UCF超声波明渠流量计
(Ultrasonic Open Channel Flowmeter)
产品描述
图1 UCF超声波明渠流量计
UCF型超声波明渠流量计是一种高精度的利用超声波测量文丘里渠或巴歇尔槽的流量的仪表. 它测量声波在接触到渠道水面后反射回来的时间，然后根据公式计算出渠道的流量，它能提供流量输出，显示流速和总流量。
应用领域
水及污水处理
进水渠、出水渠等
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（图2）。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（图3），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3。
图2 量水堰槽把流量转成液位
图3 常用的量水堰种类
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（图4）
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。
图4 超声波测液位的原理
3、仪表的工作原理（图5）
仪表控制探头发射和接收超声波。按图5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。
从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。
图5仪表的工作原理
性能特点
内置多种算法，适合各种标准量水堰； 坚固、稳定的传感器适用恶劣工业场合；
融合丰富现场经验的先进算法能够有效克服泡沫、喘动等现场干扰； 超声波换能器采用进口压电陶瓷材料，声学匹配技术提高发射效率； 换能器内置温度传感器，实现测量值的实时自动温度补偿； 盲区也可人工设置，屏蔽探头附近干扰信号； 高亮度图形液晶可同时用数字和图形显示测量结果； 中文菜单，简便的按键操作；
4~20mA隔离电流输出，可选现场总线接口； 控制继电器输出，报警继电器输出。
技术指标
测量性能
量程: 0.20m3/h~200,000.00 m3/h 累积流量: 999999999.99 m3/h 液位范围: 0.35-4m 盲区: 0.3米 分辨率: 0.001米 精确度: ±0.2%FS 温度补偿: 自动温度补偿
标定: 出厂标定，可现场校准
显示: LCD液晶显示日期、时间、测量值、历史趋势线等 输出
模拟输出: 隔离4~20mA，最大负载500Ω 继电器输出: 2个控制固体继电器输出 继电器容量： 2A，250VAC 数字接口: RS-232或RS-485
可选现场总线输出
现场设置: 通过变送器按键完成 供电
供电: 220VAC±10%，50Hz 物理性能
变送器尺寸: 230×185×120mm 传感器尺寸: Φ95×112 材质: 变送器：PC 传感器: 聚酯，环氧树脂 连接方式: 1英寸外管螺纹 变送器重量: 1Kg 传感器重量: 1.2Kg
传感器电缆: 屏蔽电缆8米，（其他长度可在订货中说明） 环境性能
防护等级: IP66（变送器） IP68（传感器） 温度: 变送器：-20~70℃ 传感器：-40~80℃ 相对湿度: 0~95% 压力: 最大2Bar
1.安装量水堰槽
使用本仪表测量流量，在明渠上必须要有量水堰槽。
选择量水堰槽的种类，要考虑渠道内流量的大小，渠道内水的流态，是否能形成自由流。流量小于40升/秒时，一般应使用直角三角堰。大于40升/秒，一般应
仪表安装
使用使用巴歇尔槽。流量大于40升/秒，渠道内水位落差又较大，可以使用矩形堰。安装堰板后，要在堰板堰口的下游能形成“小瀑布”。量水堰槽可以用玻璃钢制做，加工尺寸要准确。三角堰和矩形堰的堰口是关键尺寸，要更准确。朝向进水一侧表面要平滑。巴歇尔槽内尺寸要准，内表面要平滑。喉道部分是关键尺寸，要更准确。 (1) 直角三角堰
图6是一种直角三角堰的加工图。水位-流量对应关系如表1。注意，安装该直
角三角堰的上游渠道宽是600mm，三角顶角与上游渠底的高度是250mm。使用上述三角堰，可以在参数表二级菜单页面4“测槽常数” 项中输入5100，仪表内已有该堰板的水位-流量表。
图6 直角三角堰的构造
表1 直角三角堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 0.43670.140 10.0950.240 40.510
0.050 0.76290.150 12.0160.250 45.010
0.060 1.20350.160 14.1440.260 -
0.070 1.76930.170 16.5430.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.0136 0.0772 0.2127 流量 4.3232 5.4864 6.8431 8.3591 流量 25.132 28.439 32.269 36.241
