仪表的工作原理

1、量水堰槽的测流量原理

 明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（参见图五）。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、坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽（参见图六），由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小，因此，渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位对应相同的流量。量水堰槽把流量转成了液位。通过测量流经量水堰槽内水流的液位，可以根据相应量水堰槽的水位-流量关系，求出流量。常用的量水堰槽种类如图六。

量水堰槽的水位-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。

每种类型的量水堰槽，都有自己的固定水位-流量对应关系。确定水位-流量关系时，三角堰要求要有渠道宽B、开口角度、上游堰坎高p的参数；矩形堰要有渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高p的参数；巴歇尔槽只要求有喉道宽度的参数b。

2、超声波测液位原理（参见图七）

本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。探头向水面发射超声波。超声波经过t时间，到达水面。这部分能量被水面反射后，被探头接收。仪表记下这段时间的长度t。探头内部安装有温度传感器，并把温度信号传递给仪表。仪表计算出探头的当前温度，根据超声波的传播速度和经过的时间t，经过温度补偿计算出水面到探头的距离D。

安装仪表时，通过按键向仪表内存内设置探头到“水位=0”的距离L（二级菜单页面1中“零 距”参数项）。在实际测量中，液位H是实时变化的，仪表根据所测时间t计算出液面距离D，从而得到当前液位H，（H＝L-D）。

由于产品生产中,各种材料的离散性；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”为液位校正系数。“K”的数值要经过标定来确定。仪表的二级菜单页面4中“液位校正”参数项用于存储“K”，仪表出厂时已经校正好。一般情况下禁止修改此“液位校正”参数。

3、仪表的工作原理（图八）仪表控制探头发射和接收超声波。按图八的过程转为液位（单位：米）。再通过查水位-流量表，把液位转成流量（单位：立方米/小时）。

 水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。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”。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。                                                                                                                                                                                                                        ���  仪表把瞬时流量按时间累加，得出累计流量。累计流量共12位数字。当累计满12位时，自动回零，重新累计。

仪表上输出的电信号有三种：4～20mA电流信号，为瞬时流量；继电器的开关量，根据参数设置，或按每累计多少流量动作一次，或按液位的报警点，或按液位的上下限动作；RS-485信号，为瞬时流量和累计流量。