WFX-40型浮子式水位計

安裝使用前請詳細閱讀說明書，KS-10型閘位計，FFZ-01型數字式蒸發自動站，JFZ-01雨量計浮子式水位計

WFX-40 DIGITAL STAGE GAUGE USERS GUIDE

（WSA-00-00 SM）
V08.03

 
WFX-40型數字式水位計使用說明書
1 概述
1.1  本儀器按照國家標準GB/T11828.1-2002《水文測量儀器第十部分  浮子式水位計》要求設計、制造。儀器在水位變率大、波涌嚴重的環境下，具有良好的測量精度和工作穩定性，特別適合于水文站、水庫站、閘壩站、遙測站、水電站、潮位站使用。
1.2  本儀器由絕對值編碼型水位編碼器、水位輪顯示器、浮子、懸索、平衡錘、通信接口等部分組成，是獨立的水位觀測測量儀器，又可以與電顯示器、閘門開度儀、閘門啟閉機控制系統連接，共同組成計算機顯示、控制系統（如船閘、水電站、抽水蓄能電站、農業灌溉系統，給排水系統等）；配置RS485通信接口的水位儀，可直接與通信機、計算機聯網組成水文自動測報系統，可廣泛用于裝備各種類型的水位測站。
1.3  儀器采用國家新型防波涌專利技術設計、制造，在波涌環境下，能有效防止測纜與測輪之間打滑，使儀器穩定、可靠地工作。儀器具有斷電記憶功能、抗強電磁干擾，無溫度、零點漂移。
1.4  本儀器適合于內徑≥25厘米的細井和一般測井使用。
2 工作原理
2.1  本儀器由浮子、懸索、平衡錘、水位輪、水位編碼器、顯示器、滾動壓輪組件、輸出插座等部分構成，如圖1所示。
 
圖1

工作原理
儀器以浮子感測水位變化，工作狀態下，浮子、平衡錘與懸索連接牢固，懸索懸掛在水位輪的“V”形槽中。平衡錘起拉緊懸索和平衡作用，調整浮子的配重可以使浮子工作于正常吃水線上。在水位不變的情況下，浮子與平衡錘兩邊的力是平衡的。當水位上升時，浮子產生向上浮力，使平衡錘拉動懸索帶動水位輪作順時針方向旋轉，水位編碼器的顯示讀數增加；水位下降時，則浮子下沉，并拉動懸索帶動水位輪逆時針方向旋轉，水位編碼器的顯示器讀數減小。
本儀器的水位輪測量圓周長為32厘米，且水位輪與編碼器為同軸聯接，水位輪每轉一圈，編碼器也轉一圈，輸出對應的32組數字編碼。當水位上升或下降，編碼器的軸就旋轉一定的角度，編碼器同步輸出一組對應的數字編碼（二進制循環碼，又稱格雷碼）。不同量程的儀器使用不同長度的懸索能夠輸出1024至4096組不同的編碼，可以用于測量10至40米水位變幅。
通過與儀器插座相聯接的多芯電纜線可將編碼信號傳輸給觀察室內的電顯示器或計算機，用作觀測、記錄或進行數據處理；安裝有RS485數字通信接口（或4-20mA）的水位計，可以直接與通信機、計算機或相應儀表相聯接，組成為水文自動測報系統。
儀器的內置式RS485數字通信接口（選裝），具備選址、選通功能，能以二線制方式遠距離傳輸信息，在一對雙絞線信號線上可以驅動或接收多臺水位（或閘位）傳感器，實現遙測組網。
3  技術參數
3.1  基本參數
測量范圍：0-80m；
最大水位變率：60cm/min
分辨力：1cm
測量準確度：≤±2cm（10m量程）；超過10m時，≤±(2cm± 0.2%F•S)
顯示器：十進制機械計數器
3.2  機械參數
水位輪工作周長：32cm
測量纜：Φ1mm不銹鋼纜
浮子直徑：15cm、10cm可選
3.3  輸出形式
格雷碼輸出：10-13位
3.4  通信接口（選裝）
RS485接口：MODBUS協議或其它
4～20mA模擬量信號輸出
3.5  使用環境
環境溫度：-25℃～85℃
相對濕度；<90%(40℃)
尺寸：132×132×115
電源電壓：12～24VDC
3.6  電顯示器（選配）
4  儀器安裝和對水位
本系列儀器采用小直徑浮子，可選用小直徑管材建造測井。典型安裝尺寸如圖1、圖2所示。
4.1  儀器室    
要求：通風、隔熱、防雨，建于測井（懸井）上方。
安裝水位儀的平臺高度約80厘米，平臺水平安置，傾斜度應小于5度。
 
