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便携式明渠流量计比对装置

简要描述:用便携式明渠流量计比对装置和超声波明渠流量计测量同一水位
观测断面处的瞬时流量,进行比对试验,待数据稳定后,开始计时,
计时 10 min,分别读取明渠流量比对装置该时段内的累积流量和超
声波明渠流量计该时段内的累积流量,计算流量比对误差。

  • 产品型号:
  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2022-03-01
  • 访  问  量:48

详细介绍

KYP9000 型便携式明渠流量计

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1 仪器简介
为保护生态环境,切实保障人体健康,生态环境部于 2019 年发布
了《HJ 353-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N 等)安装技术
规范》、《HJ 354-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N 等)
验收技术规范》和《HJ 355-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N
等)运行技术规范》。
在 HJ 353-2019 安装技术规范中明确提出,对需要测定流量的排
污单位,应根据地形和排水方式及排水量大小,修建测流段,并安装
三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、巴歇尔槽等标准化计量堰(槽),该标准
化计量堰(槽)的建设应能够进行明渠流量计的比对工作。
在 HJ 354-2019 验收技术规范和 HJ 355-2019 运行技术规范中,
对水污染源流量监测单元的验收方法及其指标提出了具体要求,包括
液位误差比对和流量误差比对:
液位比对误差:
便携式明渠流量计比对装置和超声波明渠流量计测量同一水位
观测断面处的液位值,进行比对试验,每 2 min 记录一次数据对,连
续记录 6 次,计算每一次明渠流量计比对装置的测量液位值与同一时
刻的超声波明渠流量计的测量液位值的误差值,选取误差最大值作为
流量计的液位比对误差。
流量比对误差:
便携式明渠流量计比对装置和超声波明渠流量计测量同一水位
观测断面处的瞬时流量,进行比对试验,待数据稳定后,开始计时,

计时 10 min,分别读取明渠流量比对装置该时段内的累积流量和超
声波明渠流量计该时段内的累积流量,计算流量比对误差。
其中,液位比对误差指标限值:12mm;流量比对误差:±10%。
KY-P9000型便携式明渠流量计就是满足上述规范要求的一款全自
动便携式明渠流量计,在验收比对过程中,该款产品可以连续地统计
记录液位数据及流量数据,在 12 分钟内或更长时间内同步记录在线
超声波明渠流量计和便携明渠流量计的 6 个液位数据,以及在 10 分
钟内同步记录在线超声波明渠流量计和便携明渠流量计各自的明渠
流量累积流量,并在比对结束后,自动计算出液位比对误差和流量比
对误差,对比对结果进行存储。极大的方便了现场的液位和流量验收
工作的开展。
仪器采用高性能嵌入式控制器,保证仪器的连续可靠运行,并提
供了丰富的应用功能。可与在线明渠流量计协议连接,全自动记录各
项参数。仪器内置多种堰型:三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、等宽堰、
巴歇尔槽,满足多种现场的应用场景。
为了正确的操作设备,使用前请详细阅读本手册,如有问题请联
系售后支持。

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2 仪器特点
2.1 多种比对堰型
仪器内置多种堰型:三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、等宽堰、巴歇
尔槽,供在验收比对时选择。
2.2 人机交互

3
显示屏采用彩色液晶触摸屏,引导式触控操作,友好的人机交互。
2.3 曲线显示
曲线显示流量变化趋势和液位变化趋势。
2.4 现场打印
仪器配置有微型打印机,可现场直接打印测量数据。
2.5 大容量电池
仪器内置智能电源管理系统,可监控电池电压和当前负载电流,
满负荷工作大于等于 12 小时。
2.6 大量的数据记录
具有数据存储功能,能够保存上万条比对记录;历史记录循环覆
盖。
2.7 实时时钟
内置实时时钟精确计时,并可手动校准。
2.8 便于携带、便于安装
仪器采用手提箱式设计,整机重量轻,方便用户携带。硬件连接
部分,简单易学。

