一、用途
本儀表與量水堰槽配用，主要用來測量具有自由流條件的渠道內(nèi)的污水流量。儀表工作時，傳感器不與被測流體接觸，避免了渠道內(nèi)污水的沾污和腐蝕。用于測量污水流量，可以比其它形式的儀表，具有更高的可靠性。
本儀表有數(shù)據(jù)存儲功能。除存儲本儀表流量記錄外，還可以接入其它儀表的（4～20）mA信號，同時記錄（如水質(zhì)測量儀表：COD、PH等，zui多4路）。存儲的記錄可以通過儀表上的按鍵查看，或通過打印機打印，或通過RS-232、RS-485、GSM短信遠程通訊傳輸。
本儀表適用于環(huán)保部門監(jiān)測企事業(yè)單位的污水排放，適用于污水處理廠測流量。
WL-1A1超聲波明渠流量計的應(yīng)用情況如圖一。
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圖一 、 WL-1A1超聲波明渠流量計用于測污水流量
二、儀表的組成及外形尺寸
1、儀表的組成
本儀表產(chǎn)品主要由儀表、探頭部分組成（參見圖二）；關(guān)鍵零部件采用：計算機板、顯示板、液晶屏、液位傳感器（探頭）。
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圖二、儀表的組成
注意：超聲波明渠流量計應(yīng)用中，必須與量水堰槽配合使用。本產(chǎn)品沒有提供量水堰槽。應(yīng)用中根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場條件，參考本說明書的第七章，或其它資料自行構(gòu)造。
2、儀表的結(jié)構(gòu)和外形尺寸（參見圖三、圖四）
圖四、探頭部分的外形尺寸
3、儀表的顯示屏（參見圖五a）
圖五a、儀表的顯示屏
三、主要技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)
1. 流量范圍：10L/s～10000L/s （由配用的量水堰槽的種類、規(guī)格確定）
2. 累計流量：8位十進制數(shù)，累滿8位后自動回零，重計
3. 流量準(zhǔn)確度：±5％（1%～3％配用量水堰槽的不確定，再附加上1%～2％的儀表測量誤差）
4. 測距范圍：0.4m～2m（從探頭底部起0.4m內(nèi)是盲區(qū)，0.4m～2m內(nèi)為測距范圍）
5. 測距準(zhǔn)確度：±3mm （在1m量程內(nèi)標(biāo)定的結(jié)果）
6. 液位分辯：1mm
7. 工作環(huán)境溫度：-20℃～55℃
（交流供電，且儀表內(nèi)有附加自伴熱時可以：-35℃～55℃，附加自伴熱要在訂貨時聲明）
8. 儀表防護等級：儀表顯示部分：IP66(儀表下部的過線孔要堵死)；探頭部分：IP68
9. 供電電源：
交流供電：（220V±22V） 6W （使用儀表自伴熱時為26W）
直流供電：12V±2V 120mA [直流供電時，儀表沒有（4～20）mA輸出和繼電器動作]
交流、直流供電同時存在時，儀表使用交流供電；交流掉電，自動接通直流。
11. 儀表日歷鐘計時誤差: < 5分鐘/每月
12. 儀表數(shù)據(jù)存儲量：
每月、每天、每小時的記錄：僅記錄流量 ＞2年，附加其它儀表4路 ＞4個月
每分鐘的記錄：僅記錄流量 ＞8小時，附加其它儀表4路 ＞4小時
14. 接入其它儀表的(4～20)mA電流：
儀表內(nèi)部采樣電阻： 200Ω；負端與儀表地端共接
可以接入的數(shù)量：I1、I2、I3、I4共4路
13. 可以配接的打印機：接口插座， DB25插孔
設(shè)定為“打印記錄”時：EPSON兼容（建議配用TP-μp40T）
設(shè)定為“定時打印”時：僅TP-μp40T （需用該打印機內(nèi)的漢字庫）
14. (4～20)mA電流輸出：
外部負載電阻：(0～500)Ω
誤差： 0.5％ (相對儀表示值)
負端與儀表地端共接 (根據(jù)應(yīng)用要求可改成懸浮地輸出)
輸出內(nèi)容：流量、液位可選
15. RS-232：接口插座，DB9插針
編碼方式： 1起始位，8數(shù)據(jù)位，1停止位，有奇偶校驗位或無校驗位
波特率： 300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,43200,57600可選
通訊協(xié)議：怡文、金源、西交、九波等（見第十章第10節(jié)“遠程通訊”）
16. 繼電器：
控制方式： 每累計設(shè)定的m3閉合一次、液位報警、液位上限、液位下限可選
類型： 單刀雙擲 （常開、常閉）
觸點容量： AC250V 1A ；DC30V 1A
