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第一章产品简介

1.1 产品概述

JXCT-FZYW型号浮子水位流量计是我公司研制的一款集机、电技术于一体的数字化传感器。通过输出轴的角度位移量转换成相应的数字量，可以高精度测量被测液位高度，能确认准确位置，具有断电记忆功能。是按照国家标准GB/T11828.1-2002要求设计、制造。仪器在水位变率大、波涌严重的环境下，具有良好的测量精度和工作稳定性，采用防波涌专利技术设计、制造，在波涌环境下，能有效防止测缆与测轮之间打滑，使仪器稳定、可靠的工作。特别适合于水文站、水库站、闸坝站、遥测站、水电站、潮位站等地表水或地下水的水位测量。

1.2 产品构造

该设备由绝对值编码型水位传感器、显示器、传感器支架、浮子、悬索、平横锤、RS485通信接口等部分组成，是独立的水位观测测量仪器，又可以与电显示器、闸门开度仪、闸门启闭机控制系统连接，共同组成计算机综合显示、控制系统（如船闸、水电 站、抽水蓄能电站、农业灌溉系统，给排水系统等）；配置RS485通信接口的水位仪，可直接与通信机、计算机联网使用组成水文自动测报系统、水情卫星遥测系统；配置存贮记录单元的仪器可广泛用于水文站。

1.3工作原理

工作原理为：仪器以浮子感测水位变化，工作状态下，浮子、重锤与钢丝绳连接牢固，钢丝绳悬挂在水位轮的“V”形槽中。平衡锤起拉紧钢丝绳和平衡作用，调整浮子的配重可以使浮子工作于正常吃水线上。在水位不变的情况下，浮子与平衡锤两边的力是平衡的。当水位上升时，浮子产生向上浮力，使平衡锤拉动钢丝绳带动水位轮作顺时针方向旋转，水位传感器的显示读数增加；水位下降时，则浮子下沉，拉动钢丝绳带动水位轮逆时针方向旋转，水位传感器的显示器读数减小。

本系列水位传感器的水位轮测量圆周长为32厘米，且水位轮与传感器为同轴联接，水位轮每转一圈，传感器也转一圈，输出对应的32组数字编码。当水位上升或下降，传感器的轴就旋转一定的角度，传感器同步输出一组对应的数字编码（二进制循环码，又称格雷码）。不同量程的水位变幅使用对应长度的悬索可以用于测量10至80米水位变幅。通过与仪器插座相联接的多芯电缆线可将编码信号传输给观察室内的电显示器或计算机，用作观测、记录或进行数据处理；安装有RS485数字通信接口的水位仪，可以直接与通信机、计算机相联接，组成为水文自动测报系统、水情卫星遥测系统。仪器的内置式RS485数字通信接口（选装），具备选址、选通功能，能以二线制方式远距离传输信息，在一对双绞线信号线上可以驱动或接收多台水位（或闸位）传感器，实现遥测组网。

1.4功能特点

（1）使用方便

（2）快速检测

（3）性能稳定

（4）测量准确

（5）断电记忆功能

（6）抗电磁干扰

（7）无温度零点漂移

1.5 产品参数

表1

第二章产品硬件

2.1 产品外观

图1产品外观图（左为设备正面图，右为产品整体外观）

2.2外观尺寸

图2产品结构图（左为主视图，右为侧视图）

图3 产品结构图（左为俯视图，右为整体结构图）

2.3接线说明

485接口传感器接线方式：

第三章设备安装

3.1 仪器室

要求：通风、隔热、防雨，建于测井（悬井）上方。

安装水位仪的平台高度约80厘米，平台水平安置，倾斜度应小于5度。

3.2 测井

测井可以建于岸边或沿水工建筑物倚墙建造，也可以建于水面（必须建造坚固支架和人行桥）。要求测井管材为钢管、混凝土预应力管或工程塑料管，内径可为Φ250mm，选用Φ100mm的浮子时，测井内径可缩至Φ200mm。测井垂直度偏差，用铅坠测量，在低水位处最大偏差应小于1厘米。

