卡片式超声波流量计 |
使用说明书 |
JXBS-USF-SD |
Ver1.0 |
第一章 产品简介
1.1 产品概述
卡片式超声波流量计采用了我司开发的特有的超声波传播相位与时差测量技术,具有精度高,耗电小、测量量程比宽、稳定可靠等显著特点。
在结构上采用了部件IP68化方案,即每一个部件都达到IP68防护等级,仪表腔体即使进水也能保证长期工作。
该系列水表解决了传统水表空转、小流量不计量、压损过大等问题。可广泛应用于城市供水管道、分户用水量总表、水资源取水监测、农田灌溉,同时亦适用于多种工业现场。
1.2 产品特点
管道设计为流体分层双声道测量,计量准确
量程比宽,且低于0.01m/s始动流量
显示信息量大,同屏显示9位数字累积流量和显示6位数字瞬时流量
设计理念节能,如空管或长期流体静止状态下仪表将开启自动省电功能
全IP68防护等级设计,各部件完全密封保护,即使进水也能长期正常工作
1.3 产品原理
超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息,通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器达到测量的目的。
1.4 产品用途
用于石油化工、钢铁冶金、排水、水利灌溉、水处理、环保污水测控、造纸、医药、食品、发电、节能等农业生产工艺过程中的流量测量和控制
第二章 产品参数
2.1 技术指标
供电电源 | 12V供电/电池供电(默认) |
准确度 | 测量值±1% |
重复性 | 0.2% |
线性 | ±1% |
测量周期 | 500ms(每秒两次) |
管径范围 | DN50mm~DN150mm |
温度范围 | 变送器安装环境温度:-10℃~50℃ 传感器测量介质温度:-40℃~80℃(标准) |
湿度范围 | 相对湿度0~99%,无凝结 |
防护等级 | IP68 |
流体温度 | -30℃~+160℃ |
2.2 产品选型
公称直径(mm) | 量程比(R) | 流量(m3/h) |
始动流量 | 最小流量 | 分界流量 | 常用流量 | 过载流量 |
DN50 | 63 | 0.10 | 0.63 | 1.00 | 40.00 | 50.000 |
DN65 | 63 | 0.16 | 1.00 | 1.60 | 63.000 | 78.75 |
DN80 | 63 | 0.25 | 1.60 | 2.50 | 100.000 | 125.00 |
DN100 | 63 | 0.40 | 2.50 | 4.00 | 160.00 | 200.00 |
DN125 | 63 | 0.60 | 3.20 | 5.00 | 200.00 | 250.00 |
DN150 | 63 | 0.80 | 4.00 | 6.40 | 250.00 | 312.50 |
2.3 产品外观
2.4 产品介绍与尺寸
第三章 产品安装
3.1 安装位置选择
安装水表时,上游直管应≥5D,下游直管应≥5D,距离泵20D(D为管径),并保证管道内必须充满水。
正确安装点 | 错误安装点 |
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管道最低点,水充满管道 流向为垂直或斜向上 上游直管应≥5D | 管道最高点,水无法充满管道 垂直或斜向下流动 上游直管应≤3D |
箭头方向为水的流向
3.2 安装方法
确认安装尺寸
切割管道62.8mm(水表厚度50.8mm,2个密封垫厚度6mm,预留空间6mm)
安装联合法兰
固定法兰
焊接法兰
冷却后,装上密封垫,拧紧螺丝
安装角度
管道顶部可能没有充满水,建议将水表内装在管道的垂直方向上,角度为±45°
第四章 产品使用
4.1 界面显示
界面菜单 | 界面功能 | 界面说明 |
M00 | 产品主界面 | 显示设备状况/总流量/瞬时流量 |
MO4 | 信号强度与电池电压 | 百分比显示信号强度,动态显示电池电压 |
M05 | 总传播时间和时间差 | 探头传播时间与时间差 |
M06 | 时间显示 | 精准到秒实时显示时间,需手动调整 |
M07 | 设置探头距离 | Auto代表自动设置 Off代表根据M08的数据来设置探头距离 |
M08 | 探头距离 | 手动设置探头距离 |
M09 | 芯片UID与程序版本 | 芯片唯一UID总计三页,左下角为页码 |
M11 | 通道号/管径/探头距离 | 通道号/管径/探头距离 |
M12 | 采样角度/采样时间 | 采样角度/采样时间 |
M13 | 负累计流量 | 存储水流方向为反时的总流量 |
M14 | 每日流量 | 存储每日的总流量 |
M15 | 每月流量 | 存储每月的总流量 |
M17 | 正常工作时间/空管工作时间 | 上为正常工作时间,下为空管工作时间 |
M18 | 生产日期 | 产品生产日期 |
M24 | 485设备地址显示 | 485设备地址 |
M25 | 485数据发送校验波特率 | 设备可向外发送报文来判断波特率是否正确 |
M26 | 数据接受显示 | 显示设备接收到的上一条485指令 |
M33 | 偏移系数 | 偏移系数 |
M34 | 低流量删除值 | 流量低于此设定值,不计入总流量内 |
M36 | 静态零位设置 | 静水调零 |
M37 | 水流方向 | 0为反向;1为正向 |
M38 | 低流速报警值 | 流速低于此数值屏幕显示报警标志 |
M39 | 高流速报警值 | 流速高于此数值屏幕显示报警标志 |
4.2 界面说明
M00:产品主界面
最上方为产品状态栏,依次显示报警标志、空管警告、电池电量显示、水流方向、页面数
下方显示总流量与瞬时流量。总流量三位小数,单位为m3;瞬时流量三位小数,单位为m3/h和GAL。
长按SW2,进入密码界面,具体密码不公开,如有需求,请联系我司售后
M04:信号强度与电池电压
百分比显示信号强度,实时显示电池电压
M05:总传播时间和时间差
显示探头的传播时间与探头之间的时间差
M06:时间显示
时间显示,长按SW2,进入修改界面,右上角的M消失,此时长按SW1,可选择00~06分别对应秒分时日月年。再次长按SW2,保存修改;长按SW1,取消修改。
M07:探头距离设置模式
会显示AUTO或者OFF两种设置模式,长按SW2进行切换。在AUTO模式下,设备会自动启用一个数做为探头距离;在OFF模式下,设备会根据后续的M08中输入的数值来作为探头距离使用。
M08:手动探头距离设置
长按SW2进入修改界面,SW1与SW2分别为数据加减键,长按SW1为取消修改键,再次长按SW2为保存修改
M09:芯片UID与程序版本