圖2

 
4.3 測井    
測井可以建于岸邊或沿水工建筑物倚墻建造，也可以建于水面（必須建造堅固支架和人行橋）。要求測井管材為鋼管或混凝土預應力管，內徑可為Φ250mm。測井垂直度偏差：用鉛墜測量，在低水位處最大偏差應小于1厘米。
水位量程大，施工條件較差的場合可適當加大測井直徑，並切實保障在全量程內浮子、平衡錘與管壁保持一定距離。
4.3  進水管
4.3.1  進水管直徑：內徑應不小于測井直徑的1/10，否則易產生測井內水位滯后；亦不應大于測井直徑的1/5，以減少風浪及行船波涌使測井水位產生強烈的波動，造成儀器頻繁抖動。正常情況下，進水管內徑可選擇為20至40毫米為宜。
4.3.2  設立在岸上的測井，進水管應低于最低水位以下15厘米，並保持一定的傾斜，以便于沖淤。
4.3.3  在進水口處應設置保護樁、浮標、攔污網等。
4.3.4  測井中的淤積泥沙應定期清理。
4.4  儀器安裝和“對水位”
   儀器安裝圖見圖1、圖2、圖3。
 
圖3
4.4.1  以測井圓周中心作為基本參考點，照圖2所示尺寸在工作木平臺上，打浮子過線孔（Φ10mm）和平衡錘過線孔（Φ10mm）。
4.4.2  將儀器底板按圖2所示位置用4個M4×20木螺釘固定在工作平臺上。
使浮子、平衡錘與測井內壁保持一定距離。
4.4.3  將Φ1mm不銹鋼懸索的一頭從工作平臺上方穿過平衡錘過線孔。
4.4.4  按照圖3的方法要求將平衡錘與懸索固定、鎖緊，然后將平衡錘慢慢沉放至井底。
4.4.5  將懸索的另一端繞于水位輪的“V”型槽中，并預留長1.2米，剪斷。
4.4.6  將懸索穿過浮子過線孔，並按圖3的方法將懸索與浮子懸吊帽固定、并在懸吊帽中塞入橡膠墊，然后將懸吊帽、外配重體與浮子擰緊。
4.4.7  將浮子慢慢沉放入測井，直至接觸水面為止。
4.4.8  檢查上述4.4.1至4.4.7步驟，如一切正常，可緊固水位輪的兩個緊固螺釘。
4.4.9  對水位：按照圖4接線圖要求聯接和傳送電信號，用手指輕輕地將懸索提起，使其稍離開水位輪，然后轉動水位輪，使電顯示器顯示的數字與實際水位值相符，然后再緩慢放下懸索，在現場或在觀察室觀測水位數字變化，如一切正常，即告儀器安裝和“對水位”工作完成。（在實際操作中，也可以觀察機械計數器顯示數值的方法進行“對水位”，允許機械顯示數與電顯示數相差一個字。）
 
圖4
5  防波涌裝置的安裝與調整
對于安裝有防波涌裝置的水位儀，應注意在懸掛懸索之前檢查滾動壓輪是否與水位輪工作在同一個工作平面上，以及兩輪之間的間隙是否適當（正常情況下，滾動壓輪與水位輪V型槽的底部之間的合理間隙約為0.5～0.9mm），如果一切正常即可；如果該間隙大小需要調整，可以輕撥壓輪彈簧片，使滾動壓輪與水位輪V型槽之間的間隙調整到正確范圍之內，然后將懸索從兩個滾動壓輪槽和水位輪V型槽的中間穿過，并使壓輪輕輕壓住懸索。儀器即可投入正常工作。如一切正常，即可按照步驟4.4.9進行對水位，儀器即可進入正常的工作狀態。
6  故障與檢修
故障現象 原因分析 排除方法 備注
機械和電顯示水位與水尺讀數偏差超過允許值 “對水位”不夠準確或因水位輪與軸的鎖緊螺釘松脫 再一次“對水位”，並鎖緊水位軸的兩個緊固螺釘
水位機械顯示和電顯示讀數同時出現滯后偏差或者水位輪轉動力矩過大，影響正常觀測測量 水位傳感器在運輸途中，受到強烈撞擊，導致傳感器內部傳動齒輪嚙合不好或出現卡緊現象造成 由專業技術人員進行檢修或將故障現象及時反饋給儀器生產廠家，在廠家指導下調整儀器
電顯示器讀數不穩定或出現錯誤 （1）、插頭接觸不良或虛焊。
（2）、儀器內部導線或外部電纜導線短路或斷線。
（3）、水位傳感器開關出現故障或碼輪松脫。 進行逐項排查，進行檢修或更換元件，可使儀器恢復正常。如判斷為傳感器故障，應由專業技術人員處理。
機械計數器讀數錯誤 計數器嚙合齒輪松脫 、跳齒。 由專業技術人員重新檢查調整計數器嚙合齒輪，使機械計數器的字輪顯示數與電顯示器讀數一致
7  設備裝箱清單
1、水位傳感器、水位輪 ……………………………………………………………… 1 套
2、浮子蓋、橡膠墊 …………………………………………………………………… 1 套
3、浮子 ………………………………………………………………………………… 1 件
4、平衡錘及懸吊螺釘 ………………………………………………………………… 1 套
5、懸索（不銹鋼絲繩，按訂貨長度） ……………………………………………… 1 卷
6、航空插頭（或19芯防水插頭） …………………………………………………… 1 套
7、自攻螺釘（M4×20） ……………………………………………………………… 4 個
8、使用說明書 ………………………………………………………………………… 1 份
9、產品檢驗合格證  …………………………………………………………………  1 份