超聲波多普勒流速儀

超聲波多普勒流量計(jì)

使

用

說

明

書

前言..............................................................................?1-

第一部分：超聲波多普勒流速儀..................................................-2?

第一章概述..................................................................-2-

1.1測(cè)量原理......................................................................-2-

1.2技術(shù)參數(shù)......................................................................-2-

1.3外觀尺寸......................................................................-3-

1.4應(yīng)用環(huán)境......................................................................-5-

第二章安裝指導(dǎo)..............................................................-6-

2.1安裝說明（注意事項(xiàng)）.........................................................-6-

2.2電氣接線......................................................................-6-

2.3傳感器裝配示意圖.............................................................-7-

第三章通訊說明..............................................................-9-

3.1串口參數(shù).....................................................................-9-

3.2讀單個(gè)寄存器.................................................................-9-

3.3讀多個(gè)寄存器................................................................-10-

3.4寫單個(gè)寄存器................................................................-10-

3.5錯(cuò)誤碼......................................................................-11-

3.6寄存器定義表................................................................-11-

3.7例程.........................................................................-12-

3.8寄存器說明..................................................................-12-

第四章調(diào)試說明.............................................................-14-

4.1廠家調(diào)試....................................................................-14-

4.2用戶調(diào)試....................................................................-15-

第二部分：趣聲波多普勒流量計(jì)..................................................-16-

第一章概述.................................................................-16-

1.1測(cè)量原理.....................................................................-16-

1.2技術(shù)參數(shù)....................................................................-16-

1.3外觀尺寸....................................................................-17-

第二章安裝指導(dǎo).............................................................-19-

2.1安裝說明...................................................................-19-

2.2電氣接級(jí)...................................................................-20-

第三章簡(jiǎn)易設(shè)第說明........................................................-21-

3.1菽本參數(shù)設(shè)置................................................................-21-

3.24?20MA設(shè)置................................................................-22-

3.3累計(jì)流量清零................................................................-22-

3.4流量單位修改................................................................-23-

第四章菜單說明.............................................................-24-

4.1參數(shù)鎖定...................................................................-24-

4.2報(bào)警設(shè)置.....................................................................-25-

4.3參數(shù)校正...................................................................-26-

4.4通信設(shè)置.....................................................................-27-

4.5渠道類型.....................................................................-27-

4.6其他參數(shù).....................................................................-29-

4.7復(fù)位選擇.....................................................................-30-

第五章協(xié)議說明.............................................................-31-

5.1串口參數(shù).....................................................................-31-

5.2讀單個(gè)寄存器................................................................-31-

5.3讀多個(gè)寄存器................................................................-32-

5.4寫單個(gè)寄存器................................................................-32-

5.5寫多個(gè)寄存器................................................................-33-

5.6錯(cuò)誤碼.......................................................................-33-

5.7寄存器定義表................................................................-34-

5.8例程.........................................................................-36-

5.9寄存器說明...................................................................-37-

第三部分：超聲波多普勒（流速儀）流量計(jì)（GPRS無線版）......................-38-

第一章概述.................................................................-38-

1.1原理說明....................................................................-38-

1.2技術(shù)參數(shù).....................................................................-38-

1.3實(shí)物圖.......................................................................-39-

第二章DTU調(diào)試說明.........................................................-40-

2.1調(diào)試工具....................................................................-40-

2.2操作流程.....................................................................-40-

2.3配置流程.....................................................................-41-

第三章服務(wù)器購買說明......................................................-45-

第四章數(shù)據(jù)查詢.............................................................-46-

第五章協(xié)議說明.............................................................?47?

第四部分：附錄（現(xiàn)場(chǎng)案例選點(diǎn)和支架）.........................................-49-

第一章基本要求............................................................-49-

1.1選點(diǎn)前提.....................................................................-49-

第二章選點(diǎn)要求.............................................................-50-

2.1安裝地點(diǎn)的選擇.............................................................-50-

2.2在閉門或者水泵下游安裝的要求..............................................-52-

2.3在擋水壩上游安裝的要求.....................................................-55-

2.4安裝高度的選擇..............................................................-56-

2.5水平安裝位置的選擇..........................................................-57-

4.6圓形管道內(nèi)的安裝............................................................-59-

第三章典型安裝現(xiàn)場(chǎng)圖例....................................................-61-

3.1L型安裝方式................................................................-61-

3.2探入式安裝方式.............................................................-62-

3.3基座安裝方式................................................................-63-

前言

本說明書分為三部分內(nèi)容，分別為超聲波多普勒流速儀、超聲波多普勒流量

計(jì)和附錄（現(xiàn)場(chǎng)案例）。

第一部分：超聲波多普勒流速儀

只有一個(gè)傳感器，用于測(cè)量水深與流速、溫度，僅有RS485一種輸出方式;