2.4705 3.316419.150 22.070
图7 三角堰在渠道上的安装和三角堰的水位零点
三角堰安装在渠道上如图7。堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。加工三角堰
时，可能会使顶角变成圆角，在确定水位等于零的位置时要注意。三角堰的水位零点应在三角堰的侧边延长线的交点上。仪表的探头要安装在上游距离堰板0.5～1米的位置。
(2) 矩形堰
矩形堰可按图8加工。水位-流量对应关系如表二、三、四、五。矩形堰的水位
-流量关系主要取决于堰口宽的“b”。也与上游渠宽“B”和堰高“p”有关。如使用图8的矩形堰，可以在参数表二级菜单页面4“测槽常数”项中输入，仪表内已有该堰板的水位-流量表。
图8矩形堰的构造
表二 0.25米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 3.51810.140 23.4230.240 53.441
0.050 4.92500.150 26.0200.250 56.907
0.060 6.48490.160 28.7120.260 -
0.070 0.170 0.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.4376 1.2397 2.2812 流量 14.047 16.232 18.526 20.924 流量 40.390 43.527 46.749 50.054
8.1855 10.018 11.97331.497 34.373 37.338
表三 0.5米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200 水位 0.300
0.010 0.110 0.210 0.310
0.020 0.120 0.220 0.320 -
0.030 0.130 0.230 0.330 -
0.040 7.06740.140 47.3280.240 108.590.340 -
0.050 9.89950.150 52.6050.250 115.700.350 -
0.060 13.0430.160 58.0810.260 122.970.360 -
0.070 0.170 0.270 0.370 -
0.080 0.180 0.280 0.380 -
0.090 0.190 0.290 0.390 -
流量 0.0000 08774
2.4874 4.5800
16.473 20.171 24.12463.751 69.611 75.658130.42 138.03 145.80
流量 28.317 32.743 37.391 42.255 流量 81.888 88.299 94.888 101.65 流量 153.74 -
表四 0.75米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.200 水位 0.400
0.020 0.220 0.420
0.040 0.240 0.440
0.060 0.260 0.460
0.080 30.5540.280 212.360.480 504.26
0.100 42.9600.300 236.880.500 539.04
0.120 56.8210.320 262.460.520 -
0.140 0.340 0.540 -
0.160 0.360 0.560 -
0.180 0.380 0.580 -
流量 0.0000 3.7488 10.670 19.723 流量 125.23 145.33 166.57 188.92 流量 375.20 405.95 437.71 470.48
72.038 88.545 106.29289.09 316.77 345.47
表五 1米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.200 水位 0.400
0.020 0.220 0.420
0.040 0.240 0.440
0.060 0.260 0.460
0.080 40.3450.280 275.540.480 643.98
0.100 56.6260.300 306.850.500 687.36
0.120 74.7560.320 339.430.520 -
0.140 0.340 0.540 -
0.160 0.360 0.560 -
0.180 0.380 0.580 -
流量 0.0000 4.9780 14.141 26.092 流量 163.59 189.53 216.85 245.54 流量 482.13 520.83 560.71 601.76
94.605 116.08 139.09373.26 408.33 444.63
矩形堰安装在渠道上如图9。堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。仪表的探头
