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农田灌溉超声波多普勒流量计
使用说明书
提示：由于产品在不断更新，产品说明书和安装说明书不能保证跟最新的产品一致。产品本身和使用说明如有所变化将不能通知到每一位客户，如有需要请直接跟我公司销售人员联系。变化的部分包含但不限于以下部分：
1.产品的功能、结构、形状、颜色等。
2.软件的功能、结构、显示方式、操作过程等。
一、产品和技术参数
1.1 产品简介和工作原理
本产品是在自然水域中测量水的流速、流量的传感器。
超声波多普勒流量计分为传感器、主机两部分。
传感器有两个换能器，一个发射，一个接收。当传感器正对着水流方向，也就是逆流测量的前提下：
1.水流静止情况下，接收到的频率跟发射频率一样。
2.流速越快，接收传感器接收到的频率越快，会高于发射的频率。
3.流速越慢，接收传感器接收到的频率越慢，但是会高于发射的频率。
当传感器顺着水流方向测量的前提下：
1.水流静止情况下，接收到的频率跟发射频率一样。
2.流速越快，接收传感器接收到的频率越快，但是会低于发射的频率。
3.流速越慢，接收传感器接收到的频率越慢，但是会低于发射的频率。
从上面这个就可以通过硬件和软件计算出水流流速和水流方向。
1.2技术参数
型号：HC-DPLMQ-01FJDNSY
结构：分体式；
测量种类：流速、流量、水深、水温
防护等级：IP68
用途：在线式测量
流速范围：0.02m/s～6.00m/s(最小水深：15cm)；测量分辨率：1mm/s；精度：测量流速的±2～4% ；
水深测量：0.05m～10.00m；分辨率：2mm 精度：±0.5%；
温度范围：0～60ºC；分辨率：0.1ºC；
流量范围：10升/秒～99999999立方米/小时
供电：电池供电，12VDC；
输出信号(电池供电)：RS485，RS232；
无线传输：低功耗GPRS无线数据传输和采集卡
传感器和变送器之间电缆长度：20米；
被测水道类型：管道，渠道，天然的溪流、河流；
液体酸碱度要求：PH值在6～8之间，对传感器无腐蚀性。
液体温度要求：0～50℃
液体压力要求：自然环境状态下，1个标准大气压
对于流量计供电是11～14VDC，供电电流250mA。
连续工作功耗：14V×200ma=14V×0.25A=3.50W。
配套软件：
数据采集系统 1套 低功耗GPRS无线数据采集和传输软件
综合管理系统 1套 低功耗GPRS无线数据采集服务器软件
1.3标准测量状态
通电后，60秒钟后出来流速和流量。
标准测量状态不含主机，传感器直接出来485信号，主机通过485接口输出流速和流量两种数据。
1.4网络服务器软件和硬件要求
以下是通过无线GPRS发送数据到后台服务器才需要的要求：
第一种：接收数据在50个点以内的。
1.服务器的操作系统为Windows XP SP3或者Windows 7 32位版本。
2.服务器要是联通、电信的宽带，带宽4M以上，通讯良好。
3.服务器硬件要求：CPU为Intel或者AMD 双核 2GHz以上，总共内存4GB(剩余2GB以上)，硬盘至少两个分区(每个分区剩余空间10GB以上)，显示器是最小17寸液晶(分辨率1024×768 80Hz)。
4.现场流量计安装处，联通或者移动的手机信号良好，并且无电磁干扰。
第二种：接收数据在51-200个点之间的。
1.服务器的操作系统为Windows 7 32位版本。
2.服务器要是联通、电信的宽带，带宽10M以上，通讯良好，网络通畅。
3.服务器硬件要求：CPU为Intel或者AMD 双核 2.4GHz以上，总共内存4GB(剩余2GB)，硬盘至少两个分区(每个分区剩余空间30GB以上)，显示器是最小17寸液晶(分辨率1024×768 80Hz)。
4.现场流量计安装处，联通或者移动的手机信号良好，并且无电磁干扰。
1.5 显示界面
显示水位和流量 显示流速和截面积
1.6 产品实物图