四、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b）。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（參見圖六），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六。
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圖六、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》JJG711-90中查到。本說明書的第七章摘抄了一些常用的類型。
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（參見圖七）
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（儀表顯示器上用“Ó”和“?”提示是否收到“校波”）。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（儀表顯示器上用“Ó”和“?”提示是否收到“回波” ）。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（“系統(tǒng)參數(shù)”][13/24]“探頭距離”）。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**；電路的延遲也不*。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。儀表的參數(shù)表中“系統(tǒng)參數(shù)”][14/24]“修正系數(shù)”用于存儲“K”，儀表出廠時的標(biāo)定值記在儀表箱體的右側(cè)標(biāo)簽上（參見圖二）。
3、儀表的工作原理（圖八）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”•••。儀表允許設(shè)置zui多50個點的液位及對應(yīng)的流量數(shù)據(jù)。一般設(shè)置30個點便能滿足應(yīng)用要求。一些常用的液位-流量表已預(yù)先設(shè)置在儀表內(nèi)。使用時通過參數(shù)表選擇對應(yīng)的堰槽種類就可以得到相應(yīng)的水位-流量表。儀表內(nèi)沒有的水位-流量表，要把堰槽種類設(shè)為“自定義”，并逐點的設(shè)入水位-流量數(shù)據(jù)。
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。并在顯示屏 “累計流量清零時間”的位置上顯示出來(圖五a)。
儀表內(nèi)有兩組歷史數(shù)據(jù)記錄存儲器。其中一組用于存儲每小時、每日、每月的歷史計錄。如果僅存儲流量、累計流量，可存儲多于兩年的記錄；同時存儲液位、I1、I2、I3、I4只能存儲四個月的記錄。另一組用于存儲每分種的歷史記錄，如果僅存儲流量、累計流量，可存儲多于八小時的記錄；同時存儲液位、I1、I2、I3、I4，只能存儲四小時的記錄。兩組存儲器都是循環(huán)使用，即存儲器存滿時，復(fù)蓋zui早的記錄。
I1、I2、I3、I4是從接線端子上接入的其它儀表的(4～20)mA電流信號。儀表內(nèi)部的采樣電阻為200Ω。通過按鍵在“計錄內(nèi)容” ][01/11]“選項”內(nèi)選定了某端子時，儀表同時存儲記錄該端子上外接儀表的歷史記錄。還會在顯示屏上的“記錄”位置，交替地顯示被選儀表的瞬時示值。
從儀表上輸出的電信號有四種：(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；繼電器的開關(guān)量，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，或按每累計多少流量動作一次，或按液位的上下報警點動作，或僅按液位的上限，或僅按液位的下限；RS-232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；打印機接口，根據(jù)設(shè)置，或按等間隔逐條打印，或按歷史記錄連續(xù)打印。
儀表支持RS-232、RS-485、調(diào)制解調(diào)器、GSM無線通訊模塊的數(shù)據(jù)傳輸。RS-232、RS-485接口已裝在儀表上（圖二十二，面板背面的：A、B、GND）。可以通過按鍵在RS-232和RS-485之間切換。使用調(diào)制解調(diào)器需要從RS-232上外接。GSM無線通訊模塊較小，可以裝在儀表內(nèi)部。使用調(diào)制解調(diào)器、GSM無線通訊模塊向計算機通訊，另需的計算機軟件。使用GSM無線通訊模塊傳送短消息，可以使用普通的手機（參見附錄四）。
