ADCP河道流量計說明書
多普勒效應(yīng)的一般定義為：當(dāng)聲波聲源與觀察者做相對運動時，觀察者接收到的聲波頻率會和聲源的頻率不同，變化的大小與相對運動速度有關(guān)。這個定義太抽象了，您一定遇到過多普勒效應(yīng)，當(dāng)你站在火車站臺，每當(dāng)火車經(jīng)過時，你所聽到的變化都能告訴你火車行駛的有多快。這就是多普勒效應(yīng)。 利用多普勒效應(yīng)測量水流的速度，即通過發(fā)射短的聲音脈沖，聽它的回聲，測量回聲的變化或頻率。水本身幾乎不反射聲音，反射聲音的主要是水中懸浮的粒子。這些粒子是典型的浮游生物或者是懸浮的沉積物。經(jīng)驗告訴我們這個多普勒剖面儀遇見的小粒子的平均速度與水的速度是一致的，測量的速度是水的速度。 上圖是聲學(xué)多普勒流速剖面儀（Acoustic Doppler Current Profilers簡稱ADCP）的原理示意圖，超聲波換能器發(fā)出一束短脈沖，與水流方向成一定的角度，自然界的水流流速在水流的不同深度是不同的，因此不同深度反射回來的超聲信號的頻率變化也不同，通過數(shù)字信號處理器的計算，就可以得到不同水層的流速。 一、用途： ADCP聲學(xué)多普勒流速剖面儀主要用于在線方式的水庫、干渠、明渠的流速、流量測量。適合河道、渠道較規(guī)則的且水位超過0.5米到5米深的水域，用多普勒流速儀測得各層流速，再用流速儀上的壓力傳感器測得水深，就可以通過上位機(jī)計算出流量。ADCP的設(shè)計無運動機(jī)械部件，具有準(zhǔn)確穩(wěn)定的特點，適合長期在線監(jiān)測。與點式多普勒相比可以更加精準(zhǔn)測量渠道斷面流速分布情況，可以在自然水域包括黃河罐區(qū)的各種環(huán)境中使用。 二、主要技術(shù)指標(biāo)如下： 換能器頻率： 2000KHZ 結(jié)構(gòu)：分體式； 測量種類：流速、流量、水深、水溫 供電：24VDC±2V 防護(hù)等級：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：40cm)； 單元層數(shù)： 最大 16層 最大測量剖面范圍：5米 單元層大小： 最小12厘米，最大32厘米。 長期精度：0.5%±5mm。 水深測量：0.02m～10.00m；分辨率：2mm 精度：±0.5%； 溫度傳感器： -2 ºC～+70 ºC分辨率：0.1ºC； 流量范圍：10升/秒～99999999立方米/小時 默認(rèn)輸出信號：RS485； RS485輸出信號內(nèi)容：流速、瞬時流量、累積流量、水位、溫度 可選輸出信號：4-20mA； 4-20ma輸出信號內(nèi)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(huán)境狀態(tài)下，1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 河道流量計傳感器 河道流量計主機(jī) 三、操作菜單 在運行模式界面按Set鍵3秒鐘后，進(jìn)入一級菜單界面： ◆“1 參數(shù)鎖定” 1.“0 結(jié)束設(shè)置”：當(dāng)選擇此項時，按Set鍵將退回到運行模式界面。 2.“1 不鎖定”：菜單不鎖定，允許別人改動。 3.“2 全局鎖定”：菜單上鎖，當(dāng)你的參數(shù)設(shè)置好，不希望別人隨意改動，把菜單上鎖，這樣就要輸入密碼才能解鎖進(jìn)行菜單操作。本流量計的初始密碼為25，用戶可以修改初始密碼任意設(shè)置自己的密碼 （特別提醒請記住自己設(shè)置的密碼，如若忘記應(yīng)與廠家聯(lián)系）。 ★當(dāng)參數(shù)未被鎖定時，按Set鍵進(jìn)入?yún)?shù)鎖定的設(shè)置界面： 不鎖定： 不鎖定，那將所有的菜單都可以隨意修改。 全局鎖定： 全局鎖定后，必須輸入密碼才能修改 ★當(dāng)參數(shù)被鎖定時，按Set鍵進(jìn)入?yún)?shù)鎖定的解鎖界面： ◆ “2 報警設(shè)置” 1.瞬時流量報警模式：設(shè)置瞬時流量是否要設(shè)置報警值，分為三種狀態(tài)： “關(guān)閉”：就是不設(shè)置報警。 “高位告警”：如果設(shè)置報警值是100立方米/小時，就是瞬時流量超過100立方米/小時開始報警。 “低位告警”：如果設(shè)置報警值是100立方米/小時，就是瞬時流量低于100立方米/小時開始報警。 2.瞬時流量報警值：就是設(shè)定瞬時流量到多少立方米/小時，開始報警。 3.瞬時流量報警回差：為了避免瞬時流量波動而引起的繼電器頻繁啟動和停止，需要設(shè)定一個波動幅度來避免這個情況的出現(xiàn)。 4.累計流量比例輸出 5.預(yù)先設(shè)定累計流量：如果設(shè)定累計流量是2500立方米，那么累計流量慢慢加起來達(dá)到2500立方米的時候，繼電器開始動作。 ◆ “3 參數(shù)校正”(這個菜單只有4-20mA輸出的時候才有用) 參數(shù)校正菜單是在輸出的電流值跟計算出來的電流值不同的時候，才需要修改。首先將儀表斷電，然后把萬用表打到20ma檔，萬用表正極接到流量計“mA1+”端子上，負(fù)極接到“mA1+”右邊的“GND”端子上，然后給儀表通電。通電1分鐘以后再測量電流。 1.4mA校正： 提示：因為普通萬用表有偏差，所以測量的時候，如果是有±0.01-0.02mA的差別，可以忽略不計。 進(jìn)入4mA校正菜單，會有一個出廠設(shè)置的數(shù)，假設(shè)是“3100”。這個時候，先按增加鍵增加一個數(shù)字，這個時候萬用表上顯示的是目前輸出的電流值。 如果萬用表顯示電流低于4mA，可以用增加數(shù)值的方法增大輸出電流，直到萬用表上顯示4mA。這個時候可以退出4mA校正進(jìn)入20mA校正菜單。 如果萬用表顯示電流高于4mA，可以用減少數(shù)值的方法減小輸出電流，直到萬用表上顯示4mA。這個時候可以退出4mA校正進(jìn)入20mA校正菜單。 2.20ma校正： 進(jìn)入20A校正菜單，會有一個出廠設(shè)置的數(shù)，假設(shè)是“7200”。這個時候，先按增加鍵增加一個數(shù)字，這個時候萬用表上顯示的是目前輸出的電流值。如果萬用表顯示電流低于20mA，可以用增加數(shù)值的方法增大輸出電流，直到萬用表上顯示20mA。這個時候可以退出20mA校正進(jìn)入20mA校正菜單。如果萬用表顯示電流高于20mA，可以用減少數(shù)值的方法減小輸出電流，直到萬用表上顯示20mA。這個時候可以退出20mA校正菜單。 ◆ “4 通信設(shè)置”(這個菜單只有485輸出的時候才有用) 1.通信地址：默認(rèn)是1，可以設(shè)置為1～32中任意一個數(shù)字。 2.波特率：默認(rèn)是9600，可以有2400、4800、9600、19200四種可選擇。 3.工作方式：默認(rèn)是查詢方式，也就是上位機(jī)發(fā)一個指令，儀表返回一次數(shù)據(jù)。這是標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議。如果是我們廠家協(xié)議，可以做成“自動報告方式”，也就是不需要上位機(jī)給指令，儀表就一直往上位機(jī)傳測量到的數(shù)據(jù)。 ◆ “5 斷面設(shè)置” 進(jìn)入“斷面設(shè)置”，默認(rèn)是一個梯形渠道的斷面。 測深垂線：就是來標(biāo)識出某一個點水平離左岸0點的距離，還有這一點河道平面到河道底部的距離。 如果河道是不規(guī)則的，一般要在河道中除了以上垂線，再選擇2-5個點，每個點用人工測量出某一個點水平離左岸0點的距離和距離水面的深度，輸入“起點距”和“高度”。比如下圖就是一個不規(guī)則的自然河道的橫截面。 ◆ “6 其他參數(shù)” 1.20mA流量值：是4-20mA輸出時，20mA對應(yīng)是每小時多少立方米。 2.4mA流量值：是4-20mA輸出時，4mA對應(yīng)是每小時多少立方米，默認(rèn)為0.00立方米/小時。 3.累加水量：就是累計水量計算的時候是從0立方米/小時開始累加，還是從指定的某個數(shù)值開始累加，比如：設(shè)定為100立方米/小時，就是從100立方米/小時開始累加。 4.水量清零：默認(rèn)是“否”，如果選擇“是”，就是把當(dāng)前的累計流量清零，從0開始累加。 5.流量單位：有m3³/h、m3³/s，l/s三種。 6.界面切換：如果選擇“是”就切換到下一種界面。選擇“否”就是不切換。界面分為兩種，第一種是顯示“水位、流量、累加水量”，第二種是顯示“水位、層數(shù)、層厚”。 快捷方式：在開始畫面，同時按下向上鍵和向下鍵來切換這兩個顯示界面。 7.偏移量：如果測量出來的水位比實際高10厘米，這里就要改為-0.10m。如果測量出來的水位比實際低3厘米，這里就要改為0.03m。 如果設(shè)定的偏移量是10厘米，只有測量到的實際水位有1厘米或者更大的時候，系統(tǒng)才會自動疊加這個偏移量。 8.累加量單位：就是累計水量是以立方米為單位還是以升為單位。 9.流量系數(shù)：這個是為了讓流量計測量的流量跟實際更接近，使用其他儀器實際測量，或者人工實際測量得出數(shù)據(jù)，然后來對流量計測量結(jié)果做個比較和率定。這里要請有水文流量測量實際經(jīng)驗的人員來做，以免因為沒有足夠的經(jīng)驗造成測量誤差加大。 10.停測水位：如果設(shè)定為0.1米，那就是水位到了0.1米，就停止進(jìn)行流量測量。 ◆ “7 復(fù)位選擇” 1.出廠復(fù)位：是: 恢復(fù)到剛出廠設(shè)置的狀態(tài)。否: 退出。出廠設(shè)置默認(rèn)為否。 2. 系統(tǒng)復(fù)位：是：恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)置。否：退出。出廠設(shè)置默認(rèn)為否。(此項請不要修改，是廠家設(shè)置用)
