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廈門精川超聲波多普勒流量計產品簡介
本產品是在自然水域或者渠道、管道中測量水的流速、流量的傳感器。
流量計分為傳感器、主機兩部分,中間用電纜連接。
能夠在渠道、河道中測量水的流速、流量,水位要比傳感器高20厘米以上。
能夠在管道、暗渠中測量水的流速、流量,水位要比傳感器高20厘米以上,管道內徑要≥500毫米。
非滿管流量計工作原理 傳感器有兩個換能器,一個發射,一個接收。當傳感器正對著水流方向,也就是逆流測量的前提下: 1.水流靜止情況下,接收到的頻率跟發射頻率一樣。 2.流速越快,接收傳感器接收到的頻率越快,會高于發射的頻率。 3.流速越慢,接收傳感器接收到的頻率越慢,但是會高于發射的頻率。 當傳感器順著水流方向測量的前提下: 1.水流靜止情況下,接收到的頻率跟發射頻率一樣。 2.流速越快,接收傳感器接收到的頻率越快,但是會低于發射的頻率。 3.流速越慢,接收傳感器接收到的頻率越慢,但是會低于發射的頻率。 從上面這個就可以通過硬件和軟件計算出水流流速和水流方向。 安裝使用時必須要將傳感器正對著水流方向。
廈門精川河道流量計技術參數
結構:分體式; 測量種類:流速、流量、水深、水溫 防護等級:IP68 用途:在線式測量 流速測量范圍:標配是0.03m/s~5.00m/s(傳感器以上水深:20cm); 可以訂做其他流速范圍。 流速測量分辨率:1mm/s; 流速測量精度:測量流速的±2~4% ; 水深測量:0.02m~10.00m;分辨率:2mm 精度:±0.5%; 溫度范圍:0~60oC;分辨率:0.1oC; 流量范圍:10升/秒~立方米/小時 供電:電池供電,12VDC; 輸出信號(電池供電):RS485; RS485輸出信號內容:流速、瞬時流量、累積流量、水位、溫度 輸出信號(外供電):4-20mA; 4-20ma輸出信號內容:瞬時流量 傳感器和變送器之間電纜長度:10米; 被測水道類型:管道,渠道,天然的溪流、河流; 液體酸堿度要求:PH值在6~8之間,對傳感器無腐蝕性。 液體溫度要求:0~50℃ 液體壓力要求:自然環境狀態下,1個標準大氣壓 對于流量計供電是11~14VDC,供電電流250mA。 連續工作功耗:14V×250ma=14V×0.25A=3.50W。 配套軟件: 數據采集系統 1套 低功耗GPRS無線數據采集和傳輸軟件 綜合管理系統 1套 低功耗GPRS無線數據采集服務器軟件
廈門精川超聲波多普勒流量計顯示界面(同時按下向上鍵和向下鍵來切換這兩個顯示界面)
顯示界面1:水位、瞬時流量、累加水量
默認開機界面顯示:水位、瞬時流量、累加水量
1.5 產品實物圖
圖3 傳感器圖
圖4 主機圖
二、產品安裝
2.1 渠道內安裝條件和位置
①在河流、渠道上測量,只要水位超過傳感器以上20厘米,就可以測量。
②流量計傳感器標配的耐壓是100Kpa,也就是10米水深。如果需要更大耐壓需要訂貨前說明,可以做到耐壓1000KPa,也就是100米水深。
③超聲波多普勒流量計適用于固體含量不大于20kg/m3的水質,同時水的流速≤5.0米/秒。
④超聲波多普勒流量計要選擇水流平穩的地方安裝,水流不平穩的地方,多數情況下是紊流,紊流條件下測量到的流速是跳動的,不穩定,誤差會很大。