第二部分：超聲波多普勒流量計(jì)：

則為超聲波多普勒流速儀與具有流量計(jì)算功能的主機(jī)搭配一起的設(shè)備，具有

RS485、RS232、4?20mA三種輸出方式可選，可同時(shí)具備RS485和4?20mA或同

時(shí)具備RS232和4?20mA：

第三部分：超聲波多普勒流速儀（GPRS無線版）

超聲波流速儀與GPRS板卡配套使用，通過GPRS板卡將傳感器數(shù)據(jù)傳輸至服

務(wù)器，由服務(wù)器中的應(yīng)用程序解析并顯示，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括水位、流速、溫度、

電壓；

超聲波多普勒流量計(jì)（GPRS無線版）

超聲波多普勒流量計(jì)與GPRS板卡配套使用，通過GPRS板卡將傳感器數(shù)據(jù)傳

輸至服務(wù)器，由服務(wù)器中的應(yīng)用程序解析并顯示，傳輸數(shù)據(jù)包括水位、流量、累

計(jì)流量、電壓；

第四部分：附錄（現(xiàn)場(chǎng)案例）

包括超聲波多普勒流速儀對(duì)應(yīng)各種現(xiàn)場(chǎng)的典型安裝方式圖示及注意事項(xiàng)。

第一部分：超聲波多普勒流速儀

第一章概述

1.1測(cè)量原理

測(cè)量流速原理：采用多普勒頻移物理原理來測(cè)量水流速度。

什么是多普勒效應(yīng)（多普勒頻移）？

一個(gè)物體發(fā)出的聲波被另一個(gè)物體接收并反射，如果發(fā)出聲波的物體相對(duì)于

接收物體是移動(dòng)的，接收物體接收到的聲波頻率將會(huì)與發(fā)出聲波的發(fā)射頻率有差異。

如果兩個(gè)物體之間的相對(duì)距離是減少的，接收的頻率會(huì)比原來增加；

如果兩個(gè)物體之間的相對(duì)距離是增加的，接收的頻率會(huì)比原來減小。

這樣的多普勒效應(yīng)在日常生活中經(jīng)常會(huì)發(fā)生，比如：當(dāng)你聽到迎面開來一輛警

車的警報(bào)聲（發(fā)出聲音），聲音會(huì)顯得頻率較高；而當(dāng)警車離你遠(yuǎn)去時(shí)，則聽到的

聲音會(huì)變成較低的聲音。

通過發(fā)射超聲波的頻率和接收超聲波頻率的不同，從而推算出具體的流速是多

少。

1.2技術(shù)參數(shù)

表17超聲波多普勒流速儀技術(shù)參數(shù)

電源供電范圍：10.8VDC-26.4VDC：

功耗：

12V24V

45mA±1mA（約0.54W）26mA±1mA（約0.62W）

輸出特性RS485/ModBus標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

測(cè)量性能流速量程：±0.03m/s?±5m/s（可定制±0.03u/s?±10m/s）;

水深量程：0.02?3m,0.02—10m（訂貨前請(qǐng)確認(rèn)最大水深）；

流速精度：±1%（水利部送檢檢測(cè)精度）；

流速精度：±1—3%（受現(xiàn)場(chǎng)二作環(huán)境影響測(cè)量精度有所變化）；

水深精度：±3cm;

流速分辨率：1mm/s：

溫度分辨率：0.1"C;

水深分辨率：1mm。

物理性能材質(zhì):POM；

質(zhì)量：2.6±0.1kg：

防護(hù)等級(jí)：IP68

電纜：4芯帶屏蔽內(nèi)含導(dǎo)氣管電纜，出廠默認(rèn)長(zhǎng)度10米，線徑

8mm（其他。長(zhǎng)需定制）。

工作環(huán)境工作溫度：。?60℃（非結(jié)冰狀態(tài)）;

貯存溫度：-20?80"C:

含沙量:<20g/L：

酸堿度：PH值在6?8之間。

1.3外觀尺寸

1.3.1產(chǎn)品實(shí)物圖

1.3.2結(jié)構(gòu)尺寸圖

多普勒流速儀結(jié)構(gòu)尺可圖

1.4應(yīng)用環(huán)境

超聲波多普勒流速儀是在管道、渠道或者河流內(nèi)測(cè)量水的流速的設(shè)備，主要應(yīng)