安装在距堰板0.5～1米的位置。
图9矩形堰安在渠道上 图10巴歇尔槽安装在渠道上
（3）巴歇尔槽
巴歇尔槽的构造如图10。巴歇尔槽的标识尺寸是喉道宽“b”。首先根据应用需要的最大流量，从“附录二、巴歇尔槽水位-流量公式”中查出合适的巴歇尔槽的喉道宽“b”。再从“附录一、巴歇尔槽构造尺寸”中查出对应喉道宽等于“b”的巴歇尔槽的其它尺寸。如“L”、“N”、“B1”、“L1”等等。把这些尺寸填入图11中右侧的栏目中。按图11加工成形，安装在渠道上，如图10所示。
巴歇尔槽水位-流量关系一般是形如：Q=C*han 的公式。根据喉道宽“b”，从“附录二、巴歇尔槽水位-流量公式”中找出对应的公式。逐点代入水位值，求出对应的流量。
本仪表内已预先存储了喉道宽从0.025m～0.750m槽的水位-流量表。表六、七分别是喉道宽为0.025m，0.051m巴歇尔槽的水位流量对应关系。
表六 喉道0.025米巴歇尔槽水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 0.41140.140 2.86770.240 5.3762
0.050 0.58140.150 3.19140.250 5.3762
0.060 0.77120.160 3.52710.260 -
0.070 0.170 0.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.0480 0.1405 0.2634 流量 1.7023 1.9733 2.2582 2.5565 流量 4.9846 5.3762 5.3762 5.3762
0.9794 1.2046 1.44583.8747 4.2336 4.6037
表七 喉道0.051米巴歇尔槽水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 0.82210.140 5.73070.240 13.214
0.050 1.16170.150 6.37750.250 13.214
0.060 1.54110.160 7.04840.260 -
0.070 0.170 0.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.0959 0.2807 0.5263 流量 3.4018 3.9434 4.5127 5.1088 流量 9.9610 10.744 11.547 12.370
1.9571 2.4071 2.88927.7429 8.4602 9.1997
图11 巴歇尔槽构造
2. 安装传感器
6mm
图12 传感器尺寸
探头要安在探头支架上。探头支架可以做成“门”字形，安装时跨装在渠道上。注意留出安装探头的孔。如果渠道测墙允许也可以用两根角钢如图九做成探头支架。
图
13 探头支架的加工方法
图14 探头的安装位置
探头在渠道上的安装位置要符合量水堰槽的要求。一般三角堰、
矩形堰要安装
在堰板上游，距离堰板相当于最大过堰水深的3～4倍（最大过堰水深是指，流量刚好等于零时液位为零，流量增到最大时对应的液位）；巴歇尔槽在进口收缩段的1/3位置（参见图14）。
安装探头时，探头和支架固定要牢靠，不能活动。探头一旦活动，水位基准点就变化了，影响测量的准确度。探头要垂直对准水面，不能歪斜。
由于探头发出的超声波有一定的张角。安装探头时，注意不要使声波传播的路径上有多余反射面（参见图15）
。
图15不能有多余的反射面
3.变送器安装
图16 变送器尺寸
仪表背面有三个挂钩。利用挂钩把仪表固定在墙上。
仪表下面有五个PG7过线孔。可以向仪表内接入外径φ4～φ6的引线。穿入导线后，要把过线孔的锁母拧紧。不使用的过线孔，也要用一段短导线插入过线孔内，然后拧紧。不使外部气体进入仪表内部，可以延长仪表使用寿命。
图17挂壁安装
4.电气连接
向仪表接探头引线、电源线等，需要先拧松前盖上的四个内六角固定螺钉，翻
开前盖。即可以看到仪表内部的接线端子。外部引线从接线端子接入（参见图18）。
图18 接线端子
接线端子说明如下:
“探头引线”：探头引线的六根芯线由此接入。 “IN” （红色）为探头回传的信号线 “OUT”（黄色）为探头输入的信号线
“T” （绿色）为探头上温度传感器的输入信号线
“GND”（白色和屏蔽线）为探头的公用地线，白色线和屏蔽线接在一个端子上
“24V”（黑色）为向探头供电的线
“4～20mA电流输出”：瞬时流量转换为电流信号输出，4mA对应流量为0，20mA对应最大流量，最大流量数值在二级菜单页面2中 “最大流量”参数项中输入。
“RS485”：A和B是RS485串行通讯接入线。
“K1”：报警液位继电器输出，当测量液位值大于等于该设定值时，继电器K1吸合。有一组常闭和常开触点可供用户使用。
“K2”：流量信号继电器输出，当流量信号设置为00时，流量信号输出关闭。当流量信号设置为01时，继电器K2累计流量每增加1立方米吸合一次（50毫秒）。当流量信号设置为02时，继电器K2累计流量每增加0.1立方米吸合一次（50毫秒）。K2有一组常闭和常开触点可供用户使用。
