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廈門精川超聲波多普勒流量計(jì)產(chǎn)品簡介
本產(chǎn)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(jì)分為傳感器、主機(jī)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(nèi)徑要≥500毫米。
非滿管流量計(jì)工作原理傳感器有兩個(gè)換能器,一個(gè)發(fā)射,一個(gè)接收。當(dāng)傳感器正對(duì)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(fā)射頻率一樣。2.流速越快,接收傳感器接收到的頻率越快,會(huì)高于發(fā)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(huì)高于發(fā)射的頻率。當(dāng)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(fā)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(huì)低于發(fā)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(huì)低于發(fā)射的頻率。從上面這個(gè)就可以通過硬件和軟件計(jì)算出水流流速和水流方向。安裝使用時(shí)必須要將傳感器正對(duì)著水流方向。
廈門精川河道流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
結(jié)構(gòu):分體式;測量種類:流速、流量、水深、水溫防護(hù)等級(jí):IP68用途:在線式測量流速測量范圍:標(biāo)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~99999999立方米/小時(shí)供電:電池供電,12VDC;輸出信號(hào)(電池供電):RS485;RS485輸出信號(hào)內(nèi)容:流速、瞬時(shí)流量、累積流量、水位、溫度輸出信號(hào)(外供電):4-20mA;4-20ma輸出信號(hào)內(nèi)容:瞬時(shí)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(duì)傳感器無腐蝕性。液體溫度要求:0~50℃液體壓力要求:自然環(huán)境狀態(tài)下,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓對(duì)于流量計(jì)供電是11~14VDC,供電電流250mA。連續(xù)工作功耗:14V×250ma=14V×0.25A=3.50W。配套軟件:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1套 低功耗GPRS無線數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件綜合管理系統(tǒng) 1套 低功耗GPRS無線數(shù)據(jù)采集服務(wù)器軟件
廈門精川超聲波多普勒流量計(jì)顯示界面(同時(shí)按下向上鍵和向下鍵來切換這兩個(gè)顯示界面)
顯示界面1:水位、瞬時(shí)流量、累加水量
顯示界面2:水位、流速、截面積、電流、水溫
默認(rèn)開機(jī)界面顯示:水位、瞬時(shí)流量、累加水量
1.5 產(chǎn)品實(shí)物圖
圖3 傳感器圖
圖4 主機(jī)圖
二、產(chǎn)品安裝
2.1 渠道內(nèi)安裝條件和位置
①在河流、渠道上測量,只要低水位超過傳感器以上20厘米,就可以測量。
②流量計(jì)傳感器標(biāo)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,大可以做到耐壓1000KPa,也就是100米水深。
③多普勒流量計(jì)適用于固體含量不大于20kg/m3的水質(zhì),同時(shí)水的流速≤5.0米/秒。
④多普勒流量計(jì)要選擇水流平穩(wěn)的地方安裝,水流不平穩(wěn)的地方,多數(shù)情況下是紊流,紊流條件下測量到的流速是跳動(dòng)的,不穩(wěn)定,誤差會(huì)很大。
圖5 水流平穩(wěn)的渠道
⑤多普勒流量計(jì)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(diǎn)上游和下游直渠道要求
圖7 傳感器安裝點(diǎn)上游和下游直渠道要求
有些現(xiàn)場因?yàn)閷?shí)際渠道條件限制,造成安裝地點(diǎn)上游達(dá)不到20倍的直渠道,下游達(dá)不到5倍的直渠道。少要求是上游5倍的直渠道,下游3倍的直渠道,但是出現(xiàn)的問題是測量誤差就加大了,這個(gè)誤差具體有多少,跟現(xiàn)場工況有關(guān),每個(gè)現(xiàn)場都不一樣。
例如下圖:因?yàn)樵谏絽^(qū),都是彎道,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的上游直渠道要求,在這個(gè)點(diǎn)安裝實(shí)際流速是0.90~0.95米/秒,測量出來的值是0.65~0.80米/秒。
圖8 傳感器安裝點(diǎn)上游直渠道達(dá)不到20倍的要求
⑥ 如果安裝在閘門下游(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(wěn)。
如果傳感器安裝地點(diǎn)離開閘門的距離已經(jīng)有30倍的渠道寬度,但是水面還是不平穩(wěn),那就需要加大傳感器距離閘門的距離,直到水流平穩(wěn)為止。這個(gè)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(wěn)為止。
圖9 閘門現(xiàn)場水流情況
下圖就是實(shí)際安裝位置,是離開閘門50倍渠道寬度的位置水流才平穩(wěn),在下圖中紅色圓圈位置安裝。
圖10 閘門現(xiàn)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(jù)渠道的低水位確定。傳感器應(yīng)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(huì)滾動(dòng),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(gè)渠道寬度的15-20%處。因?yàn)榘惭b在這個(gè)位置,較接近整個(gè)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(shí)要滿足:傳感器低于低水位以下20厘米。
