儀表的工作原理

1、量水堰槽測流量的原理

明渠內(nèi)的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（參見圖五a）。對于一般的渠道，液位與流量沒有確定的對應(yīng)關(guān)系。因為同樣的水深，流量的大小，還與渠道的橫截面積、坡度、粗糙度有關(guān)。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽，由于堰的缺口或槽的縮口比渠道的橫截面積小，因此，渠道上游水位與流量的對應(yīng)關(guān)系主要取決于堰槽的幾何尺寸。同樣的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位對應(yīng)相同的流量。量水堰槽把流量轉(zhuǎn)成了液位。通過測量量水堰槽內(nèi)水流的液位，再根據(jù)相應(yīng)量水堰槽的水位-流量關(guān)系，反求出流量。常用的量水堰槽種類如圖五b。圖五b、常用的量水堰種類

量水堰槽的水位-流量關(guān)系可以從國家計量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計》JJG711-1990中查到。

每種類型的量水堰槽，都有自己的固定水位-流量對應(yīng)關(guān)系。計算水位-流量關(guān)系時，三角堰要求要有渠道寬B、開口角度、上游堰坎高p的參數(shù)；矩形堰要有渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高p的參數(shù)；巴歇爾槽只要求有喉道寬度的參數(shù)b。

 2、超聲波測液位原理（參見圖六）

本儀表采用超聲波回聲測距法測液位。探頭固定安裝在量水堰槽水位觀測點上方（水位觀測點的位置見堰槽構(gòu)造說明）。探頭對準(zhǔn)水面。探頭向水面發(fā)射超聲波。超聲波經(jīng)過t1時間，走過E1距離，碰到校正棒。一部分超聲波能量被校正棒反射，并被探頭接收。儀表記下這段時間的長度t1。超聲波的另一部分能量繞過校正棒，經(jīng)過t2的時間到達水面。這部分能量被水面反射后，被探頭接收。儀表記下這段時間的長度t2。校正棒已經(jīng)固定在探頭上。校正棒的長度E1不會變化。儀表根據(jù)t1與t2的比例，再乘以E1，求出水面到探頭的距離D，D=E1╳t2/t1。

安裝儀表時，通過按鍵向儀表內(nèi)存內(nèi)設(shè)置探頭到“水位=0"的距離L。儀表從內(nèi)存讀取參數(shù)L，用L減去D，求出液位H（H=L-D）。

由于產(chǎn)品生產(chǎn)中,E1的長度不*一致；電路的延遲也不一致。儀表實際計算液位時使用的運算式為：H=L-KD，其中“K"為線性修正系數(shù)。“K"的數(shù)值要經(jīng)過標(biāo)定來確定。

3、儀表的工作原理（圖七）儀表控制探頭發(fā)射和接收超聲波。按圖八的過程轉(zhuǎn)為液位（單位：m）。再通過查水位-流量表，把液位轉(zhuǎn)成流量（單位可以是：L/s，或m³/h）。

水位-流量表是存儲在儀表里的一組數(shù)據(jù)。通過儀表上的按鍵可以向儀表的存儲器中輸入。本儀表的水位-流量表是按相等的液位間隔存儲的。例如使用三角堰時，液位的間隔設(shè)為為“0.01m"。儀表的內(nèi)存中存有：液位=“0.00m"時對應(yīng)的流量=“0.0000L/s"；液位=“0.01m"時 對應(yīng)的流量=“0.0136L/s"；液位=“0.02m"時對應(yīng)的流量=“0.0772 L/s"；液位=“0.03m"時對應(yīng)的流量=“0.2127L/s"。

儀表把瞬時流量按時間累加，得出累計流量。累計流量共8位數(shù)字。當(dāng)累計滿8位時，自動回零，重新累計。不管是由于儀表自己累計滿8位回零，或是人為通過按鍵清除累計使累計回零，儀表都會記憶回零的時間。

儀表內(nèi)設(shè)有歷史數(shù)據(jù)記錄存儲器。用于存儲時間、流量、累計流量，可存儲五年的記錄。存儲器都是循環(huán)使用，即存儲器存滿時，復(fù)蓋早的記錄。

從儀表上輸出的電信號有三種：(4～20)mA電流模擬信號，根據(jù)參數(shù)設(shè)置可以為瞬時流量或液位； RS485數(shù)字信號，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，按通訊協(xié)議約定的格式輸出；RS-485數(shù)字信號，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，按通訊協(xié)議約定的格式輸出。

儀表支持(4～20)mA 、 RS-485的數(shù)據(jù)傳輸。 RS-485接口已裝在儀表上。