“AC220V”：交流220V供电接入。
产品选型
附录一、巴歇尔槽构造尺寸
类别 型
序号 1 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23
b
L
N
B1
L1
La 0.2370.2710.3050.4070.5760.8830.9020.9481.0 1.0531.0991.1391.2031.3031.3991.5041.6041.7941.9912.2952.7853.3833.7854.7855.776
B2 0.0930.1350.1780.3940.3810.550.600.750.901.051.201.301.501.802.102.402.703.684.475.597.328.9410.5713.8217.27
单位：米
扩散段 L2 0.2030.2540.3050.6100.4570.920.920.920.920.920.920.920.920.920.920.920.921.832.443.053.663.964.274.886.10
K 0.019 0.022 0.025 0.076 0.076 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.152 0.152 0.229 0.305 0.305 0.305 0.305 0.305
墙高 D 0.23 0.26 0.46 0.61 0.77 0.80 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.22 1.52 1.83 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13
喉道段
0.0250.0510.0760.1520.2280.25 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 1.00 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 3.05 3.66 4.57 6.10 7.62 9.14
0.076 0.029 0.1670.114 0.043 0.2140.152 0.057 0.2590.305 0.114 0.4000.305 0.114 0.5750.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.91 0.91 1.22 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83
0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.343 0.343 0.457 0.686
0.780.841.021.201.381.561.681.922.282.643.003.364.765.617.629.14
收缩段 0.3560.4060.4570.6100.8641.3251.3501.4251.5001.5751.6501.7051.8001.952.102.252.404.274.887.627.627.627.938.238.23
2
标 准 型
大 型
0.686 10.670.686 12.310.686 15.480.686 18.53
24 12.1925 15.24
附录二、巴歇尔槽水位-流量公式
类 序 喉道宽 小 型 标 准 型
度 b(m)
别 号
流量公式 Q=Chan (L/S)
水位范围 h(m) 最小
最大
最小
流量范围 Q(L/S)
最大
临界淹没度%
大 型
60.4ha120.7ha177.1ha381.2ha535.4ha561ha679ha1038ha1403ha1772ha2147ha2397ha2904ha3668ha4440ha5222ha6004ha7463ha8859ha10960ha14450ha17940ha21440ha28430ha35410ha
附录三 、安装记录表
超声波明渠流量计安装记录表
安装日期液位精度基点高程
仪表编号流量精度
安装地点 仪表量程 液位基点 量水堰槽结构尺寸：
清累计时间 流量单位 输出方式 打印方式 m3比例
探头距离 修正系数 液位量程 流量量程 下界液位 下界流量 上界液位 上界流量 液位间隔 0h流量 1h流量 2h流量
3h流量 4h流量 5h流量 6h流量 7h流量 8h流量 9h流量 10h流量 11h流量 12h流量 13h流量 14h流量 15h流量 16h流量 17h流量 18h流量
清记录时间
19h流量20h流量21h流量22h流量23h流量24h流量25h流量26h流量27h流量28h流量29h流量30h流量31h流量32h流量33h流量34h流量
安装技术负责人：
填表人：
UCF超声波明渠流量计