圖5 水流平穩的渠道
⑤超聲波多普勒流量計安裝位置的上游要有渠道寬度20倍的直渠道,下游要有渠道寬度5倍的直渠道。
圖6 傳感器安裝點上游和下游直渠道要求
圖7 傳感器安裝點上游和下游直渠道要求
圖8 傳感器安裝點上游直渠道達不到20倍的要求
⑥ 如果安裝在閘門下游(最少要30倍以上的直渠道),特別要注意觀察水面情況,是否平穩。
如果傳感器安裝地點離開閘門的距離已經有30倍的渠道寬度,但是水面還是不平穩,那就需要加大傳感器距離閘門的距離,直到水流平穩為止。這個距離沒有限制,可能是60倍的渠道寬度,80倍的渠道寬,直到水流平穩為止。
圖9 閘門現場水流情況
圖10 閘門現場安裝在下游50倍渠道寬度的位置
⑦確定安裝高度 探頭距渠底的理想高度為100mm—250mm,具體要根據渠道的水位確定。 傳感器應盡量安裝于靠近渠底,如果渠底有很多沉淀物、淤泥、水草或者有石頭會滾動,可以抬高安裝位置,避免被沉積物與水草覆蓋探頭,或者被石頭沖擊探頭,造成探頭損壞。
⑧水平安裝位置的選擇
20米以下寬度的渠道,如果是矩形渠道,是安裝在整個渠道寬度的15-20%處。因為安裝在這個位置,整個渠道水平方向上的平均流速。
梯形渠道安裝:傳感器安裝在斜坡和底邊交界處,又叫做“坡腳”處。同時要滿足:傳感器低于水位以下20厘米。
⑨傳感器要正對著水流方向
⑩ 對于上游來的垃圾或者漂浮物,要在上游渠道上做格柵來過濾,格柵距離傳感器之間要有5倍以上渠道的距離。 2.2 管道或者涵洞內安裝條件和位置 ①管道內安裝,只要水位超過傳感器以上20厘米,管道內徑>500毫米就可以測量。不要求滿管,非滿管狀態下也可以測量。也要選擇水流平穩的地方安裝,安裝位置的上游要有管道內徑20倍的直渠道,下游要有管道內徑5倍的直渠道。 ②要選擇水流平穩的地方安裝,水流不平穩的地方,測量不穩定,誤差會很大。會出現兩種情況,:數據上下波動大;第二:測量數據比實際偏小; ③要考慮管道內沉積物和淤泥的情況,如果有淤泥,傳感器要避開淤泥。 對于上游來的垃圾或者漂浮物,要在上游渠道上做格柵來過濾,格柵距離傳感器要有管道內徑5倍以上距離。 2.3 河道內安裝條件和位置 ①對于較寬的河道,比如:自然河流、大型水庫的泄洪渠、大壩下的船舶航道、水電站的泄洪道,從兩個岸邊到中間的流速相差很大,如果要測量流量就更加復雜了,因為不同位置流速不一樣,流量也不一樣。 在這種情況下,除了要滿足渠道內安裝的條件外,一般需要多個點采集流速數據。最少需要3個傳感器,在河岸兩邊和中間各裝一個。 比如把一個30米的河道平均分為10等分。
為了提高測量精度,可以采用安裝5個傳感器來實現。
②要確保安裝點旱季的水位比傳感器高20厘米。 ③要確定現場測量點是否適合安裝,有不少自然的河流,用支架安裝很難,為了安裝傳感器,甚至要動用挖土機來做堤壩阻擋水流,形成方便施工的場地,這種情況下,就要考慮使用非接觸式的河道流量計來測量了。 下面現場就是典型案例,四周沒有可以安裝支架的地方,最后動用大型機械做水中的圍擋來幫助施工。
圖19 周圍沒有支撐物的開闊河道
下圖是有個矩形渠道,但是里面平時水很淺,并且不斷有石頭被水沖過來,傳感器很容易被損壞。
圖20 水位很淺并且有石頭流過的渠道
