TKL-1 型超声波明渠流量计说明书一、概述TKL-1 型超声波明渠流量计广泛适用于冶金、石油、化工、化纤、轻纺、制药、电镀、食品加工等工矿企业自然管道(明渠)的污水排放量的计量，是城市水污染防治和环境保护部门监控污水排放的主要仪表之一。
二、仪表的功能与特点：1. 仪表采用气介式集成超声波传感器进行液位测量，从而实现非接触测量。
2. 仪表采用ARM微机芯片及大规模CMOS集成电路，仪表智能化程度高、功能强、可靠性高、功耗小。
3. 仪表可以将每天、每月及每年的流量值（即污水排放量）保存50年，并可以在任意时刻进行查询。
测量数据即使在断电状态下也可永久保持，而无需电池。
4. 仪表具有多参数驻留显示功能，可以驻留显示瞬时流量、总累积流量，液位及计量时间等。
驻留显示选择可通过设置操作完成。
也可选择时钟作为驻留显示。
5. 仪表采用触摸屏，所有操作在屏上完成，故仪表操作非常简便。
6. 仪表设有5个RS-232通信接口，1个上传数据，4个下采数据。
设有8个模拟口用于下采数据。
使仪表具有数采功能。
注：本仪表仅适用于非防爆要求、流体表面不含大量泡沫及非淹没流场合（若要求须定制）。
三、主要技术参数武汉泰肯11.流量范围：0.1×10－3m3/s～93m3/s2 测量误差：自由流< ±5％；3.显示分辨率：瞬时流量: 0.1m3/h累积流量: 1m3液位: 0.001m计量时间: 1h4.仪表工作条件：一次仪表：环境温度: -25℃～＋70℃相对湿度: <5～100％二次仪表：环境温度：-10℃～+55℃相对湿度：<85%5.超声波盲区：400mm6.超声波传感器信号传送距离：250m（更长需定制）7.输出信号：1个RS232标准通信接口。
8.输入信号：4个RS232标准通信接口，8个模拟接口。
8.电源：交流:220V± 10% , 50HZ± 1HZ四、槽号及规格1、流量范围：武汉泰肯2注：1、“P”表示流量计使用帕歇尔槽；2、其它流量规格可根据用户需要定做。
注：1、上述堰槽号中的“Y”表示使用三角薄壁堰板，”R” 表示使用矩型薄壁堰板。
2、其它流量规格或尺寸规格可根据用户需要定做。
五、测量原理TKL-1 型明渠流量计由帕歇尔测量槽或薄壁堰槽、超声波传感器、主机组成。
选用不同的测量槽可适用不同的流量测量范围。
流量计的构成和工作原理如图1所示。
武汉泰肯3武汉泰肯 4图1（1）帕歇尔测量槽的流量公式：被测量的液体流过测量槽而形成自由流时，其流量Q 与测量槽上游侧水位H a 满足如下关系：Q CH a n= (1)式中C ，n 为与测量槽规格有关的常数。
（2）三角形缺口薄壁堰流量公式：Q Ceghe =815252/ （2）（3）矩形缺口薄壁堰流量公式：Q Ce gbehe =23232/ （3）超声波液位传感器在ARM 微机的控制下，控制超声波的发射与接收。
通过测量发射波与回波的时间差即可计算出液位高度H a 或有效液位高度h e ：武汉泰肯 5t a L S L H a ∆-=-=)21( （4）式中H a --液位高度；L--超声波传感器的安装高度(m)；a--超声波在空气介质中和测量温度下的传播速度(m ／s)； ∆t --超声波的发射波与回波的时间差(S)； 这样由(1)或（2）、（3）式即可计算流量。
超声波液位测量原理如图2所示。
仪表在ARM 微机的控制下，每秒钟控制超声波传感器检测一次水位，计算出一秒种的流量，并进一步累积为时流量、日流量、月流量、年流量和总累积流量。
仪表每秒钟的测量值分辩率达0.00001m 3 。