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3 技术性能指标
项目
性能
A
B
C
监测原理 磁致伸缩 超声波 超声波
流量监测范围
由堰槽类型和水位确定
传感器量程
1 (标配)2 (选配)青岛科仪精密设备有限公司
4
液位分辨率
0.01mm 0.1mm 0.5mm
液位测量误差
≤0.1mm ≤0.5mm ≤1mm
流量测量误差 ≤±2%
传感器量程
1 (标配)2 (选配)
计时误差 ≤0.5
输出方式
RS232 USB
工作电源 适配器 AC 220V±10%50Hz,内置锂电池
4 仪器组成
4.1 外观及组成
1 仪器外观
仪器采用主机+传感器探头的方式,根据不同应用需求选配合适
的探头。
4.2 主机单元
主机主要包括控制主板、触摸屏、打印机、散热风扇、锂电池、
充电器接口、电源按钮、传感器接口、USB 口和 RS232 通信口等。
4.3 传感器单元青岛科仪精密设备有限公司
传感器单元分为磁致伸缩传感器和超声波传感器。高精度推荐使
用磁致伸缩传感器,一般应用使用超声波传感器。
4.3.1 磁致伸缩传感器
主要包括探杆、固定支架以及铝箱。
2 磁致伸缩探杆
安装支架主要部件包括伸缩轨道、伸缩挡杆、三角支架以及手拧
旋钮等。
伸缩轨道可根据现场实际情况手动伸缩调节,满足各种现场;配
备的手拧紧固螺栓,可调整探杆高度,同时配合探杆上的水平泡可调
整探杆垂直度,保证测量的准确性;伸缩挡杆可在超大流速时辅助定
位。
4.3.2 超声波传感器
主要包括探头、万向固定支架以及配件箱。
3 超声波探头
5 设备控制与显示
这个章节主要介绍设备触摸屏(显示屏)的各种控制和显示功能。由
于控制、参数及显示均在一体,此处不再分开赘述,在介绍显示界面
的同时,会把参数和功能均一一介绍。
5.1 开机界面
完成仪器初始化工作。
5.2 主界面
设备启动后,画面会停留在主界面。

5.3 测量设置
在主界面点击“测量设置",界面会跳转到“测量设置堰型选择"
界面,设备提供了多种堰槽形式,包括有三角形、矩形、等宽、巴歇
尔槽 4 种堰槽型式。以下为每种型式的介绍。
5.3.1 三角形薄壁堰
设置三角形堰的各项参数,如下图。
其中,B:三角形堰的堰宽;
p:三角形堰的顶角到堰底的距离;
α:三角形堰的顶角角度。

5.3.2 矩形薄壁堰
设置矩形堰的各项参数,如下图。
其中,b:矩形堰的堰口宽度;
B:矩形堰的上游渠道宽度;
p:矩形堰的堰坎高度。
5.3.3 等宽薄壁堰
设置等宽堰的各项参数,如下图。
其中,b:等宽堰的堰口宽度;

p:等宽堰的堰坎高度。
5.3.4 巴歇尔槽
设置设置巴歇尔槽的序号(1‐25),如下图。
5.3.5 设置测量时间
设置测量时间,包括开始时间和结束时间。
提示 1:可点击“刷新"按钮,然后在此基础上修改开始时间和
结束时间。可以根据需要,测量开始时间适当比当前北京时间延后一
些,比如 1 分钟。

提示 2:测量开始时间与测量结束时间的间隔,要大于比对总时
12 分钟。超过 12 分钟的时长,目的是为了预留足够的时间,当
12 分钟测量结束后,操作人员手动录入在线明渠流量计的数据。
设置完成堰型和测量时间之后,点击“测量"按钮,界面跳转至
测量界面。
5.4 测量界面
该界面包含的内容有:状态栏、测量显示区、功能按键操作区。