(Ultrasonic Open Channel Flowmeter)
产品描述
图1 UCF超声波明渠流量计
UCF型超声波明渠流量计是一种高精度的利用超声波测量文丘里渠或巴歇尔槽的流量的仪表. 它测量声波在接触到渠道水面后反射回来的时间，然后根据公式计算出渠道的流量，它能提供流量输出，显示流速和总流量。
应用领域
水及污水处理
进水渠、出水渠等
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（图2）。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（图3），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3。
图2 量水堰槽把流量转成液位
图3 常用的量水堰种类
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（图4）
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。
图4 超声波测液位的原理
3、仪表的工作原理（图5）
仪表控制探头发射和接收超声波。按图5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。
从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。
图5仪表的工作原理
性能特点
内置多种算法，适合各种标准量水堰； 坚固、稳定的传感器适用恶劣工业场合；
融合丰富现场经验的先进算法能够有效克服泡沫、喘动等现场干扰； 超声波换能器采用进口压电陶瓷材料，声学匹配技术提高发射效率； 换能器内置温度传感器，实现测量值的实时自动温度补偿； 盲区也可人工设置，屏蔽探头附近干扰信号； 高亮度图形液晶可同时用数字和图形显示测量结果； 中文菜单，简便的按键操作；
4~20mA隔离电流输出，可选现场总线接口； 控制继电器输出，报警继电器输出。
技术指标
测量性能
量程: 0.20m3/h~200,000.00 m3/h 累积流量: 999999999.99 m3/h 液位范围: 0.35-4m 盲区: 0.3米 分辨率: 0.001米 精确度: ±0.2%FS 温度补偿: 自动温度补偿
标定: 出厂标定，可现场校准
显示: LCD液晶显示日期、时间、测量值、历史趋势线等 输出
模拟输出: 隔离4~20mA，最大负载500Ω 继电器输出: 2个控制固体继电器输出 继电器容量： 2A，250VAC 数字接口: RS-232或RS-485
可选现场总线输出
现场设置: 通过变送器按键完成 供电
供电: 220VAC±10%，50Hz 物理性能
变送器尺寸: 230×185×120mm 传感器尺寸: Φ95×112 材质: 变送器：PC 传感器: 聚酯，环氧树脂 连接方式: 1英寸外管螺纹 变送器重量: 1Kg 传感器重量: 1.2Kg
传感器电缆: 屏蔽电缆8米，（其他长度可在订货中说明） 环境性能
防护等级: IP66（变送器） IP68（传感器） 温度: 变送器：-20~70℃ 传感器：-40~80℃ 相对湿度: 0~95% 压力: 最大2Bar
1.安装量水堰槽
使用本仪表测量流量，在明渠上必须要有量水堰槽。
选择量水堰槽的种类，要考虑渠道内流量的大小，渠道内水的流态，是否能形成自由流。流量小于40升/秒时，一般应使用直角三角堰。大于40升/秒，一般应
仪表安装
使用使用巴歇尔槽。流量大于40升/秒，渠道内水位落差又较大，可以使用矩形堰。安装堰板后，要在堰板堰口的下游能形成“小瀑布”。量水堰槽可以用玻璃钢制做，加工尺寸要准确。三角堰和矩形堰的堰口是关键尺寸，要更准确。朝向进水一侧表面要平滑。巴歇尔槽内尺寸要准，内表面要平滑。喉道部分是关键尺寸，要更准确。 (1) 直角三角堰
图6是一种直角三角堰的加工图。水位-流量对应关系如表1。注意，安装该直
角三角堰的上游渠道宽是600mm，三角顶角与上游渠底的高度是250mm。使用上述三角堰，可以在参数表二级菜单页面4“测槽常数” 项中输入5100，仪表内已有该堰板的水位-流量表。
图6 直角三角堰的构造
表1 直角三角堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 0.43670.140 10.0950.240 40.510
0.050 0.76290.150 12.0160.250 45.010
0.060 1.20350.160 14.1440.260 -
0.070 1.76930.170 16.5430.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.0136 0.0772 0.2127 流量 4.3232 5.4864 6.8431 8.3591 流量 25.132 28.439 32.269 36.241
2.4705 3.316419.150 22.070