2.4 渠道內現場安裝支架及布線 特別提示:以0.20米/秒流速為標準,水流速度每增加一倍,對周圍物體的破壞力會增加50-64倍! ①傳感器在渠道內固定方式 以下安裝,傳感器后面的出線必須用PVC、PE或者鍍鋅管保護起來,不能讓電纜因為水流沖擊而受力,也不能讓電纜掛上垃圾等漂浮物。 在可以斷水的前提下,傳感器可以固定于渠道底部。
圖21 可以斷水的渠道的安裝
圖22 貼在渠道底部安裝
在有淤泥和堆積物的渠道內,要把安裝的水泥臺做高,讓傳感器可以高于堆積物,不容易被堆積物覆蓋。
圖23 有淤泥沉淀渠道的安裝
圖24 寬度為5米的渠道內安裝圖
2.5 河道內現場安裝支架及布線 在河道內安裝,也是通過側面的支架來安裝。
圖26 在河道內安裝
2.6安裝注意事項 ●傳感器跟安裝底座固定前,要在傳感器上包上2毫米厚度或者更厚的軟橡膠套,可以用汽車內胎來代替橡膠套,讓傳感器跟金屬之間用橡膠套隔開。
圖27 在傳感器外包上2毫米厚度的橡膠皮
圖28 用卡箍把包好橡膠皮的傳感器固定在安裝底座上
圖29 把傳感器固定在支架上
●傳感器的出線必須要用PVC、PE、PR、鍍鋅管等來保護,避免水流長期沖擊造成電纜開裂、脫出,或者被異物碰撞后劃傷或者割破。在保護管的保護下,線纜沿著渠道底部或者渠道內壁由傳感器下游方向引出水面。 ●傳感器背后出線處,因為在水中,會被水流長期沖擊,需要做保護管,然后固定起來。由保護管來承受水流的沖擊力。如果由線纜來直接被水流沖擊,可能會造成斷線、電纜外皮被磨爛等情況。 ●傳感器所自帶的一段通信電纜線內有通氣導管,因此注意不得將其彎折。當通信電纜線引出水面后,可接普通的電纜線,此時應使通氣導管開口方向朝下,防止水及異物進入通氣管,或者堵塞通氣管。 連接傳感器上的485或者12VDC電源的電纜,485和12VDC的線纜必須分開用兩根2芯屏蔽電纜連接。 ●不要人為拉扯、甩動電纜,也不要撞擊傳感器殼體。不要把連接電纜作為承重線,用連接電纜來懸掛重物。電纜必須是固定在渠道的水泥壁上,不能晃動。 ●供電只能用電池供電,或者太陽能供電。如果使用220VAC等市電供電,要用線性電源來轉化為12VDC直流電,不能使用開關電源。 ●對于流速>1.0米/秒的現場,安裝支架強度要加強到現有支架強度的3倍以上,保證激流不會沖走或者沖壞支架。并且要在水平方向上做斜撐,以支撐傳感器不會被水流沖擊造成移動、抖動、飄移。 ●在需要延長電纜的情況下,導氣電纜只要保證他不會進水,不會折彎,不會被堵塞就可以,要考慮到天氣濕度大情況,氣溫低凝露的情況。12VDC供電電纜可以延長到200米,要使用0.75平方毫米的兩芯電纜。485輸出的電纜可以延長到200米,要使用0.75平方毫米的兩芯屏蔽電纜。 2.7安裝步驟 ①先安裝好固定支架,確保在流速2倍的條件下還可以穩定可靠固定。 ②傳感器跟安裝底座固定。 ③傳感器電纜穿管布線,所有保護管都要固定好,在水中的保護管每0.5米最少要有1個卡子固定。傳感器背后出線口要做特別保護和固定,保證水流的沖擊力被保護管接收到,傳感器出線不會受力。 否則時間長了,傳感器出線肯定會斷裂!!! ④通過筆記本電腦發送指令查看測量數據 ⑤如果跟實際流速接近,就可以把485的線跟現場的RTU或者其他接收設備連接。 ⑥清潔傳感器上游存在的垃圾。
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