阵列式多普勒流量计

阵列式多普勒测流站 V1.0

目录

第1章    产品概述

声学多普勒点流速仪是应用于河流、明渠及管道等工况的流速流量检测仪器。其采用超声波探测技术，测量精度高、稳定性高、受环境因素影响小，无转动部件、维护频次低、工作可靠性高，是在线测量和便携测量的首选产品。

雷达传感器是专门针对水文检测进行设计的雷达模块。该模块采用 FMCW 模式，非接触式安装设计，体积小巧，结构紧凑。精度高，功耗低，抗干扰能力强，适用于湖泊河流、山洪预警、蓄水池、污水管网等水位监测。

阵列式多普勒流速仪与雷达水位计结合，可以准确的测量过水流量。设备优点：可以准确的判断不同水位的流速值，更准确的测量流量。对于高泥沙沉积有很强的容错性，保持设备测量的连续性。

原理与特性

原理

多普勒效应，发收的频率差与流速建立关系，采用阵列式布局，减少泥沙影响。

雷达测距原理是电磁波发收的时间差与液位建立关系，免维护。

特性

工业不锈钢与工业塑料材质，防水、防腐、结实耐用；

无损耗件，维护次数少，使用成本低；

分辨率高，测量精度高；

传感器使用寿命长达 5 年以上；

不怕化学试剂、液体粘稠度等因素的干扰；

触屏操作，中文菜单；

4~20mA 隔离电流输出；（选配）

隔离 Modbus RS485 接口；

性能指标

表头性能

外形尺寸	320×310×125mm
重量	3KG
存储温度	-20℃~50℃
环境温度	0℃~ 50 °C 避免阳光直射
相对湿度	5%~85%（无冷凝）
防护等级	IP67
供电	DC12V-24V 或 220V ，二选一电气连接
数字接口	RS485 接口，Modbus 协议。

现场显示	带背光的 7 寸触摸屏

流速传感器性能          80G雷达水位传感器性能

外形尺寸	164×50×29.5mm	ɸ65*63mm
测量指标	量程 10m/s ；分辨率 0.001m/s；重复性≤0.002m/s	量程：0.15~20m
测量精度	1%FS	±5mm
温度	量程-20℃～60℃；精度 0.5℃	-45~85℃
响应时间	小于 30 秒	100ms
温度传感器	工作范围：0~60°C；分辨率：0.01°C 精度：±0.5°C；响应时间：小于 30 秒	空
存储温度	-20℃~60°C	-45℃~85℃
环境温度	-20°C ~60°C	-45℃~85℃
介质温度	0℃~50℃	-45℃~85℃
最大安装 深度	10 米	空
化学适应性	甲醇和乙醇安全，避免其它有机溶剂。	甲醇和乙醇安全，避免其它有机溶剂。
标定	出厂时已经标定，一般无需再次标定。	出厂时已经标定，一般无需再次标定。
传感器外壳	塑料及不锈钢	塑料
重量	<1kg	50g

规格参数如有变动，恕不另行通知。

应用领域

◎海绵城市、河长制管理、内河监测等领域的自然河道、明渠、管道等场景。

第2章    安 装

安装说明

为了保证安装人员的安全和传感器的正常工作，请按照如下顺序进行安装：1.安装仪表箱和传感器的支架，如图 2-1；

将表头装入仪表箱并固定；

安装传感器；

电气连接。

表头安装

选择表头安装位置时， 需要遵循如下标准：

避免表头受阳光直射；

避免因外界引起表头震动；

如果情况允许，应将表头安装在稍稍高于操作者平视水平的位置，这样有利于操作者浏览前部面板和落实相关操控；

为表头的开启和维护保留足够空间，表头具体尺寸如图 2-2 所示。

表头尺寸

传感器安装

流速传感器尺寸如图 2-3 所示。

图 2-3，流速传感器尺寸

阵列式流速仪安装示意图

选择传感器安装位置时， 需要遵循如下标准：

应将传感器安装在工艺的恰当位置，以保证获得具有代表性的测量结果。

应将传感器安装在易于触及的位置，方便对传感器进行定期清洁。

应将传感器安装在工艺混合良好和不出现停机的位置，这通常也是取样点所在的位置。

应将传感器安装在有代表性的工艺取样点附近。

阵列式流速仪安装为侧贴固定式安装。

阵列式传感器和不锈钢支架一整套安装，绝对不可以用传感器电缆将传感器悬挂在水中。阵列式传感器应浸没至渠型最底部，或者计量流量的最深处，并避免强光直射。

阵列式传感器的电缆依次穿过塑料连接管、安装管、套管、盖和锁紧螺母；将阵列式传感器的螺纹与塑料连接套的螺纹孔相接并拧紧；塑料连接套则与安装管相连；然后将安装管穿过套管，根据现场测量深度通过两个紧定螺钉将套管与安装管固定；将盖与安装管拧紧，防止雨水和其他物质进入安装管； 将锁紧螺母拧紧，固定电缆。

