.08 151.08 163.47 176.08 189.07 202.37 215.99 229.91 244.13 258.64 273.44 288.52 303.88 319.52 335.42 351.59 368.02 384.71 401.66 418.85 436.30 453.98 471.91 490.08 508.49 527.13 546.00 565.10 584.43 603.98 623.75 643.74 663.95	.06 .31 .83 1.67 2.88 4.50 6.58 9.15 12.25 15.90 20.16 25.05 33.61 36.08 43.86 51.63 60.21 69.63 73.94 91.17 103.37 116.57 130.82 146.17 162.66 180.33 199.24 219.45 240.99 264.93 288.32 314.22 341.69 374.80 401.61 434.18 468.99 504.91 543.10 583.55 626.04 670.74 717.73 767.12 816.97

 

 

 

 

                    巴歇尔水槽流量规格表               表2

仪器型号	最大流量     最小流量 (m3/h)		最高水位 (mm)	适用渠道尺寸(宽×高) (mm)
UF-98.50	50	0.6	248.29	≥320×450
UF-98.100	100	3.0	302.19	≥400×500
UF-98.400	400	5.0	469.48	≥500×650
UF-98.900	900	10	542.32	≥900×750
UF-98M	可自行设置

 

 

 

巴歇尔水槽尺寸(mm)

最大流量 (m3/h)	进口段			喉段			出口段			高 D
	B1	L1	La	b	L	P1	B2	L2	P2
25	167	356	242	25	76	29	93	203	19	229
50	214	406	276	51	114	43	135	254	22	300
100	259	457	311	76	152	57	178	305	25	350
400	400	640	415	152	305	115	390	610	72	550
900	780	1250	900	229	600	230	550	920	80	620

 

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