图1.6.1 农田灌溉超声波多普勒流量计传感器
图1.6.2 农田灌溉超声波多普勒流量计主机
二、产品安装
2.1 传感器安装
灌溉渠道大多数都是明渠，形状为矩形、梯形，少部分是U字型的。
灌溉的暗渠会有少部分是圆形的。
对上游和下游渠道的要求：在传感器上游，要有渠道宽度10倍的直渠道；如果上游是闸门、水泵，传感器和闸门、水泵之间要有渠道宽度30倍的直渠道。传感器的下游，要有渠道宽度5倍的直渠道。
图2.1.1 传感器和安装底座连接在一起
2.1.1埋地法安装：适用于水中没有什么沉积物的渠道，传感器跟渠道之间用安装底座来固定。传感器要正对着水流方向安装。
图2.1.1.1 矩形渠道传感器埋地法安装示意图
在灌溉渠道内，如果没有沉积物，我们把传感器安装在渠道底部的正中央，正对着水流方向，这样能够测量到中间的流速，是最理想的安装位置。
图2.1.1.2 矩形渠道传感器埋地法安装安装实物图
2.1.2抬高法安装：适用于水中有淤泥、垃圾等沉积物的渠道，传感器跟渠道之间要做个安装台，用来抬高安装位置。传感器要正对着水流方向安装。
图2.1.2.1 有淤泥的渠道需要抬高安装高度
图2.1.2.2 超声波多普勒流速仪做好了水泥台的安装图
2.1.3 活动支架安装法-宽度2米以内渠道
如果有沉积物，比如：淤泥。要把传感器安装在沉积物的旁边或者上面。这个时候就需要用到安装支架，安装支架可以根据下图来制作。因为每个现场安装支架的高度和宽度都不相同，一般都是在现场附近找人制作。
传感器的支架和岸边起固定作用的支架之间用螺丝拧在一起，，这样要维修和维护的时候，把岸边支架上的螺母拧掉就可以把传感器从水里面捞出来。
图2.1.3.1 活动支架安装法示意图
支架制作和安装的基本要求：
1.宽度1米以内的渠道，支架要把传感器装在渠道的正中间。宽度1米-2米的渠道，传感器要离开渠道壁0.40米以上。
2.支架装好传感器之后，传感器要正对水流方向，在水流的冲击下，要长期不能变形，同时也不能抖动，传感器要跟水面平行。
3.传感器安装的位置，要高于渠道底部的淤泥。
4.在传感器前方60°发射角度范围内，并且在距离1米内，不能有任何障碍物。
5.支架的制作，要尽可能减小对水流阻挡的面积，以免影响流速。阻挡面积增大，还会产生一个问题，就是容易缠绕垃圾或者水草。
2.1.4 活动支架安装法-宽度2米以上渠道
在2米以上的较宽渠道上，要把传感器安装在渠道中间的底部施工量比较大，一般都是用活动支架来安装，安装在渠道的一侧。如果渠道宽度超过5米以上，建议在渠道的左边和右边各安装一个传感器来测量。
支架要做成在岸边可以拆卸的。
2.1.4.1梯形渠道
梯形渠道将传感器安装在左边或者右边斜坡的一侧，距离渠道底部要留有一定的高度，避开淤泥淤积或者垃圾堆积。
图2.1.4.1 梯形渠道安装法示意图
2.2产品接线图
图2.2.1 第一代主机接线说明
图2.2.2 第二代主机接线说明
三、服务器软件(只有通过手机流量无线传输的流量计才有这个功能)
3.1服务器软件功能
服务器软件可以接收到现场灌溉渠道传感器发送过来的水位、温度、流速的信息，在屏幕上显示并保存起来，同时可以把以上数据通过计算得出现场的流量。
图3.1.1 后台服务器软件显示的现场流速、水位等数据
3.2 服务器软件各功能说明
服务器软件右边是基本的功能菜单，包括启动软件、关闭软件、参数设置、退出软件等。
“服务器地址”：可以看到本服务器的固定IP地址，如果是通过花生壳或者其他代理服务器软件的，可能看不到服务器地址。
“服务器端口”：是指服务器通讯的端口号。
“通讯状态”：可以看到是否有数据上传和下载。
“报警静音”：如果不打“√”，那么采集的数据达到上限或者下限报警值，就会有闪动或者声音。如果打上“√”，那么电脑达到报警值也不会有声音。
“串口调试”：通过电脑串口调试，此功能不对外开放。
“服务器停止”：可以启动服务器软件或者停止服务器软件。
“参数设置”：可以调试现场RTU的参数，也可以设置服务器软件的参数。
