YC-LSY-01型磁致式量水堰计

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1 用途

YC-LSY-01 型磁致式量水堰计适用于长期测量河流、湖泊、水库、坝体等堰槽的水位,是监 测水位及流量变化的有效监测设备。量水堰计采用磁致伸缩液位计作为传感器进行测量,具有分率辨 高、稳定性好、性能可靠、响应速度快,工作寿命长等优点。

磁致式量水堰计主要功能有线性测量,绝对位置输出,非接触式连续测量,永不磨损,传感器不用标定及定期维护,输出信号多种选择(RS485、电压、电流),安装简单方便。

2 规格及主要技术参数

规格型号

YC-LSY-01

测量范围

0mm~600mm(量程自选)

灵敏度

≤0.01mm

测量精度

≤0.1%F.S

输出信号

RS485

报文方式

自报/召测

调试方式

地址码和波特率自设定

绝缘电阻

≥50Ω

储存温度

-30℃~+70℃

 

3 结构及工作原理

3.1 结构

YC-LSY-01 型磁致式量水堰计由液位浮子、罐口法兰、刚性测杆、螺母、磁致伸缩液位传感 器、观测电缆等组成。

3.2 工作原理

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磁致伸缩液位传感器主要由测杆、 电子仓和套在测杆上的非接触磁浮球组成 。测杆内装有 磁致伸缩线(波导丝),测杆由不导磁的不锈钢管制成。测量时电子仓发出起始脉冲,起始脉冲 在波导丝中传输,产生沿波导丝方向的旋转磁场,当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,这一扭动被电子拾能机构所感知并转换成相应的电流脉 冲,测量电路计算出两个脉冲之间的时间差,即可精确地测出被测液位值。

4 计算

4.1 堰槽中的水位变化量△L 与量水堰计的测量值 F 具有线性关系,计算公式为:

△L= K×(F-Fo)

式中: △L—堰槽中的水位变化量,单位为 mm;

F—量水堰计的实时测量值,单位为 F;

Fo—量水堰计的基准值,单位为 F;

K—量水堰计传感器系数,单位为 mm/F。

4.2 当量水堰计水位测量值△L 为正值时表示堰槽水位相对基准值升高。

4.3 当量水堰仪水位测量值△L 为负值时表示堰槽水位相对基准值降低。 (图 1)磁致伸缩式量水堰计结构图

4.4 在正常工作范围内温度的变化对传感器测值影响甚小,经试验测得其温度修正系数小于最 小 读数,实际使用中不需要温度修正。量水堰计具有智能识别功能,输出信号为 RS485 数字量, 直接显示工程物理量。

5 仪器的安装

5.1 检查

量水堰计安装之前应在现场对磁致伸缩液位传感器、浮子等组件进行检查,确保仪器完好 才能安装。

5.2 槽式安装法

量水堰计应安装在堰板的上游≥100cm 处,在堰槽的侧壁做一内凹槽,在底部开一个安装洞, 安装洞的直径应大于¢15cm 的孔,低于水面深为 10cm(尺寸见图 2 所示)。在安装洞中插入防污 管,查看上端盖上的水平泡调整防污管的垂直度,管四周用水泥砂浆固结,防止砂浆进入防污管。

在防污管四周填入清洁细碎石,直至将凹槽填满。

 

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图 2 安装槽和洞示意图

 

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图 3 量水堰计安装示意图

附流量计算公式:

a) 直角三角堰流量计算公式:

Q =1.4× h5/2

式中:Q—流量,单位为 m3/s;

H—堰上水头,单位为 m。

b) 矩形堰流量计算公式:

Q = m×b×sqrt(2g)×h3/2

m = (0.402+0.054×(h/p))

式中:Q—流量,单位为 m3/s;

b—堰宽,单位为 m;

h—堰上水头,单位为 m;

p—堰顶板至堰顶距离,单位为 m。

c) 梯形流量计算公式:

Q=1.86bh3/2

式中 :Q—流量,单位为 m3/s;

b—堰底宽,单位为 m;

h—堰上水头,单位为 m。

 

5.3 仪器组装

将量水堰计防污管固定在安装洞中后,打开磁致伸缩传感器的外包装取出传感器和浮子,将

储液筒上端盖旋下,再将磁致伸缩液位传感器测杆上的定位锁紧环卸下,取下浮子,测杆插入  储液筒上端盖 M18×1.5 螺纹孔中旋紧,再将取下的浮子按原方向复位(有 CN 标记的半球在液面 之上),锁紧环复位(固定在距测杆端头约 19mm 处即可。最后将装好传感器的储液筒上端盖旋紧。

5.3.1 注意事项:

