ADCP河道流量计说明书
多普勒效应的一般定义为：当声波声源与观察者做相对运动时，观察者接收到的声波频率会和声源的频率不同，变化的大小与相对运动速度有关。这个定义太抽象了，您一定遇到过多普勒效应，当你站在火车站台，每当火车经过时，你所听到的变化都能告诉你火车行驶的有多快。这就是多普勒效应。 利用多普勒效应测量水流的速度，即通过发射短的声音脉冲，听它的回声，测量回声的变化或频率。水本身几乎不反射声音，反射声音的主要是水中悬浮的粒子。这些粒子是典型的浮游生物或者是悬浮的沉积物。经验告诉我们这个多普勒剖面仪遇见的小粒子的平均速度与水的速度是一致的，测量的速度是水的速度。 上图是声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profilers简称ADCP）的原理示意图，超声波换能器发出一束短脉冲，与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来的超声信号的频率变化也不同，通过数字信号处理器的计算，就可以得到不同水层的流速。 一、用途： ADCP声学多普勒流速剖面仪主要用于在线方式的水库、干渠、明渠的流速、流量测量。适合河道、渠道较规则的且水位超过0.5米到5米深的水域，用多普勒流速仪测得各层流速，再用流速仪上的压力传感器测得水深，就可以通过上位机计算出流量。ADCP的设计无运动机械部件，具有准确稳定的特点，适合长期在线监测。与点式多普勒相比可以更加精准测量渠道断面流速分布情况，可以在自然水域包括黄河罐区的各种环境中使用。 二、主要技术指标如下： 换能器频率： 2000KHZ 结构：分体式； 测量种类：流速、流量、水深、水温 供电：24VDC±2V 防护等级：IP68 用途：在线式测量 流速测量范围：标配是0.03m/s～5.00m/s(传感器以上水深：40cm)； 单元层数： 最大 16层 最大测量剖面范围：5米 单元层大小： 最小12厘米，最大32厘米。 长期精度：0.5%±5mm。 水深测量：0.02m～10.00m；分辨率：2mm 精度：±0.5%； 温度传感器： -2 ºC～+70 ºC分辨率：0.1ºC； 流量范围：10升/秒～99999999立方米/小时 默认输出信号：RS485； RS485输出信号内容：流速、瞬时流量、累积流量、水位、温度 可选输出信号：4-20mA； 4-20ma输出信号内容：瞬时流量 传感器和变送器之间电缆长度：10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 河道流量计传感器 河道流量计主机 三、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： ◆“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 断面设置” 进入“断面设置”，默认是一个梯形渠道的断面。 测深垂线：就是来标识出某一个点水平离左岸0点的距离，还有这一点河道平面到河道底部的距离。 如果河道是不规则的，一般要在河道中除了以上垂线，再选择2-5个点，每个点用人工测量出某一个点水平离左岸0点的距离和距离水面的深度，输入“起点距”和“高度”。比如下图就是一个不规则的自然河道的横截面。 ◆ “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，默认为0.00立方米/小时。 3.累加水量：就是累计水量计算的时候是从0立方米/小时开始累加，还是从指定的某个数值开始累加，比如：设定为100立方米/小时，就是从100立方米/小时开始累加。 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m3³/h、m3³/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“水位、层数、层厚”。 快捷方式：在开始画面，同时按下向上键和向下键来切换这两个显示界面。 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。 如果设定的偏移量是10厘米，只有测量到的实际水位有1厘米或者更大的时候，系统才会自动叠加这个偏移量。 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。 9.流量系数：这个是为了让流量计测量的流量跟实际更接近，使用其他仪器实际测量，或者人工实际测量得出数据，然后来对流量计测量结果做个比较和率定。这里要请有水文流量测量实际经验的人员来做，以免因为没有足够的经验造成测量误差加大。 10.停测水位：如果设定为0.1米，那就是水位到了0.1米，就停止进行流量测量。 ◆ “7 复位选择” 1.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。 2. 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)
