一、HHM超声波明渠流量计用途
与量水堰槽配合使用,测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事液单位的污水排放口、城市下水道的流量(图一)。
由于这种仪表采用超声波穿过空气,以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体情况下,比其它形式的仪表具有更高的可靠性。
二、HHM超声波明渠流量计工作原理
HHM仪表直接测量的物理量是液位。用于明渠测流量时,在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位,再按相应量水堰槽的水位-流量关系反算出流量。
1、量水堰槽的测流量原理
明渠内的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低(参见图二)。一般的渠道,液位与流量没有确。量水堰槽把流量转成了液位。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
使用HHM超声波明渠流量计,安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。
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》JJG711-90中查到。本说明书摘抄了一部分(第十一章、量水堰槽)。
巴歇尔槽知道了喉道宽度b,就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。
直角三角堰和矩形堰也有相应的公式。但是还与按装的渠道尺寸有关。确定水位-流量关系时,三角堰与渠道宽B、开口角度、上游堰坎高度p有关;矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。
如果对计算量水堰槽水位-流量不熟悉,可将使用的量水堰槽参数通知仪表生产厂。生产厂帮助计算。应注意同时提供上述与确定水位-流量关系有关的参数。
2、超声波测液位原理(参见图四)
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。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(仪表在显示器上“校波”的指示位置出现“p”提示符)。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(仪表在显示器上“回波”的指示位置出现“p”提示符)。仪表记下这段时间的长度t2。校正棒的长度E1是固定长度。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,通过按键已向仪表的存储器内设置了探头(法兰盘位置)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。
3、仪表的工作原理(图五)
仪表控制探头发射和接收超声波。按图五的过程转为液位(单位:米)。通过查水位-流量表,把液位转成流量(单位:升/秒)。
水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。首次按装仪表时,通过按键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”。仪表的存储器中存有: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”•••。仪表允许设置最多150个点的液位及对应的流量数据。一般设置30个点便能满足应用要求。
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。仪表显示累计流量的低6位数,按“C2”可以显示全8位数。
仪表的输出有,4~20mA电流模拟量;继电器的开关量;RS-232的数字信号;外接打印机用的接口。
三、HHM超声波明渠流量计技术指标
1. 流量量程:10升/秒~10米3/秒(由配用量水堰槽的规格决定)
2. 流量不确定度:5%
3. 超声波最大测距:2米
4. 探头盲区:0.4米(从探头的法兰盘起,0.4米内不能用于测量)
5. 测距误差:<0.4% 或±3毫米(在1米量程内)
6. 水位分辨力:1毫米
7. 工作环境温度:-20℃~+70℃
8. 仪器防护:探头为可浸水式;仪器为防尘式
9. 交流或直流供电: 交流:220V 50HZ 4W
直流:12V 60mA (交流、直流同时存在,仪表使用交流,交流掉电时,自动接通直流)
HHM超声波明渠流量计主要功能
1. 测量明渠流量 。
采用水位-流量查表法,可以同任何具有确定水位-流量关系的量水堰槽配用。
2. 4~20mA远传电流输出
4~20mA电阻负载能力为500Ω。用于流量计时,4~20mA按流量输出;用于液位计时按液位输出。4mA对应液位或流量的零值;20mA对应值由按键设置(A参数)。
3. 两个单刀双掷继电器
继电器触点容量为36V、1A。用于液位计时(E0=3.3333),两个继电器分别作上下限报警;用于明渠流量计时(E0=2.2222),其中一个继电器用于累计流量比例输出,即每隔预先设定的累计流量(E6参数),闭合一次。每次闭合时间为32ms。
4. 存储功能
仪表可以存储仪表显示的数据。存储的数据由打印机输出。
未装“扩充板”的仪表,仅存256组数据。每组数据按参数设置的时间间隔存储。可以是流量,也可以是液位。
安装“扩充板”的仪表仅存流量数据。按小时、日、月记录存储。“扩充板”存日记录(含小时记录)255个,对应255天的日和时记录。月记录63个,对应63个月记录。
5. 可另外配接打印机输出存储的数据(北工大生产的μp-40TP打印机)
6. RS232串口(三线:TXD,RXD ,GND),用于连网,远程通讯。