11
5.4.1 状态栏
主要包括剩余电量、传感器连接状态、报警状态、密码锁定状
态以及设备运行时长显示。
剩余电量
该图标显示锂电池剩余电量。
传感器连接状态:如果主机与传感器通讯状态正常,则图标显
示为相连
;不能正常通信则图标显示为断开
报警状态:报警产生时显示
,提示用户查看报警具体原因。
密码锁定状态:密码锁定后,设备无法被操作或改动,显示图
,未锁定显示
运行时长:该计时是从用户点击“启动"按钮开始启动设备后,
前述 5.3.5 设置的“测量开始时间"作为开始时间,到当前时间的
计时时长。
5.4.2 测量显示区
测量显示区包括:运行状态、累积流量清零时间、主机箱内温
度、实时液位、瞬时流量、累积流量以及系统时间。
运行状态:显示设备当前的运行状态,含测量中、空闲等状态。
累积流量清零时间:设备前一次手动清零累积流量的时间。
主机箱内温度:显示主机箱内的实时温度,如果该实时温度值
高于设备的设定温度值,则设备自动开启散热风扇。
实时液位:堰()内实时液位高度;
瞬时流量:堰()内瞬时流量;
累积流量:设定时间内堰()通过的累积流量,累积流量的起青岛科仪精密设备有限公司
始时间为前述设置 6.3.5 的“测量开始时间"。
5.4.3 按键功能操作区
按键功能操作区包括:“比对"、“曲线"、“启动/停止"、
“返回"四个按钮。
“测量比对"界面是:便携式明渠流量计与在线超声波明渠
流量计的各个时间点的实时数据、累积流量记录,左边数据为便
携式明渠流量计的数据,右边为在线超声波明渠流量计的数据。
在验收比对时,如果在线超声波明渠流量计的信号未接入便携式
明渠流量计,则在测量结果未保存前,可手动录入在线超声波明
渠流量计的各个实时数据及累计流量值,
特别注意:在线超声波明渠流量计的读数不允许提前录入到便
携明渠流量计,可以这样输入:设置便携明渠流量计的“结束时
开始时间"的时间间隔大于 12 分钟,当便携明渠流量计开始
监测之后,现场测量人员就可以到仪器室小屋内记录在线超声波
明渠流量计的“液位 1*"、“液位 2*"、“液位 3*"、“液位
4*"、“液位 5*"、“液位 6*"、“累积*"。当完成在线超声
波明渠流量计的记录后,此时回到便携明渠流量计,将相应的参
数输入到便携明渠流量计。“结束时间开始时间"的时间间隔减
去监测所需的 12 分钟,剩余的时间要足够操作人员输入上述数
据!!!
详见下图:

“测量比对在线仪器"界面是:如果将在线超声波明渠流量
计信号接入便携式明渠流量计时,显示的在线超声波明渠流量计
的实时液位、瞬时流量、累计流量等数值。如果未接入或协议不
匹配,则全部显示为 0。如下图:
“曲线"界面:以趋势图显示便携式明渠流量计的实时液位值
和累计流量值。详见下图:

“启动"或“停止"按钮:设备未启动时,该按钮显示“启动"
字样。如设备已启动,该按钮显示“停止"字样。
如果系统手动停止或者自动停止,则会弹出对话框,询问是否
保存数据。
1
5.5 记录查询
主界面点击“记录查询",即可进入到该界面。界面包含有测量
记录、流量记录、日志记录。可根据需要查看相应的记录。
5.5.1 测量记录

测量记录的查询内容,是便携式明渠流量计验收比对时的历史记
录。

5.5.2 流量记录
5.5.3 日志记录
日志记录内容包含:设备报警日志、设备操作日志、设备参数修
改日志等。

5.6 系统维护
在主界面点击"系统维护",按照提示输入密码后,即可进入到“系
统维护"界面。出厂初始密码:1234
同时,系统维护中的各项参数在初次设置完成之后,不需要修改,
除非设备性能和功能有更改的需要。
5.6.1 全局参数
自动散热:自动散热开关打开时,如果主机箱内实测温度高于设
定温度,则设备自动打开风扇进行散热;