“记录查询”：可以查询已经存储下来的历史数据。
图3.2.1 服务器软件右边菜单使用说明
顶部菜单分为5种产品：超声波液位计、超声波液位差计、明渠流量计、多普勒流速仪、雷达物位计。根据现场实际的产品来选择对应的菜单。
图3.2.2 服务器软件顶部菜单使用说明
“超声波液位计”：现场仪表是超声波液位计的时候，选择这一项。
“超声波液差计”：现场仪表是超声波液位差计的时候，选择这一项。
“明渠流量计”：现场仪表是明渠流量计的时候，选择这一项。
“多普勒流速仪”：现场仪表是超声波多普勒流速仪、超声波多普勒流量计的时候，选择这一项。
“雷达物位计”：现场仪表是雷达物位计的时候，选择这一项。
因为我们这个产品是“农田灌溉超声波多普勒流量计”，所以在这里要选择“多普勒流速仪”。
3.3 基本参数设置
图3.3.1 基本参数
在基本参数中，我们先选择“DTU编号”，可以进行对应DTU的“物位上限m”和“物位下限m”设置。
其中几个参数作用如下：
“物位基准补偿m”：当现场传感器测量中比实际水位高10个厘米，我们可以在这里输入“-0.10”，这样就把现场传感器测量的误差纠正过来。如果现场传感器测量中比实际水位低30个厘米，我们可以在这里输入“0.30”来纠正。
“流量补偿系数”：默认为1.00，如果测量出来的流量比实际大，比如：实际流量是每小时900立方米，仪表测量出来是每小时1000立方米，我们可以把这个数值改为“0.90”，这样计算出来的流量就跟实际流量接近。
四、操作菜单
在运行模式界面按Set键3秒钟后，进入一级菜单界面：
◆参数没有被锁定的一级菜单界面：
◆|“1 参数锁定”
1.“0 结束设置”：当选择此项时，按Set键将退回到运行模式界面。
2.“1 不锁定”：菜单不锁定，允许别人改动。
3.“2 全局锁定”：菜单上锁，当你的参数设置好，不希望别人随意改动，把菜单上锁，这样就要输入密码才能解锁进行菜单操作。本流量计的初始密码为25，用户可以修改初始密码任意设置自己的密码（特别提醒请记住自己设置的密码，如若忘记应与厂家联系）。
★当参数未被锁定时，按Set键进入参数锁定的设置界面：
不锁定：不锁定，那将所有的菜单都可以随意修改。
全局锁定：全局锁定后，必须输入密码才能修改。
★当参数被锁定时，按Set键进入参数锁定的解锁界面：
◆“2 报警设置”
1.瞬时流量报警模式：设置瞬时流量是否要设置报警值，分为三种状态：
“关闭”：就是不设置报警。
“高位告警”：如果设置报警值是100立方米/小时，就是瞬时流量超过100立方米/小时开始报警。
“低位告警”：如果设置报警值是100立方米/小时，就是瞬时流量低于100立方米/小时开始报警。
2.瞬时流量报警值：就是设定瞬时流量到多少立方米/小时，开始报警。
3.瞬时流量报警回差：为了避免瞬时流量波动而引起的继电器频繁启动和停止，需要设定一个波动幅度来避免这个情况的出现。
4.累计流量比例输出
5.预先设定累计流量：如果设定累计流量是2500立方米，那么累计流量慢慢加起来达到2500立方米的时候，继电器开始动作。
◆“3 参数校正”(这个菜单只有4-20mA输出的时候才有用)
参数校正菜单是在输出的电流值跟计算出来的电流值不同的时候，才需要修改。首先将仪表断电，然后把万用表打到20ma档，万用表正极接到流量计“mA1+”端子上，负极接到“mA1+”右边的“GND”端子上，然后给仪表通电。通电1分钟以后再测量电流。
1.4mA校正：
提示：因为普通万用表有偏差，所以测量的时候，如果是有±0.01-0.02mA的差别，可以忽略不计。
进入4mA校正菜单，会有一个出厂设置的数，假设是“3100”。这个时候，先按增加键增加一个数字，这个时候万用表上显示的是目前输出的电流值。
如果万用表显示电流低于4mA，可以用增加数值的方法增大输出电流，直到万用表上显示4mA。这个时候可以退出4mA校正进入20mA校正菜单。
如果万用表显示电流高于4mA，可以用减少数值的方法减小输出电流，直到万用表上显示4mA。这个时候可以退出4mA校正进入20mA校正菜单。