注意：在连接传感器与塑料连接管时，请旋转塑料连接管而不要旋转传感器，否则传感器的电缆有可能被损坏，同样在连接安装管与塑料连接管时请旋转安装管

电气连接

精密的内部电子部件会被静电损伤，造成仪器性能降低或最终失效。制造厂家建议采用如下步骤防止静电造成您的仪器的损坏。

在触摸任何仪表的电子部件（诸如印刷线路板及其上的元件）之前，先从您的身体上释放静电。这可以通过触摸一台仪表机壳的接地金属表面，或一根金属导管或管子来实现。

在一个静电－安全区域处置所有对静电敏感的部件。如有可能，使用抗静电的地面衬垫及工作台衬垫。

接线线缆及电气连接顺序

在电气连接前，详细看显示器下方接线盒，由左向右共11大组接线排，

各个端子详细功能见下表2-1：（由左往右，依次为1,2,3,4,5,6，7，8，9，10，11）

序号	端子	功能	备注
1	电源(黑色）	220v的供电	L,N
2	电源（蓝色）	24V/12V供电	VCC GND
3	流速1传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
4	流速3传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
5	流速3传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
6	流速4传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
7	流速5传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
8	流速6传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
9	空置	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
10	雷达水位传感器接口 绿色	连接传感器	红，VCC   黑GND 黄（485A）绿(485B)
11	485输出橙色	数据输出	485A ,485B

表2-1   线缆详解表

为了保证工作人员和仪表的安全，请按照如下顺序来完成电气连接：

1、切断电源，保证安全；

2、传感器电缆连接序号3接口。

3、若客户需要远传数据，连接后序号11接口， 485输出的。

4、 12V/24V直流电源或AC220V连接，连接序号2直流供电即可；

传感器电缆连接

为了确保传感器的安全请确保在连接传感器时，表头的 24V 电源已断开。传感器带有四根信号线。传感器连接接线端子的具体位置如图 2-9 所示， 将传感器线连接至对应位置。

传感器的线缆从左至右，所接呈现的颜色依次为 VCC、GND、A、B。

请再次检查传感器的电源线连接是否正确。

确保导线连接牢固后，拧紧锁紧接头，将传感器电缆固定

电源及电缆接线

在连接传感器电源电缆前，请确保整机总电源断开

所有线缆连接好后，需仔细检查线序及电压，没有错误后，锁紧接头，方可供电。

第3章    操 作

主界面

流量站人机交互方式为彩色触摸屏，能实现测量页面，菜单页面、测量值、系统时间、温度和通信状态等，系统上电后的显示界面如图 3-1 所示：

图 3-1 主界面

菜单详细介绍

3.2.1在主界面，点击平均流速，可以进入各多普勒流速仪的配置界面，如下图。

需要设置对应流速仪可以点击底部按键，设置完成后点击右下方主页按钮返回。

说明：   流速——对应这个流速仪的测量流速

滤波——流速测量数据的平滑参数

门限——流速仪灵敏度设置   右侧图表为流速仪信号幅值数据

流速=乘法系数*流速+加法系数

3.2.2 点击水位可进入雷达水位设置页面，和渠宽设置，如下图

说明： 安装高度——雷达安装位置距离渠道底部位置，单位CM

渠宽——设置矩形渠道的宽度，单位m

安装位置名称——输入安装位置名称（用于U盘数据导出的名称识别）

3.2.3   点击累计流量的值，可进入累计流量设定界面，如图，设定需要的值即可。

3.2.4 点击右下方历史数据，可进入历史数据导出和查看界面，如下图

说明：时间起点——导出历史数据的起点时间（可以不设定）

结束时间——导出历史数据的结束时间（可以不设定）

U盘导出数据——点击此按钮可导出数据到U盘，右侧有导出结果提示

删除历史——点击此按钮进入会让您进行二次确认删除，确定删除可继续点击删除，如下图

3.2.5 点击主界面右下角485输出按钮，可进入对外485输出配置。

数字信号

表头 RS485 接口，支持 Modbus RTU。默认设备地址 41，波特率 9600，停止位 1，无校验。

寄存器表

float 小端翻转模式，字节序 CDAB，Unsigned int（u32）小端翻转模式CDAB

报文地址	数据类型	读写	长度	描述	备注
0	float	read	2	流速	m/s
2			2	水位	m
4			2	瞬时流量	m3/s
6			2	累计流量	m3
99	Unsigned short	write	1	对外 485 地址	默认 41