用于以下范圍：

?洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)?污水排放?天然的河溪

?市政給排水?水量流失/滲入監(jiān)測(cè)?灌溉流程監(jiān)測(cè)

?河口和潮汐的研究?漁業(yè)/水利?海岸侵蝕研究

?暗渠流程監(jiān)測(cè)?道路排水監(jiān)測(cè)?運(yùn)河流程研究

?江河流程監(jiān)測(cè)

第二章安裝指導(dǎo)

※溫馨提示：安裝于現(xiàn)場(chǎng)前，請(qǐng)按照說明書要求正確接線，測(cè)試

儀表顯示正常且通訊正常后再安裝到現(xiàn)場(chǎng)。

2.1安裝說明(注意事項(xiàng))

(1)現(xiàn)場(chǎng)最低水位要比傳感器頂部高細(xì)1，才能夠正常測(cè)量流速，如果低于5cm,流速會(huì)與實(shí)

際流速形成較大誤差。如果水底有淤泥、砂石等沉淀物需要將傳感器抬高5cm以上(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)

的石頭大小來決定)：

(2)需考慮河水渾濁度，如果河水相對(duì)渾濁，水流又慢，建議流速儀與非接觸式液位計(jì)結(jié)合

使用，可以解決壓力變送器堵塞問題；

(3)考慮支架的阻力，支架建議使用圓管，可以減少阻力；

(4)考慮電纜線的承受力，也纜線最好穿到支架內(nèi)部，如果另外接穿線管增大了水的阻力；

(5)考慮現(xiàn)場(chǎng)是否會(huì)有樹枝或者雜草、石塊，如果存在雜物最好在傳感器前方做隔離柵；

(6)傳感器安裝前提:保證傳感器正前方3.0米無任何障礙物、正后方1.0米內(nèi)無任何障礙

物，盡量選擇渠道中間安裝但需考慮支架承受能力。

☆所需攜帶工具：卷尺、一字螺絲刀、活動(dòng)扳手(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而定，固定支架可能用到?jīng)_

擊鉆等工具)

※備注：在說明書第四部分有介紹支架及安裝位置選擇典型案例。

2.2電氣接線

電源線：

紅線接電源正極(12V+或24V+);

綠線接電源負(fù)極(12V—或24V—);

信號(hào)線：

白線接RS485A(T/R+)：

:接RS485B(T/R-);

透明導(dǎo)氣管：

※必須與大氣保持通暢，并且安裝時(shí)注意防護(hù)，特別是穿過穿線管時(shí)需要用

膠帶保護(hù)好再穿線避免進(jìn)水。如若進(jìn)水，可能導(dǎo)致水深誤差等現(xiàn)象。

透明導(dǎo)氣管不可折疊，在穿管時(shí)候，折彎的角度不能＞90°o

2.3傳感器裝配示意圖

組裝前傳感器（包含所有配件）

組裝后實(shí)物圖

固定于支架后，可用M8或者M(jìn)10的螺栓將傳感器底座固定于支架上，以便后期維護(hù)

超聲波多普勒流速儀出廠配件清單

序號(hào)名稱型號(hào)/規(guī)格數(shù)量

1超聲波多普勒流速儀傳感器1

2安裝底板1

3平頭機(jī)械螺絲M6*164

4卡箍2

第三章通訊說明

3.1串口參數(shù)

(1)硬件采用RS485,主從式半雙工通訊，主機(jī)呼叫從機(jī)地址，從機(jī)應(yīng)答方

式通訊。

(2)數(shù)據(jù)幀10位，1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，無校驗(yàn)；

(3)波特率：120C240048009600192003840057600115200128000256000

(默認(rèn)為9600)o

3.2讀單個(gè)寄存器

功能碼:03H

主機(jī)發(fā)送

12345678

起始寄

起始寄存寄存器數(shù)寄存器數(shù)CRC碼CRC碼

ADDR03H存器高

器低字節(jié)量高字節(jié)量低字節(jié)低字節(jié)高字節(jié)

字節(jié)

第1字節(jié)ADDR：從機(jī)地址碼(0x01?OxFE);

第2字節(jié)03H:功能碼；

第3、4字節(jié)：要讀的寄存器地址；

第5、6字節(jié)：要讀的寄存器數(shù)量，讀單個(gè)寄存器為0x0001;

第7、8字節(jié)：從字節(jié)1到字節(jié)6的CRC16校臉碼。

從機(jī)接收

123456了

數(shù)據(jù)高字?jǐn)?shù)據(jù)低字CRC碼低CRC碼高

ADDR03H字節(jié)總數(shù)

節(jié)字節(jié)字節(jié)