芯片UID合计三页,长按SW2进行翻页,左下角为页码,右下角为版本号
M11:通道号/管径/探头距离
显示通道号,管径与探头距离。长按SW2,进入密码界面,具体密码不公开,如有需求,请联系我司售后,可以修改管径。探头距离根据M07与M08的设置改变
M12:采样角度/采样时间
显示设备的采样角度与采样时间,出厂默认设置
M13,M14,M15:负累计流量,每日流量,每月流量
长按SW2清零,断电清零
M17:工作时间
正常工作时间与空管工作时间
M18:生产日期
设备生产日期
M24:设备地址
485设备地址,长按SW2进入修改界面,SW1与SW2分别为数据加减键,长按SW1为取消修改键,再次长按SW2为保存修改
M25:485数据发送校验波特率
在此界面长按SW2,设备会向外发送一条报文,串口助手选择合适的波特率即可查看。
M26:数据接受显示和波特率显示
显示上一条设备接收到的485报文,长按SW2进行翻页
M33:偏移系数
设备偏移系数,长按SW2,进入密码界面,具体密码不公开,如有需求,请联系我司售后
M34:低流量删除值
当流速低于此界面设定值时,总流量不累加。长按SW2,进入密码界面,具体密码不公开,如有需求,请联系我司售后
M36:静态零位设置
在静水状态下若有流量数值可通过此设置界面来调零,长按SW2,进入密码界面,具体密码不公开,如有需求,请联系我司售后
M37:水流方向
长按SW1切换0和1,0为正向,1为反向
M38:低流速报警值
瞬时流量低于此设置界面设置值时,会在M00界面最上方左侧显示报警标志。长按SW2进入修改界面,SW1与SW2分别为数据加减键,长按SW1为取消修改键,再次长按SW2为保存修改。
M39:高流速报警值
瞬时流量高于此设置界面设置值时,会在M00界面最上方左侧显示报警标志。长按SW2进入修改界面,SW1与SW2分别为数据加减键,长按SW1为取消修改键,再次长按SW2为保存修改。
第五章 通讯协议
5.1通讯基本参数
参数 | 内容 |
编码 | 8位二进制 |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps可设,出厂默认为9600bps |
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
地址码 | 功能码 | 寄存器 起始地址 | 寄存器 长度 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效 字节数 | 第一 数据区 | 第二 数据区 | 第N 数据区 |
1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0x10 | 40011 | 探头距离 | 读写 |
0x1a | 4001b | 偏移系数 | 读写 |
0x11 | 40012 | 低流速报警设定值 | 读写 |
0x12 | 40013 | 高流速报警设定值 | 读写 |
0x13 | 40014 | 总流量清零 | 只写 |
0x20 | 40021 | 管道口径 | 读写 |
0x21 | 40022 | 测量方向 | 读写 |
0x30 | 40031 | 瞬时流速 | 只读 |
0x31 | 40032 | 累计流量 | 只读 |
0x41 | 40042 | 低流量删除值 | 读写 |
0x42 | 40043 | 静水下偏移 | 读写 |
0100H | 40101 | 设备地址 | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率 (2400/4800/9600) | 读写 |
5.3通讯协议示例以及解释
5.3.1读取寄存器地址0x30的瞬时流速:
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00,0x30 | 0x00,0x01 | 0x84 | 0x05 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 瞬时流速 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x19 | 0x79 | 0x8E |
假设读到的数值为0x000x19,则具体计算如下
0019H(十六进制)=25=>瞬时流速=25m3/h
5.3.2读取寄存器地址0x10的探头距离:
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00,0x10 | 0x00,0x01 | 0x85 | 0xCF |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 浓度值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x19 | 0x79 | 0x8E |
假设读到的数值为0x000x19,则具体计算如下
0019H(十六进制)=25=>探头距离=25cm
5.3.3写寄存器地址0x10的探头距离:
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x10 | 0x00,0x01 | 0x49 | 0xCF |
应答帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x10 | 0x00,0x01 | 0x49 | 0xCF |
表示写入探头距离为1cm
5.3.4写寄存器地址0x13的清零功能:
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x13 | 0x00,0x01 | 0xB9 | 0xCF |
应答帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x13 | 0x00,0x01 | 0xB9 | 0xCF |
此寄存器内写入任何值,都会使屏幕显示的累计流量清零
5.3.5写寄存器地址0x42的静水下偏移:
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x42 | 0x80,0x07 | 0x09 | 0xDC |
应答帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x42 | 0x80,0x07 | 0x09 | 0xDC |
写入数值为8007(16进制),最高位8代表负号,因此转换为10进制后写入数值为-7