5.3.1.1 安装和搬运过程中不可使测杆弯曲,切勿使传感器的电子仓和测杆承受大的冲击。

5.3.1.2 止位环取下时记住其在测杆上的位置以便复位时回至原位。

5.3.1.3 安装时传感器装入防污管时浮子应放在止位环处,不得由高处向低处自由落下,另外禁 止浮子在测杆两头来回快速运动撞击止位环,避免浮子由于撞击而损坏。

5.4 接线方法

量水堰计的观测电缆线必须避开交流电源线、射频信号源和其它有干扰的地方。电缆的屏 蔽线必须完好无断线,防雷地线应接到接地网上。

5.5 选取基准值

量水堰计的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量,所以基准值选取的准确与否,将直 接影响到测值的准确性。

选取相同时间、稳定气温的 3 次相近的读数,经平均后做为基准值,量水堰计安装在混凝 土中应选取水化热过后的测值。基准值选定后应做好记录,作为计算的基准值。

为使基准值取的更准确,可将以上操作重复进行两次,如果两次测值基本相同(误差≤ 0.5% F.S),则证明基准值取值正确。量水堰计的测量值出现偏差时,可用以上方法重新校准基准值。

6 测量与通讯

6.1 读数仪测量

使用读数仪测量量水堰计,将测量线快速插头插入读数仪的左边插座,将测量线的各色夹子

对应连接上量水堰计的输出电缆芯线,红为电源+,黑为电源-,绿为信号 A,白为信号 B。

6.2 自动化测量

a) 当测点布设较为分散可选用: YC2000-2-4 型智能模块。通讯为 RS485 有线或 GPRS 无线。

b) 当测点布设较多>4 点可选用: YC2000-2-4 型自动测量模块。YC2000-2-8 型自动测量模块可同时接入 8 套量水堰计,与计算机通信方式有有线通讯、无线通讯、光纤通讯等。无线通讯方式有:GPRS/CDMA/Zigbee、数传电台、433 电台、无线网桥等。

 

7 电缆故障检查

量水堰计接长电缆的型号为 YSPT—4,其电阻值为 45Ω/km 左右。

用 100V 直流兆欧表或用万用表 MΩ档测量(红、黑线对绿、白线或对屏蔽线)的电阻值,如 果电阻测值非常大或无穷大,电缆可能断开。如果电阻测值非常小,电缆可能是短路。

其表现为读数仪测量不出读数,可能电缆接头进水短路或断裂。

 

8 传感器故障排除

8.1 如果传感器测量出现故障,应从以下几方面检查;

a) 检查量水堰计和读数仪的测量线连接是否正确;

b) 检查电缆是否有破损和断裂;

c) 检查电缆接头连接是否正常,如电缆接头、接线端子等。

8.2 如果观测数据不稳定,应从以下几方面检查:

a) 将屏蔽线并接到读数仪测量线的黑线夹子上;

b) 可能电缆接头处进水,将其剪掉,重新连接;

c) 安装部件松动或量水堰计倾斜比较大;

d) 检查储液筒内是否有杂物;

e) 检查浮球上下移动是否正常;

f) 如果测量数据随时间的变化产生误差,检查浮球上是否被钙化物或青苔包裹;

g) 检查附近是否有干扰源,如电动机、发电机、天线或交流动力电缆,远离上述干扰源。按

以上步骤如不能排除故障,请联系厂家咨询。

 

9 注意事项

量水堰计安装就位前、后应及时测量读数,根据仪器编号和设计编号作好记录并存档,特别

注意保护仪器的信号引出电缆。

 

10 验收与保管

用户开箱验收仪器,应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验合格证等是否与装箱清单相 符。开箱后每支仪器应先用 100V 兆欧表量测电路与密封壳体之间的绝缘电阻,其测值应满足绝 缘电阻规定要求。验收时每支仪器应用读数仪测量,检查仪器是否正常。仪器应保管在干燥、 通风的房间中。

 

 

11 附言

YC-LSY-01型量水堰计自出厂之日起壹年内,如出现故障或性能低于技术条件要求且系属产品质 量问题,本公司负责免费维修或更换(若因现场防雷系统不完善遭遇强雷电等不可抗力所造成的 损坏不在其例)。

 

1 YC-LSY-01 型量水堰计系统标准结构图

量水堰计在建造堰槽时,在堰槽侧壁距堰板上游大于 1 米处设置一量水堰计安装孔(槽), 将量水堰计放入孔(槽)中间,孔(槽)与量水堰计之间空隙填满砾石或耝砂。此方法的特点:量水堰计 不易受自然环境破坏力的损伤,不易因水质不好影响测量精度等。

 

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6 量水堰计观测电缆芯线定义表

芯线颜色

绿

屏蔽线

定义

电源+

电源-

485A

485B

地线

 

 

本使用说明由长沙云超信息科技有限公司编制

      使用说明中的型号、参数、公式、文字如遇有修改,恕不另行通告,谨请以最新版本为准。

发布日期:2024-04-11
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