第1字節(jié)ADDR：從機(jī)地址碼(0x01?OxFE)：

第2字節(jié)03H：功能碼；

第3字節(jié)：接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)總數(shù)，如果讀取弛個(gè)寄存器，則字節(jié)總數(shù)為02;

第4、5字節(jié)：寄存器數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)占2個(gè)字節(jié)；

第6、7字節(jié)：從字節(jié)1到字節(jié)5的CRC16校驗(yàn)碼。

3.3讀多個(gè)寄存器

功能碼：03H

主機(jī)發(fā)送

12345678

起始寄

起始寄存寄存器數(shù)寄存器數(shù)CRC碼CRC碼

ADDR03H存器高

器低字節(jié)量高字節(jié)量低字節(jié)低字節(jié)高字節(jié)

字節(jié)

參考讀取半公冢存器的方式,同時(shí)讀取距離、溫度時(shí)，寄存器數(shù)量則為0x0002；

從機(jī)接收

1234、5???N7、NN+1N+2

數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)1???數(shù)據(jù)N數(shù)據(jù)

字節(jié)CRC碼CRC碼

ADDR03H高字低字高字節(jié)N低

總數(shù)低字節(jié)高字節(jié)

節(jié)字節(jié)

參考讀取單個(gè)笏存器的方式,數(shù)據(jù)1為讀取的起始寄存器數(shù)值，每個(gè)數(shù)據(jù)占2個(gè)字

節(jié)，根據(jù)用戶所讀取的寄存器數(shù)量即返回多少個(gè)數(shù)據(jù)。

3.4寫單個(gè)寄存器

功能碼:06H

主機(jī)發(fā)送

12345678

寄存器寄存器

數(shù)據(jù)高數(shù)據(jù)低CRC碼CRC碼

ADDR06H地址高地址低

字節(jié)字節(jié)低字節(jié)高字節(jié)

字節(jié)字節(jié)

第1字節(jié)ADDR：從機(jī)地址碼(0x01?OxFE)；

第2字節(jié)06H：功能碼；

第3、4字節(jié)：所寫的寄存器地址；

第5、6字節(jié)：寄存器地址所對(duì)應(yīng)的寄存器數(shù)據(jù)；

第7、8字節(jié)：從字節(jié)1到字節(jié)6的CRC16校驗(yàn)碼。

從機(jī)接收

12345678

寄存器寄存器數(shù)據(jù)高數(shù)據(jù)低CRC碼CRC碼

ADDR06H

高字節(jié)低字節(jié)字節(jié)字干低字節(jié)高字節(jié)

第1子節(jié)ADDR:從機(jī)地址碼(0x01?OxFE)；

第

字

2盧

06H：功能碼；

節(jié)

第

34字

、:所寫的寄存器地址；

節(jié)

第

56字

、

節(jié):寄存器地址所對(duì)應(yīng)的寄存器數(shù)據(jù)；

第

78字

、:從字節(jié)1到字節(jié)6的CRC16校驗(yàn)碼。

3.5錯(cuò)誤碼

12345

ADDR功能碼錯(cuò)誤信息碼CRC碼低字節(jié)CRC碼高字節(jié)

第1字節(jié)ADDR:從機(jī)地址碼（0x01?OxFE）;

第2字節(jié)83H或86H：功能碼（83H表示讀取指令報(bào)錯(cuò)，86H表示寫入指令報(bào)錯(cuò)）:

第3字節(jié)：參考錯(cuò)誤信息碼表；

第4、5字節(jié)：從字節(jié)1到字節(jié)3的CRC16校臉碼。

錯(cuò)誤信息碼表

信息碼備注

01H非法的功能碼

02H非法的數(shù)據(jù)地址

03H非法的數(shù)據(jù)值

04HCRC16校險(xiǎn)錯(cuò)誤

05H接收正確

06H接收錯(cuò)誤

07H參數(shù)錯(cuò)誤

3.6寄存器定義表

寄存器地址功能讀/寫備注

0x0000水深瞬時(shí)值R04字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)高2字節(jié)

0x0001水深瞬時(shí)值R04字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)低2字節(jié)

???

???

???

OxOOOA溫度瞬時(shí)值R04字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)高2字節(jié)

OxOOOB溫度瞬時(shí)值R04字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)低2字節(jié)

OxOOOC流速瞬時(shí)值R04字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)高2字節(jié)

OxOOOD流速瞬時(shí)值R04字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)低2字節(jié)

???

???

???

0x0020儀表地址R/W0x0100-OxFEOO（默認(rèn)地址：01）

0x0021波特率R/W0x0000（默認(rèn)波特率：9600bps）

???