打印开关:打印开关打开时,设备在比对结束后,微型打印机会
自动打印比对结果;
蓝牙开关:需要选配蓝牙模块,使用 RS232 功能时务必关闭此开
关。
自动息屏:自动息屏开关打开时,在一定时间内触摸屏无操作,
则屏幕熄灭,人为触摸屏幕可以重新点亮屏幕(默认时长:10S)
在线模式:功能预留,请勿选择 ;
累积清零:当前设备的累积流量需要重新计算时,点“累积清零"
按钮;
流量单位:便携式明渠流量计瞬时流量及累积流量显示时所采用
的单位(默认:m3/h)
在“系统维护全局参数(页 1/4)"界面点击“下一页",界面
跳转到下图:
温度 k:主机箱内温度实测值的斜率(默认:1)
温度 b:主机箱内温度实测值的截距(默认:0)

温度限值℃:主机箱内温度的上限值,如果温度实测值高于上限
值,则设备启动散热风扇(默认:40)
液位比对间隔(分钟):便携式明渠流量计与在线超声波明渠流量计
进行液位比对时,多个液位点各自的监测间隔(默认:2 分钟)
累积流量比对时长(分钟):便携式明渠流量计与在线超声波明渠流
量计进行累积流量比对时,所要设置的比对时长(默认:10 分钟)
液位阈值(mm):启动测量之后,液位低于设定阈值,液位按照 0mm
计算。程序默认是 0mm,实际使用不建议设置为 0mm,根据实际误差
来设置。
在“系统维护全局参数(页 2/4)"界面点击“下一页",界面
跳转到下图:
根据实际传感器类型设置即可。
选定了传感器类型之后,点击“设置"按钮,分别进入各自的传
感器参数设置界面,如下:

超声波:
初始空高:超声波传感器测量面到堰()底部的实际距离(单位
mm),现场测量不需要修改;
初始液位:实际测量现场的液位高度,在仪器开始测量之前,使
用钢直尺量取现场实际的液位高度并输入到初始液位(单位 mm)。该
参数需要现场输入!!!
系数 0、系数 1 和系数 2:仪器内部参数,勿动!

磁致伸缩:
液位量程:传感器的测量量程(单位 mm)
液位盲区:传感器的测量盲区(单位 mm),出厂已设置,正常情况
下无需修改;
修正系数:仪器内部线性修正;
浮球:
液位量程:传感器的测量量程(单位 mm)
液位盲区:传感器的测量盲区(单位 mm)
修正系数:仪器内部线性修正;

静压:
液位量程:传感器的测量量程(单位 mm)
液位盲区:传感器因外部因素导致的测量值与真实值的偏差(单位
mm)
修正系数:仪器内部线性修正;
在“系统维护全局参数(页 3/4)"界面点击“下一页",界面
跳转到下图:
功能预留,请勿操作。

5.6.2 接口
接口协议:是指当便携式明渠流量计与在线超声波明渠流量计进
RS232 通讯时,在该界面选择相应的在线超声波明渠流量计自带的
协议。
本地地址:本机的协议地址。

5.6.3 调试
5.6.3.1 调试界面 1
KO1 KO2,功能预留;
风扇:单点打开散热风扇;
报警:点击“报警"按钮,界面跳转到报警界面。当设备检测
到相应的报警信息时,会在测量界面显示出报警图标
,手动切
换到该界面,可查看相应的报警内容。报警信息排除掉之后,点
击“清报警"按钮,可清除当前的报警状态。如下图:青岛科仪精密设备有限公司
5.6.3.2 调试界面 2
当出现测量不准确的情况时,可在此界面进行重新校准。
传感器出厂校正后一般不需要修改;用户如果没有精确计量工装,
不要自行修正,否则破坏仪器内部数据后会导致测量不准确。
5.6.4 存储
在该界面,可手动清除日志内容,包括:测量记录、流量记录、
日志记录。
开机:功能预留,请勿操作。

5.6.5 实时时间
当系统时间出现偏差或者更换电池时,可进行时间校准。
5.6.6 触屏
可进行触摸屏校准操作。

5.6.7 关于
其中,主程序版本:主控板程序版本号;
GUI 版本:显示程序版本号。
6 常用功能及操作(现场测量人员可直接从该页查看使用步
)
6.1 比对测量
6.1.1 开机准备事项
根据工况正确安装传感器;主要包括固定是否牢靠,高度是否超
量程,传感器是否水平等;
传感器连接:磁致伸缩传感器直接连接到主机接口;超声波传感
器连接到变送器,变送器再连接至主机。
检查电池电量是否充足,电量不足则需要连接适配器;
如需打印,则检查打印纸是否充足。
注:主机充电时,当适配器指示灯变绿,即代表电池充电完成。