图7 三角堰在渠道上的安装和三角堰的水位零点
三角堰安装在渠道上如图7。堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。加工三角堰
时，可能会使顶角变成圆角，在确定水位等于零的位置时要注意。三角堰的水位零点应在三角堰的侧边延长线的交点上。仪表的探头要安装在上游距离堰板0.5～1米的位置。
(2) 矩形堰
矩形堰可按图8加工。水位-流量对应关系如表二、三、四、五。矩形堰的水位
-流量关系主要取决于堰口宽的“b”。也与上游渠宽“B”和堰高“p”有关。如使用图8的矩形堰，可以在参数表二级菜单页面4“测槽常数”项中输入，仪表内已有该堰板的水位-流量表。
图8矩形堰的构造
表二 0.25米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 3.51810.140 23.4230.240 53.441
0.050 4.92500.150 26.0200.250 56.907
0.060 6.48490.160 28.7120.260 -
0.070 0.170 0.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.4376 1.2397 2.2812 流量 14.047 16.232 18.526 20.924 流量 40.390 43.527 46.749 50.054
8.1855 10.018 11.97331.497 34.373 37.338
表三 0.5米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200 水位 0.300
0.010 0.110 0.210 0.310
0.020 0.120 0.220 0.320 -
0.030 0.130 0.230 0.330 -
0.040 7.06740.140 47.3280.240 108.590.340 -
0.050 9.89950.150 52.6050.250 115.700.350 -
0.060 13.0430.160 58.0810.260 122.970.360 -
0.070 0.170 0.270 0.370 -
0.080 0.180 0.280 0.380 -
0.090 0.190 0.290 0.390 -
流量 0.0000 08774
2.4874 4.5800
16.473 20.171 24.12463.751 69.611 75.658130.42 138.03 145.80
流量 28.317 32.743 37.391 42.255 流量 81.888 88.299 94.888 101.65 流量 153.74 -
表四 0.75米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.200 水位 0.400
0.020 0.220 0.420
0.040 0.240 0.440
0.060 0.260 0.460
0.080 30.5540.280 212.360.480 504.26
0.100 42.9600.300 236.880.500 539.04
0.120 56.8210.320 262.460.520 -
0.140 0.340 0.540 -
0.160 0.360 0.560 -
0.180 0.380 0.580 -
流量 0.0000 3.7488 10.670 19.723 流量 125.23 145.33 166.57 188.92 流量 375.20 405.95 437.71 470.48
72.038 88.545 106.29289.09 316.77 345.47
表五 1米矩形堰水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.200 水位 0.400
0.020 0.220 0.420
0.040 0.240 0.440
0.060 0.260 0.460
0.080 40.3450.280 275.540.480 643.98
0.100 56.6260.300 306.850.500 687.36
0.120 74.7560.320 339.430.520 -
0.140 0.340 0.540 -
0.160 0.360 0.560 -
0.180 0.380 0.580 -
流量 0.0000 4.9780 14.141 26.092 流量 163.59 189.53 216.85 245.54 流量 482.13 520.83 560.71 601.76
94.605 116.08 139.09373.26 408.33 444.63
矩形堰安装在渠道上如图9。堰板要竖直，要安在渠道的中轴线上。仪表的探头
安装在距堰板0.5～1米的位置。
图9矩形堰安在渠道上 图10巴歇尔槽安装在渠道上
（3）巴歇尔槽