3.7例程

超聲波多普勒流速儀

指令發(fā)送接收注釋

010300000002C40B0103043F33333352CD讀取水深

值:0.70夫

0103000A0002E40901030441D40000AE37讀取溫度值：

26.5℃

讀

讀取流速值：

指0103000C000204080103043E800000F633

令0.25m/s

01030020000185C00103020100B9D4讀取儀表地址為

01

010300210001D4000103020000B844讀取波特率為

9600

寫指令0106002005008B500106002005008B50修改儀表地址為

05

010600210500DA90010600210500DA90修改波特率為

19200

錯(cuò)誤01060018000009CD018602C3A102表示錯(cuò)誤信息

指令碼：非法數(shù)據(jù)地

址

3.8寄存器說明

3.8.1水深瞬時(shí)值(REG_ADDR：OOOOH、0001H)

水深瞬時(shí)值用4個(gè)字節(jié)單精度浮點(diǎn)數(shù)表示。單位：mo

3.8.2溫度瞬時(shí)值(REG_ADDR:OOOAH、OOOBH)

水深瞬時(shí)值用4個(gè)字節(jié)單精度浮點(diǎn)數(shù)表示。單位：°C。

3.8.3流速瞬時(shí)值(REG_ADDR：OOOCH、OOODH)

流速瞬時(shí)值水深瞬時(shí)值用4個(gè)字節(jié)單精度浮點(diǎn)數(shù)表示。單位：m/so

3.8.4儀表地址(REG_ADDR：0021H)

從機(jī)地址：0x0001~0x00FE,出廠默認(rèn)地址：01。

3.8.5波特率(REG_ADDR:0021H)

默認(rèn)串口波特率：9600bpso

寄存器值波特率

0x00009600

0x00011200

0x00022400

0x00034800

0x00049600

0x000519200

0x000638400

0x000757600

0x0008115200

0x0009128000

OxOOOA256000

第四章調(diào)試說明

所需工具：12V也源、USB轉(zhuǎn)485串口線、筆記本包腦(安裝好串口線驅(qū)動(dòng))及串口調(diào)試

助手。

請(qǐng)根據(jù)本說明書(第一部分：超聲波多普勒流速儀------第2章2.2電氣接線)要求，

接好傳感器的電源線與信號(hào)城。

4.1廠家調(diào)試

(1)打開廠家配套調(diào)試軟件-多普勒流速儀測(cè)試和參數(shù)校準(zhǔn).exe,右上角“升級(jí)固件”

右側(cè)的圖標(biāo)顯示綠燈則表示筆記本電腦與傳感器通訊正常，否則請(qǐng)檢查筆記本

也腦驅(qū)動(dòng)、電源線、信號(hào)線等情況；

15m卻充a僅瀏試和叁》嬴)

里程：蠹IAD?:應(yīng)答延遲:

水深系水深系數(shù)b：測(cè)試數(shù)據(jù)：談取

384保存頭際疝度：r曼位顯示頻度：2S設(shè)備她址:1流速測(cè)試▼升級(jí)同件□

測(cè)里爭(zhēng)數(shù)

分組大?。涸试S波動(dòng)范圍：數(shù)字積分?jǐn)?shù)時(shí)間：波數(shù)里：讀取保存

探測(cè)繆數(shù)

數(shù)據(jù)組數(shù)里：每個(gè)數(shù)據(jù)組累加次數(shù)：Set:噪聲門限：探測(cè)脈沖時(shí)間：uS

探測(cè)周期間隔：uS斂據(jù)起始位置：uS廠相位調(diào)制讀取替數(shù)保存替坡開始洌試

流速參數(shù)_________________________

流速系數(shù)a:流速系致b:小信號(hào)切除一低不位留0波特率:9600讀取

信息顯示非線性校準(zhǔn)

有效信

信

運(yùn)

強(qiáng)

流O=S49

nl:

有效信

水深:0.003度信

遲

強(qiáng)

2020-08-1110:03:02:30.0流

0O>史90%

O43=承

水深:0.003O.nl

育效信

度信

遷

強(qiáng)

2020-08-1110:03:04：30.0流0OOl*490%

O.l

有效信

信r

退0%

OO強(qiáng)

2020-08-1110:03:05水深:0.003度:30.0流

O=?49承

水深:0.003O.l:

0O0%訝

信

自型信

正

強(qiáng)

2020-08-1110:03:07度:30.0流

Utr廝4^

202Q-U8-111U:U3:1U本探:U.003O.0Ul

度：3U.U信

有效信

勖

達(dá)

強(qiáng)

流

On49，

水深:0.003度:30.0U.OOlI0%

2020-08-1110:03:12