水位变幅大，施工条件较差的场合可适当加大测井直径，并切实保障在全量程内浮子、平衡锤与管壁保持一定距离。

3.3 进水管

（1）进水管直径：内径应不小于测井直径的十分之一，否则易产生测井内水位滞后，亦不应大于测井直径的五分之一，以减少风浪及行船波涌使测井水位产生强烈的波动，造成仪器频繁抖动。在正常情况下，进水管内径可选择为20至40毫米为宜。

（2）设立在岸上的测井，进水管应低于水位以下15厘米，并保持一定的倾斜，以便于冲淤。

（3）在进水口处应设置保护桩、浮标、拦污网等。

（4）测井中的淤积泥沙应定期清理。

3.4 仪器安装和对水位

（1）将仪器用4个M4×20螺钉固定在工作平台上。使浮子、平衡锤与测井内壁保持一定距离。

（2）将Φ1mm不锈钢丝绳的一头从工作平台上方穿过平衡锤过线孔。

（3）将重锤与钢丝绳固定、锁紧，然后将平衡锤慢慢沉放至井底。

（4）将钢丝绳的另一端绕于水位轮的“V”型槽中，并预留长1.2米，剪断。

（5）将钢丝绳穿过浮子过线孔，将钢丝绳与浮子悬吊帽固定、并在悬吊帽中塞入橡胶垫，然后将浮子帽与浮子拧紧。

（6）将浮子慢慢沉放入测井，直至接触水面为止。

（7）检查上述（1）至（7）步骤，如一切正常，可紧固水位轮的两个紧固螺钉。

（8）校准：用手指轻轻地将钢丝绳提起，使其稍离开水位轮，然后转动水位轮，使输出水位值与实际水位值相符，然后再缓慢放下钢丝绳，使实际水位和上位接收装置读到的数据一致。在现场或在观察室观测水位变化，如一切正常，即告仪器安装和校准工作完成。（在实际操作中，也可以观察机械计数器显示数值的方法进行对水位，允许机械显示数相差一个字）。

3.5 防波涌装置的安装与调整

对于安装有防涌装置的水位仪，应注意在悬挂悬索之前检查滚动压轮是否与水位轮工作在同一个工作平面上，以及两轮之间的间隙是否适当（正常情况下，滚动压轮与水位轮V型槽的底部之间的合理间隙约为0.5～0.8mm），如果一切正常即可，如果该间隙大小需要调整，可以轻拨压轮弹簧片，使滚动压轮与水位轮V型槽之间的间隙调整到正确的范围之内，然后将悬索从两个滚动轮压槽和水位轮V型槽中间穿过，并使压轮轻轻压住悬索。仪器即可投入正常工作。如一切正常即可按照之前步骤进行对水位，仪器即可进入正常的工作状态。

3.6 安装使用及注意事项

l 本传感器属于高精度仪器，安装时严禁敲击和摔打碰撞

l 接线务必正确，错误接线可能会导致传感器内部电路损坏

l 请不要将传感器的输出线与动力等线绕在一起或同一管道传输

l 需在平稳位置水平安装，防止数值变化

第四章故障与检修

第五章485接口通信协议

5.1通讯基本参数

5.2数据帧格式定义

采用Modbus-RTU通讯规约，格式如下：

初始结构≥4字节的时间

地址码=1字节

功能码=1字节

数据区=N字节

错误校验=16位CRC码

结束结构≥4字节的时间

地址码：为变送器的功能指示，本变送器只用到功能码0x03(读取寄存器数据)。

数据区：数据区是具体地址，在通讯网络中是唯一的(出厂默认0x01)。

功能码：主机所发指令通讯数据，注意16bits数据高字节在前！

CRC码：二字节的校验码。

问询帧

应答帧

5.3寄存器地址

5.4通讯协议示例以及解释

5.4.1读取设备地址0x01的水位值

问询帧

应答帧(例如读到水位值为1.890m)

水位值：

0762H(十六进制)=1890=>水位值=1.890m