2.20ma校正：
进入20A校正菜单，会有一个出厂设置的数，假设是“7200”。这个时候，先按增加键增加一个数字，这个时候万用表上显示的是目前输出的电流值。
如果万用表显示电流低于20mA，可以用增加数值的方法增大输出电流，直到万用表上显示20mA。这个时候可以退出20mA校正进入20mA校正菜单。
如果万用表显示电流高于20mA，可以用减少数值的方法减小输出电流，直到万用表上显示20mA。这个时候可以退出20mA校正菜单。
◆“4 通信设置”(这个菜单只有485输出的时候才有用)
1.通信地址：默认是1，可以设置为1～32中任意一个数字。
2.波特率：默认是9600，可以有2400、4800、9600、19200四种可选择。
3.工作方式：默认是查询方式，也就是上位机发一个指令，仪表返回一次数据。这是标准的MODBUS协议。如果是我们厂家协议，可以做成“自动报告方式”，也就是不需要上位机给指令，仪表就一直往上位机传测量到的数据。
◆“5 堰槽类型”
以下堰槽类型必须在“工作状态”中设置为“启动”才能够使对应类型的渠道计算流量。下面所有单位都是米。
1.方形管道：需要输入渠道边长。
2.矩形管道：需要输入渠道的宽度和高度。
3.梯形管道：需要输入渠道的上底边长度、下底边长度、梯形渠道的高度。
4.圆形管道：需要输入直径。
5.椭圆形管道：需要输入长半径和短半径。
◆“6 其他参数”
1.20mA流量值：是4-20mA输出时，20mA对应是每小时多少立方米。
2.4mA流量值：是4-20mA输出时，4mA对应是每小时多少立方米。
3.累加水量：就是累计水量计算的时候是从0t/h开始累加，还是从指定的某个数值开始累加，比如：设定为100t/h，就是从100t/h开始累加。
4.水量清零：默认是“否”，如果选择“是”，就是把当前的累计流量清零，从0开始累加。
5.流量单位：有m³/h、m³/s，l/s三种。
6.界面切换：如果选择“是”就切换到下一种界面。选择“否”就是不切换。界面分为两种，第一种是显示“水位、流量、累加水量”，第二种是显示“流速、截面积”。
7.偏移量：如果测量出来的水位比实际高10厘米，这里就要改为-0.10m。如果测量出来的水位比实际低3厘米，这里就要改为0.03m。
8.累加量单位：就是累计水量是以立方米为单位还是以升为单位。
◆“7 复位选择”
出厂复位：是: 恢复到刚出厂设置的状态。否: 退出。出厂设置默认为否。
系统复位：是：恢复系统设置。否：退出。出厂设置默认为否。(此项请不要修改，是厂家设置用)
五、产品使用注意事项
1. 传感器和主机之间的防水插头要插紧拧好。以防止短路或者断路。
2. 传感器和主机之间的电缆要穿管后再贴壁安装并且用线卡固定。
3. 开盖操作前，必须先把电源断开。
4. 壳体上有紧固螺丝，打开壳体操作完毕后，必须先检查防水密封条是否完好无损，没有垃圾或者颗粒物粘附在密封条上。如果有，需要清理干净后再盖盖。然后再盖上盖子，拧紧所有密封螺丝。
5. 开盖操作的时候，不要让水、尘土等进入壳体内，如果有需要清理干净。
6. 在灌溉渠道内使用无线传输器，天线必须引出仪表箱外，同时要做好避雷措施，以免让天线变成雷电击打的目标。
7. 不要人为拉扯、甩动电缆，也不要撞击壳体。
8. 不要把连接电缆作为承重线，用连接电缆来悬挂变送器、电池盒，或者其他重物。电缆必须是固定在灌溉渠道的水泥壁上，不能晃动。
9. 需要在电缆线外面套上透明橡胶水管或者镀锌管，以起到保护作用。
10. 传感器安装要考虑泥沙淤泥情况对测量造成的影响。
11. 主机所处的环境如果比较潮湿，需要装在仪表箱内。
12. 室外安装，要给主机和传感器做好避雷措施。
13. 要避免在有腐蚀性液体和腐蚀性气体、蒸汽的环境中安装。
14. 供电只能用12VDC供电供电。
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