仪表的工作原理 1、量水堰槽测流量的原理 

渠道内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（参见图六）。对于一般的渠道，液 位与流量没有确定的对应关系。因为同样的水深，流量的大小，还与渠道的横截面积、坡降 比、渠道侧墙粗糙度有关。 标准量水堰槽的流量-液位 有确定的对应关系，并经过 验证。同样的标准量水堰槽 放在不同的渠道上，相同的 液位对应有相同的流量。量 水堰槽把流量转成了液位。 通过测量量水堰槽内水流的 液位，再根据相应量水堰槽 的水位-流量关系，可以反 求出流量。

常用标准量水堰槽有三角堰，矩形堰，巴歇尔槽（图七）。水位-流量关系可以从国家计量 检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90 中查到。本说明书的第七章摘抄了一些常用的类型。 使用量水堰槽时，*按技术规范里的要求摸仿制作，安装。注意对量水堰槽水位-流量 关系影响大的几个因素。三角堰的渠道宽 B、开口角度、上游堰坎高 p；矩形堰的渠道宽 B、 开口宽 b、上游堰坎高 p；巴歇尔槽的喉道宽度 b。 还有两个应用条件，对量水堰槽水位-流量关系影响较大。1：自由流条件。水流顺畅，下 游水位变化不影响上游测量到的水位。2：量水堰槽的上游渠道要有平直段。三角堰、矩形堰 平直段长度要大于渠宽的 10 倍。巴歇尔槽大于渠宽的 5 倍。

2、超声波测液位原理（参见图八） 仪表采用超声波回声测距法测液位。探头固定安装在量水堰槽水位观测点上方（水位观测 点的位置见堰槽构造说明）。探头对准水面，向水面发射超声波。超声波经过 E1 距离，碰到校 正棒。一部分声波能量被校正棒反射，并被探头接收（仪表显示器上用“”和“”提示是 否收到“校波”）。仪表记下这段时间的长度 t1。超声波的另一部分能量绕过校正棒，到达水 面。这部分能量被水面反射后，被探头接收（仪表显示器上用“”和“”提示是否收到 “回波” ）。仪表记下这段时间的长度 t2。仪表根据 t2 与 t1 的比值，乘以 E1，求出水面到 三角堰 矩形堰 巴歇尔槽 b 流量较小时,水位较低 流量较大时,水位较高 水位 水位 直角三角堰 直角三角堰 水流方向 水流方向 图六、量水堰槽把流量转成液位 角度 b B B p p9 探头的距离 D，D=E1╳t2/t1。 安装仪表时，通过按键设置探头到“水位=0”的距离 L（“系统参数”[09/33]“探头距 离”）。仪表从内存读取参数 L，用 L 减去 D，差值 H 就是液位（H=L-D）。 由于产品生产中,E1 的长度不*一致；电路 的延迟也不一致。仪表实际计算液位时使用的运 算式为：H=L-KD，其中“K”为修正系数。“K”的 数值要经过标定来确定。仪表的参数表中“系统 参数”[10/33]“修正系数”用于存储“K”，仪 表出厂时的标定值记在仪表箱体的右侧标签上 （参见图二）

3、仪表测流量原理（图九）仪表控制探头发 射和接收超声波。按图九的过程转为液位（单 位：m）。再查水位-流量表，把液位转成流量（单 位可以是：L/s，m3/h，或 m3/s）。 水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。通过 仪表上的按键可以向仪表的存储器中输入。本仪表的水位-流量表是按相等的液位间隔存储 的。

例如使用三角堰时，液位的间隔设为为“0.01m”。仪表的内存中存有：液位=“0.00m”时 对应的流量=“0.0000L/s”；液位=“0.01m”时 对应的流量=“0.0136L/s”；液位=“0.02m” 时 对 应 的 流 量 = “ 0.0772 L/s ”； 液 位 = “0.03m”时对应的流量=“0.2127L/s”„„。 允许设置最多 50 个点的液位及对应的流量数 据。一些常用的液位-流量表已预先设置在仪表 内。

使用时通过参数表选择对应的堰槽种类就 可以得到相应的水位-流量表。堰槽种类选“自 定义”时，需逐点设入水位-流量数据。 仪表把瞬时流量按时间累加，得出累计流 量。累计流量共 8 位数字。当累计满 8 位时， 回零，重新累计。不管是由于仪表自己累计满 8 位回零，或是人为通过按键清除累计使累计 回零，仪表都会记忆回零的时间。并在显示屏 “累计流量清零时间”的位置上显示出来(图 五)

4、仪表存储数据 仪表使用 Micro SD 卡存储历史数据。SD 卡容量要求大于 8G，可存储多于 20 年的记录。 卡容量再大没有意义。但也不能小于 8G。小于 8G 的卡，初始化控制方式不同，本仪表无法识 别。显示屏上“记录内容”下方显示的数据用“：”分成两部分。“：”前部分闪动，表示所用 的 SD 卡，仪表无法识别，要换卡。“：”后边闪动，表示所用 SD 卡的记录与仪表内记录不一 致，需格式化。按第十章第 5 项操作，清除历史记录。

仪表存储历史数据包含：仪表日历钟时间、回波、校波状态（有，无）、瞬时流量、累计 流量、液位、接线端子上 I1、I2、I3、I4 接入的(4～20)mA 电流信号。 仪表存储的历史数据，可以通过按键，直接在显示屏上查看。