巴歇尔槽的构造如图10。巴歇尔槽的标识尺寸是喉道宽“b”。首先根据应用需要的最大流量，从“附录二、巴歇尔槽水位-流量公式”中查出合适的巴歇尔槽的喉道宽“b”。再从“附录一、巴歇尔槽构造尺寸”中查出对应喉道宽等于“b”的巴歇尔槽的其它尺寸。如“L”、“N”、“B1”、“L1”等等。把这些尺寸填入图11中右侧的栏目中。按图11加工成形，安装在渠道上，如图10所示。
巴歇尔槽水位-流量关系一般是形如：Q=C*han 的公式。根据喉道宽“b”，从“附录二、巴歇尔槽水位-流量公式”中找出对应的公式。逐点代入水位值，求出对应的流量。
本仪表内已预先存储了喉道宽从0.025m～0.750m槽的水位-流量表。表六、七分别是喉道宽为0.025m，0.051m巴歇尔槽的水位流量对应关系。
表六 喉道0.025米巴歇尔槽水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 0.41140.140 2.86770.240 5.3762
0.050 0.58140.150 3.19140.250 5.3762
0.060 0.77120.160 3.52710.260 -
0.070 0.170 0.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.0480 0.1405 0.2634 流量 1.7023 1.9733 2.2582 2.5565 流量 4.9846 5.3762 5.3762 5.3762
0.9794 1.2046 1.44583.8747 4.2336 4.6037
表七 喉道0.051米巴歇尔槽水位流量对应表 水位单位：米 流量单位：升/秒
水位 0.000 水位 0.100 水位 0.200
0.010 0.110 0.210
0.020 0.120 0.220
0.030 0.130 0.230
0.040 0.82210.140 5.73070.240 13.214
0.050 1.16170.150 6.37750.250 13.214
0.060 1.54110.160 7.04840.260 -
0.070 0.170 0.270 -
0.080 0.180 0.280 -
0.090 0.190 0.290 -
流量 0.0000 0.0959 0.2807 0.5263 流量 3.4018 3.9434 4.5127 5.1088 流量 9.9610 10.744 11.547 12.370
1.9571 2.4071 2.88927.7429 8.4602 9.1997
图11 巴歇尔槽构造
2. 安装传感器
6mm
图12 传感器尺寸
探头要安在探头支架上。探头支架可以做成“门”字形，安装时跨装在渠道上。注意留出安装探头的孔。如果渠道测墙允许也可以用两根角钢如图九做成探头支架。
图
13 探头支架的加工方法
图14 探头的安装位置
探头在渠道上的安装位置要符合量水堰槽的要求。一般三角堰、
矩形堰要安装
在堰板上游，距离堰板相当于最大过堰水深的3～4倍（最大过堰水深是指，流量刚好等于零时液位为零，流量增到最大时对应的液位）；巴歇尔槽在进口收缩段的1/3位置（参见图14）。
安装探头时，探头和支架固定要牢靠，不能活动。探头一旦活动，水位基准点就变化了，影响测量的准确度。探头要垂直对准水面，不能歪斜。
由于探头发出的超声波有一定的张角。安装探头时，注意不要使声波传播的路径上有多余反射面（参见图15）
。
图15不能有多余的反射面
3.变送器安装
图16 变送器尺寸
仪表背面有三个挂钩。利用挂钩把仪表固定在墙上。
仪表下面有五个PG7过线孔。可以向仪表内接入外径φ4～φ6的引线。穿入导线后，要把过线孔的锁母拧紧。不使用的过线孔，也要用一段短导线插入过线孔内，然后拧紧。不使外部气体进入仪表内部，可以延长仪表使用寿命。
图17挂壁安装
4.电气连接
向仪表接探头引线、电源线等，需要先拧松前盖上的四个内六角固定螺钉，翻
开前盖。即可以看到仪表内部的接线端子。外部引线从接线端子接入（参见图18）。
图18 接线端子
接线端子说明如下:
“探头引线”：探头引线的六根芯线由此接入。 “IN” （红色）为探头回传的信号线 “OUT”（黄色）为探头输入的信号线
“T” （绿色）为探头上温度传感器的输入信号线
“GND”（白色和屏蔽线）为探头的公用地线，白色线和屏蔽线接在一个端子上
“24V”（黑色）为向探头供电的线
“4～20mA电流输出”：瞬时流量转换为电流信号输出，4mA对应流量为0，20mA对应最大流量，最大流量数值在二级菜单页面2中 “最大流量”参数项中输入。
“RS485”：A和B是RS485串行通讯接入线。
“K1”：报警液位继电器输出，当测量液位值大于等于该设定值时，继电器K1吸合。有一组常闭和常开触点可供用户使用。
“K2”：流量信号继电器输出，当流量信号设置为00时，流量信号输出关闭。当流量信号设置为01时，继电器K2累计流量每增加1立方米吸合一次（50毫秒）。当流量信号设置为02时，继电器K2累计流量每增加0.1立方米吸合一次（50毫秒）。K2有一组常闭和常开触点可供用户使用。