仪表将测量的数据存入内存。
图2六、仪表的安装与接线根据表1的适用渠道尺寸的要求，参照图3所示的测量槽安装示意图，对待装渠道进行改造。
1、P型槽的安装P型槽结构及其安装示意图如图4所示。
图3武汉泰肯6图41）在测量槽上游侧应保证有足够长的直段长度，一般取渠宽度的5 倍以上2）测量槽应安装在平稳水流渠段。
测量槽置于渠道中间，并应水平安装。
帕歇尔槽与行近渠槽中心线重合。
3）流入测量槽的水流不能有偏流或波浪。
4）按以下公式计算测量槽堰口水平线安装高度。
可以在测量槽底部用小石块填充，使测量槽安装高度符合计算结果。
D max－σH max≤∆h≤P max－1.1H max （7）式中，D max—测量槽安装前，最大流量下渠道中的水位高度；σ—淹没度（σ≤0.7）；H max—最大流量下测量槽上游侧水位高度（H max=0.20～0.80 ）；P max—渠道边墙高度。
2、Y型槽的安装Y型槽结构及安装示意图如图5所示。
高于当地最高警戒水位静水井图51）薄壁堰应垂直安装在顺直的，槽壁光滑的以及渠底水平的矩形行近渠槽内；2）行近渠槽顺直长度应大于水面宽度的10倍；3、测量筒的安装，如图6 所示。
安装测量筒时，应调整其水平。
超声波传感器信号线武汉泰肯8图64、接线仪器后面板接线图：图7右边上端两个接线端为24V输出端，均为正极，主要为超波探头提供电源。
右边为8路模拟量输入，A是信号正极，G是信号负极。
数字是模拟通道的编号，如A1，G1是1号通道。
左边是5个RS232数字接口，口1—4用于采集下位仪表数据，口5 用于将流量数据及采集到下位仪表数据打包传送终端。
R 是RS232的接收端，T是发送端，C是公共端（地线）。
口1—4分别对应通道8—11。
超声波探头有3根线，红色是电源线接24V端子，蓝色或褐色是信号正端线接A0，屏蔽线是信号负端线接G0。
现场设备如需通过流量计上传数据，4—20mA接A1—A7任一端口，RS232接1—4的任一数字口。
注：1）接线必须在断电后进行，带电严禁连拆信号线。
2）连接超声波探头后，需重新调整零位。
武汉泰肯9七、仪表的操作与使用仪表显示、操作面板如图9，10所示图9 图案10图9为当前时间显示界面，图10为实时数据界面，均为常显界面，触摸除按键外的其它部分，两界面互相转换。
1）历史数据查询。
触摸“历史数据”按键，弹出数据类型选择窗口：第一项：“今日本月流量”指两种类型的流量，今日流量指今日0时到目前查阅为止的累计流量，本月流量指本月1日0时到昨日0时的累计流量。
触摸该项弹出流量显示窗口：武汉泰肯10武汉泰肯 11第二项：“本月日流量”指本月每天的累计流量（不包含当日累计流量。
触摸该项弹出流量显示窗口：退出 上页 下页退出：触摸该按键退出本月日流量查询状态。
上页：触摸该按键查询之前日流量。
下页：触摸该按键查询之后日流量。
第三项：日流量指查阅本月之前的日累计流量。
触摸该项弹出流量显示窗口：年2位，月2位，日2位。
输入日期按确定后显示：武汉泰肯 12退出 上页 下页退出：触摸该按键退出本月日流量查询状态。
上页：触摸该按键查询之前日流量。
下页：触摸该按键查询之后日流量。
第四项：月流量指查阅本月之前的月累计流量。
触摸该项弹出流量 示窗口：年2位，月2位，输入日期按确定后显示：左边为年月份，右边为月累计流量，单位为立方米。
第五项：直查日流量指查阅本月之前的日累计流量。
触摸该项弹出流量显示窗口：退出 上页 下页退出：触摸该按键退出本月日流量查询状态。