⑨傳感器要正對(duì)著水流方向
⑩ 對(duì)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(nèi)安裝條件和位置①管道內(nèi)安裝,只要低水位超過傳感器以上20厘米,管道內(nèi)徑>500毫米就可以測量。不要求滿管,非滿管狀態(tài)下也可以測量。也要選擇水流平穩(wěn)的地方安裝,安裝位置的上游要有管道內(nèi)徑20倍的直渠道,下游要有管道內(nèi)徑5倍的直渠道。②要選擇水流平穩(wěn)的地方安裝,水流不平穩(wěn)的地方,測量不穩(wěn)定,誤差會(huì)很大。會(huì)出現(xiàn)兩種情況,*:數(shù)據(jù)上下波動(dòng)大;第二:測量數(shù)據(jù)比實(shí)際偏??;③要考慮管道內(nèi)沉積物和淤泥的情況,如果有淤泥,傳感器要避開淤泥。 對(duì)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(nèi)徑5倍以上距離。2.3 河道內(nèi)安裝條件和位置①對(duì)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(gè)岸邊到中間的流速相差很大,如果要測量流量就更加復(fù)雜了,因?yàn)椴煌恢昧魉俨灰粯?,流量也不一樣?br/>在這種情況下,除了要滿足渠道內(nèi)安裝的條件外,一般需要多個(gè)點(diǎn)采集流速數(shù)據(jù)。少需要3個(gè)傳感器,在河岸兩邊和中間各裝一個(gè)。比如把一個(gè)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(gè)傳感器來實(shí)現(xiàn)。
②要確保安裝點(diǎn)旱季的低水位比傳感器高20厘米。③要確定現(xiàn)場測量點(diǎn)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?jiǎng)佑猛谕翙C(jī)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(jì)來測量了。下面現(xiàn)場就是典型案例,四周沒有可以安裝支架的地方,后動(dòng)用大型機(jī)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(gè)矩形渠道,但是里面平時(shí)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(nèi)現(xiàn)場安裝支架及布線特別提示:以0.20米/秒流速為標(biāo)準(zhǔn),水流速度每增加一倍,對(duì)周圍物體的破壞力會(huì)增加50-64倍!①傳感器在渠道內(nèi)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(hù)起來,不能讓電纜因?yàn)樗鳑_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(nèi),要把安裝的水泥臺(tái)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(nèi)安裝圖
2.4 管道內(nèi)現(xiàn)場安裝支架及布線
如果是管道內(nèi)安裝,可以不用斷水,從管道頂部放支架下去固定。一般的管道在2000毫米以內(nèi),可以居中安裝,傳感器用支架固定在管道底部。支架要做成“L"型,傳感器固定在“L"型支架的底部,深入管道內(nèi),傳感器正對(duì)著水流方向。
下圖是在一個(gè)直徑1000毫米的污水排放管道內(nèi)安裝,傳感器電纜從豎的鍍鋅管內(nèi)通向主機(jī):
2.5 河道內(nèi)現(xiàn)場安裝支架及布線在河道內(nèi)安裝,也是通過側(cè)面的支架來安裝。
圖26 在河道內(nèi)安裝
2.6安裝注意事項(xiàng)●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(nèi)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(hù),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(hù)管的保護(hù)下,線纜沿著渠道底部或者渠道內(nèi)壁由傳感器下游方向引出水面。●傳感器背后出線處,因?yàn)樵谒?,?huì)被水流長期沖擊,需要做保護(hù)管,然后固定起來。由保護(hù)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(huì)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(nèi)有通氣導(dǎo)管,因此注意不得將其彎折。當(dāng)通信電纜線引出水面后,可接普通的電纜線,此時(shí)應(yīng)使通氣導(dǎo)管開口方向朝下,防止水及異物進(jìn)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(dòng)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(dòng)。●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(zhuǎn)化為12VDC直流電,不能使用開關(guān)電源。●對(duì)于流速>1.0米/秒的現(xiàn)場,安裝支架強(qiáng)度要加強(qiáng)到現(xiàn)有支架強(qiáng)度的3倍以上,保證激流不會(huì)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(huì)被水流沖擊造成移動(dòng)、抖動(dòng)、飄移。●在需要延長電纜的情況下,導(dǎo)氣電纜只要保證他不會(huì)進(jìn)水,不會(huì)折彎,不會(huì)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,確保在大流速2倍的條件下還可以穩(wěn)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(hù)管都要固定好,在水中的保護(hù)管每0.5米少要有1個(gè)卡子固定。傳感器背后出線口要做特別保護(hù)和固定,保證水流的沖擊力被保護(hù)管接收到,傳感器出線不會(huì)受力。否則時(shí)間長了,傳感器出線肯定會(huì)斷裂?。?!④通過筆記本電腦發(fā)送指令查看測量數(shù)據(jù)⑤如果跟實(shí)際流速接近,就可以把485的線跟現(xiàn)場的RTU或者其他接收設(shè)備連接。⑥清潔傳感器上游存在的垃圾。