“AC220V”：交流220V供电接入。
产品选型
附录一、巴歇尔槽构造尺寸
类别 型
序号 1 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23
b
L
N
B1
L1
La 0.2370.2710.3050.4070.5760.8830.9020.9481.0 1.0531.0991.1391.2031.3031.3991.5041.6041.7941.9912.2952.7853.3833.7854.7855.776
B2 0.0930.1350.1780.3940.3810.550.600.750.901.051.201.301.501.802.102.402.703.684.475.597.328.9410.5713.8217.27
单位：米
扩散段 L2 0.2030.2540.3050.6100.4570.920.920.920.920.920.920.920.920.920.920.920.921.832.443.053.663.964.274.886.10
K 0.019 0.022 0.025 0.076 0.076 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.152 0.152 0.229 0.305 0.305 0.305 0.305 0.305
墙高 D 0.23 0.26 0.46 0.61 0.77 0.80 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.22 1.52 1.83 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13
喉道段
0.0250.0510.0760.1520.2280.25 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 1.00 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 3.05 3.66 4.57 6.10 7.62 9.14
0.076 0.029 0.1670.114 0.043 0.2140.152 0.057 0.2590.305 0.114 0.4000.305 0.114 0.5750.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.91 0.91 1.22 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83
0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.343 0.343 0.457 0.686
0.780.841.021.201.381.561.681.922.282.643.003.364.765.617.629.14
收缩段 0.3560.4060.4570.6100.8641.3251.3501.4251.5001.5751.6501.7051.8001.952.102.252.404.274.887.627.627.627.938.238.23
2
标 准 型
大 型
0.686 10.670.686 12.310.686 15.480.686 18.53
24 12.1925 15.24
附录二、巴歇尔槽水位-流量公式
类 序 喉道宽 小 型 标 准 型
度 b(m)
别 号
流量公式 Q=Chan (L/S)
水位范围 h(m) 最小
最大
最小
流量范围 Q(L/S)
最大
临界淹没度%
大 型
60.4ha120.7ha177.1ha381.2ha535.4ha561ha679ha1038ha1403ha1772ha2147ha2397ha2904ha3668ha4440ha5222ha6004ha7463ha8859ha10960ha14450ha17940ha21440ha28430ha35410ha
附录三 、安装记录表
超声波明渠流量计安装记录表
安装日期液位精度基点高程
仪表编号流量精度
安装地点 仪表量程 液位基点 量水堰槽结构尺寸：
清累计时间 流量单位 输出方式 打印方式 m3比例
探头距离 修正系数 液位量程 流量量程 下界液位 下界流量 上界液位 上界流量 液位间隔 0h流量 1h流量 2h流量
3h流量 4h流量 5h流量 6h流量 7h流量 8h流量 9h流量 10h流量 11h流量 12h流量 13h流量 14h流量 15h流量 16h流量 17h流量 18h流量
清记录时间
19h流量20h流量21h流量22h流量23h流量24h流量25h流量26h流量27h流量28h流量29h流量30h流量31h流量32h流量33h流量34h流量
安装技术负责人：
填表人：