上页：触摸该按键查询之前日流量。
武汉泰肯 13下页：触摸该按键查询之后日流量。
2）参数设置 触摸“参数设置”按键，弹出数据类型选择窗口：输入密码“1234”（出厂密码为1234）按确定键后，进入下一窗口：第一项：时间设置。
重新设置机内时钟。
触摸该项弹出时间设置窗口：输入新的时间后，按确定键。
年月日时分秒均为2位。
从年到秒必须全部输入，否则无效。
上面所输时间为：10年4月5日11时35分00秒。
第二项：通道设置。
设置流量及数据采集的各种参数。
触摸该项弹出通道设置窗口：通道 0 类型 电流 电流 4-20 速率 2400 因子无渠型明渠密码：时间设置 通道设置 密码设置 显示设置时间：100405113500退出确定参数设置表通道：设置所设参数对应的通道编号。
一共12个通道，0—7对应后面板模拟接口A0—A7，8—11对应后面板数字RS232的C1—C4接口。
类型：指示所设通道接口的类型。
有两种类型的接口，模拟和数字。
电流指明该通道是模拟口，串口指明该通道是数字口。
该项不用设置。
电流：模拟通道有两种传送数据的方式，一种电流范围为0—20mA, 一种电流范围为4—20mA,设置0对应4—20mA, 设置1对应0—20mA。
对于串口该项无效。
速率：设置串口的通信数率。
0对应变2400波特，1对应4800波特，2对应9600波特。
对于模拟口该项无效。
因子：设置测量的污染物的名称。
数字编码与污染因子对应关系如下表：武汉泰肯14渠型：两种选择。
0对应明渠，1对应管道。
该项仅对流量有效。
槽号：选择堰槽的槽型。
该项仅对流量有效。
槽号与槽型的对应关系如下表：流量：该参数不用设置，自动给出对应堰槽的最大流量。
仅对流量有效。
量程：与下位仪表输出最大范围对应。
对于明渠流量计该值始终为1000.0。
该设置对电流口有效。
武汉泰肯15武汉泰肯 16修正：对下位仪表传上来的数据进行修正。
使传上来的数据准确。
流量参数设置实例： 1．接线超声波探头接于0通道，即超声波探头的信号线+端接A0，信号线-端接G0，电源线接24V 端子。
2．槽型为P152 3．参数设置通道设置：触摸参数设置表的通道项弹出窗口：输入0，按确定键。
电流设置：触摸参数设置表的电流项弹出窗口：输入0，按确定键。
根据对应关系，此数字对应4-20mA 电流。
因子设置：操作步骤同上，输入2。
根据对应关系，此数字对应流量。
槽号设置：操作步骤同上，输入7。
根据对应关系，此数字对应堰槽P152。
修正设置：操作步骤同上。
先设为0。
保存退出。
用尺量测水位度与流量仪表实时显示的高度项的值比较，确定修正值小,使武汉泰肯 17尺量测水位高度值与流量仪表实时显示的高度值相同。
显示的高度值与修正值的关系式为：显示的高度值=显示的高度值（修正为0时）+修正值。
假设修正为0时，尺量测的水位为120mm,仪表显示的水位为本150mm,修正值应设为-30。
参数设置好后，按退出按键弹出对话筐：选择保存。
设置完成后的参数表如下：退出 确定第三项：密码设置。
通过设置启用新的密码。
第四项：显示设置。
该项设置确定实时监测界面显示的因子内容。
触摸该项弹出设置对话筐：左边项指示因子在屏上的显示位置，右边项指示该位置显示的通道，由现场人员设置。
每一行可显示一个通道的数据。
流量占用三行。
分别为：瞬时流量，液位高度，累计流量。
2）流量公试：给出各种堰槽流量的计算公式。
八．仪表的校准仪表在出厂前，已经对配套的仪表、测量槽进行了校准，用户一般不必再进行校准。