6.1.2 超声波传感器的固定
仪器应放置在靠近在线明渠流量计的位置,放置位置平稳、远离
外界震动、直接的日照以及其他热源。环境温度应不超过 15‐30
这个范围。相对湿度应保持在 10%‐95%(没有凝结)
将传感器固定到万向转轮支架,并将万向转轮支架与支架座连接,
通过固定支架座,以及调整万向转轮支架的方向,使得传感器的
测量位置靠近在线明渠流量计且传感器处于水平方向,另外需要
注意,因传感器测量量程的原因,传感器离被测液面底部的距离
要在 100‐1000mm 之间。
将传感器与便携式明渠流量计连接。
注:传感器的接头与主机接头,互相对准豁口或者红色指示点,
按压下去即可。该接头不是带螺纹的接头,不需要旋转。同样的,拆
下接头时也不需要旋转接头,提起接头压环即可拔出。
6.1.3 设备参数设置及启动
1)使用钢直尺,量取被测液面的实际高度 X(单位 mm)
2)主机上电,点击“开始测量"界面,在屏幕上方的状态栏,查看
传感器与主机的通讯情况。通讯正常时,显示
;通讯不正常时,
显示
3)查看系统时间是否正确。当主机超过 1 个月未启动,系统时间会
恢复至 2017 年,此时需要修改系统时间。主界面进入“系统维护
校时"(出厂密码:1234),输入当前时间,比如当前时间为 2021 1
1 10 30 0 秒,在输入框输入:210101103000,点校时,系青岛科仪精密设备有限公司
统时间就恢复到了当前时间。
4)主界面进入“系统维护全局参数(3/4)",传感器类型选择:超
声波,点击设置,将步骤 1 测得的 X,输入到“初始液位",单位为
mm
5)返回到主界面,点击“测量设置"按钮,设置相应的堰型、参数、
测量时间,设置完成后,点击“测量"按钮,界面跳转到测量界面,
确定开始测量的话,再次点击“启动"按钮。
注:主机系统时间未到达刚刚设置的开始时间的话,状态显示“等
待",一旦开始测量,状态显示“测量中"。

标准巴歇尔槽的尺寸对照表如下:

6)参照验收标准 HJ‐354,在测量过程中,将在线监测的实时数据,
输入到比对页面相应位置,测量完成后等待系统时间到达前面所述的
结束时间,或者提前结束测量。
上图:椭圆框内为需要输入的在线明渠流量计的实时值
说明:可在“开始测量"界面,点击“比对"和“曲线"按钮,
查看各项指数。其中需要说明的是,所述“测量开始时间"作为时间
横轴 0 分,实时液位的 6 组数据读取时间分别是 2 分、4 分、6 分、8
分、10 分、12 分,累积流量的时间段为 0 分到 10 分之间的流量累积
值。
在设置的“测量结束时间"到来之前,手动记录在线超声波流量
计在各个时间点上的液位值和累积流量值,输入到“测量比对"界
面右侧的“液位 1*"、“液位 2*"、“液位 3*"、“液位 4*"、“液
5*"、“液位 6*"、“累积*",等到设备运行结束或者提前结束
手动运行,均需要选择是否保存测试结果。如前所述,在线超声波明
渠流量计的读数不允许提前录入到便携明渠流量计,可以这样输入:

设置便携明渠流量计的“结束时间开始时间"的时间间隔大于 12
钟,当便携明渠流量计开始监测之后,现场测量人员就可以到仪器室
小屋内记录在线超声波明渠流量计的“液位 1*"、“液位 2*"、“液
3*"、“液位 4*"、“液位 5*"、“液位 6*"、“累积*"。当
完成在线超声波明渠流量计的记录后,此时回到便携明渠流量计,将
相应的参数输入到便携明渠流量计。“结束时间开始时间"的时间
间隔减去监测所需的 12 分钟,剩余的时间要足够操作人员输入上述
数据!!!
7) 点击“保存"之后,可在“记录查询"中查看相应的测试结果,
打印机也一同打印测试结果(如果打印功能开启的话)
6.2 时间校准
主界面‐>系统维护‐>时间‐>修改时间‐>核对校准结果‐>完成。

6.3 超声波传感器校正
流量计实验装置
6.3.1 液位校正
该操作基于流量计实验装置,若无此装置,不建议执行校正操作。
液位校正可选择单点、两点、三点校正。
主界面‐>系统维护‐>调试‐>下页转到调试 2/4 界面‐>按照下面的
方法进行操作。

点位值对应高度卡尺的示值,测量值对应传感器值,点位值需要
手动输入,测量值待传感器值稳定后点击“确定"按钮即可。需要使
用的点位前面需要勾选。当点位读取完毕后,点击“液位校正"按钮,
系统将按照选择的点位进行计算,然后查看文字提示是否完成校正。
注意:当液位校正后需要再执行一次液位校零操作。
6.3.2 液位校零
该操作基于流量计实验装置,当反射板移动到零液位位置时执行
校零操作。
主界面‐>系统维护‐>调试‐>下页转到调试 2/4 界面‐>观察液位稳
定后点击“液位校零"按钮‐>等待校零完成提示。
6.3.3 核对校正结果
反射板滑动任意刻度位置,观察测量液位和实际液位是否相符,
误差范围内则校正成功。

6.4 磁致伸缩传感器校正
流量计实验装置
磁致伸缩传感器基于高精度流量计实验装置进行校正,传感器出
厂校正后无需再次校正。
6.5 设置传感器类型
主界面‐>全局参数‐>下页转到全局参数 3/4 界面‐>勾选正确的传
感器类型。
6.6 清除报警
主界面‐>系统维护‐>调试‐>点击“报警"按钮‐>查看报警类型,
点击“清除"按钮即可清除报警状态。


7 故障及排除
故障 现象 解决办法
无法打印
缺纸 更换打印纸
打印功能关闭 开启功能
导出参数不正确 重新设置
系统时间不准确
长期未开机(超过1)
重新设置系统时间
纽扣电池缺电 更换新的纽扣电池
无法开机 电池电量不足 连接适配器充电
无法充满电 电池寿命不足 联系售后更换新电池
测量不准确
参数设置错误
检查参数设置或者联
系售后
超传感器量程 重新调整传感器位置
传感器断连
传感器类型错误 重新设置
协议类型错误 重新设置
接口损坏 返厂维修
8 安装
8.1 总体介绍
KY‐P9000 型便携明渠流量计因其作为便携比对的作用,在验收比
对使用时和验收比对使用后,要求有便于安装、便于拆卸的特点。
39
8.2 配置清单
下面的部分以及附件在每一台设备仪器中都有,如果对运输有特
殊要求,就需要附言。这些都会在包装中单独列出明细。
KY‐P9000‐A 型便携明渠流量计配置清单:

项目 名称 数量 单位

1主机箱1

2铝箱(装所有配件)1
2磁致伸缩传感器(含通讯线)1
3伸缩滑轨1
4三脚支架
5手拧螺栓4
6电源适配器1
7S232 通讯线1
8伸缩杆及卡箍1
9说明书1
10合格证1


8.3 环境条件考虑
仪器主机箱应放置位置平稳、远离外界震动。
仪器主机箱如果要接入在线超声波明渠流量计的 RS232 信号,则
也要考虑信号的传输距离。
传感器的测量位置选择,要尽量与在线明渠流量计的测点相近,
减少因测点不同导致的液位、瞬时流量等数据出现偏差。
8.4 信号连接
8.4.1 磁致伸缩传感器
8.4.2 超声波传感器

8.5 传感器的安装
8.5.1 磁致伸缩传感器安装

8.5.2 超声波传感器安装

9 HJ‐354 验收标准‐‐‐液位、流量验收部分的步骤





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