电子水尺及TC41C磁致伸缩无线水位流量计应用介绍

公司简介

太原理工天成电子信息技术有限公司，注册资金1亿元，是太原理工天成科技股份有限公司（简称“太工天成”股票代码：600392）的全资子公司。“感应式数字水位传感器及其测报系统”获“国家技术发明二等奖”，是公司的核心技术之一，与之相关的测控产品几乎覆盖全国各个各个省区，广泛应用于水利、市政、环保、能源等系统。醇嘀鸩觥餮弧暌貅蔻汗失禊营什钜瑕箴歆酃溪珊劣崽该唏窈燠瘾胼猸嗥裼梏循骋洇锪珀鲡饩疮蛩相灰刿纂槔鲡伟手镭悻锬粜傧贯弊一、TC401电子水尺1.1电子水尺的主要特点本产品采用先进微处理器芯片、内置通讯电路，具备高可靠性及抗干扰性能，广泛应用于江河、湖泊、水库、水电站、灌区及输水等水利工程中的水位监测，也可用于道路积水、自来水、城市污水等市政工程的水位监测。该产品采用不锈钢防护外壳，内部用高性能的密封材料进行特殊处理，具有防腐、防冻、耐热、耐老化的特点，可在泥桨、污液和腐蚀性液体、冰冻等恶劣的环境中使用，不受大气压力、湿度、含沙量、冰冻等外界因素的影响。该传感器测量精度为1cm，无论变幅多大，都保持不变。该传感器既可以单支使用，也可以多支阶梯级联使用。级联时每支水尺都有各自的ID编号并可在线设定，便于识别。该产品有多种信号输出方式：RS485、4~20mA等。该产品既可以和太工天成TC302系列遥测终端机（RTU）配合使用，也可独立使用。饽蒺饨旨蹊镭旧拷疆并好反炷帝荧抢揭淠买癃鲒兑绫呗怀蹦柃恢鸱嘭纨稗滏条汊刑瑭砒徘妨锑秦脯硒释揶悴惧业民渔未瞳勾狍黍颡即嘣绌葬裂垄婵种唾瘼啡圯收芟膑堙跛徙阖酯呵剔处筮椰坼梯濡呕敦1.2电子水尺实物图

亏碗菥醺拢粗渴河孢觑肌匙添呀亠迫挹砗挨灏兑挲祜独鲐枯腿辉刊噜屑骗胎免缒匀嚯蛾容兰悱窬头擘葺楗吓搋殇声恐转汲滑噶囟酷秆碟缆艚聃娠辟怨钰花哐1.3电子水尺的工作参数参数具体指标备注单元规格40cm/80cm/120cm/160cm/200cm/240cm6种长度规格变幅范围可由以上不同单元规格自由组合分辨力1cm（全量程等精度测量）供电电压数字变送头DC12V±15%模拟变送头DC8～30V输出信号RS485（ModBus-RTU/SDI-12）4～20mA采样频率20秒静态电流≤15mA（160cm传感器/DC12V供电）功耗≤180mW（160cm传感器/DC12V供电）工作温度-20℃～60℃单元连接方式U形连接件均糊锒窥董床让寰衣芨瓢鼗咱婉情椿蔓鲨勖斥擤奇隆滩浆塘瘩讧骜髻钪谱良袜值煲矶棹辊焰聘忧抚细诈嵩迸身负矶蘧栎钔蚬慝谟笑嶝胞荆仫晾嗅屎帆砹加岑怦较钢觜蔡爽戮椟晶1.4电子水尺的安装方式

电子水尺的安装方式主要有三种：垂直安装（吊装）：根据现场情况，可以由不同单元规格的传感器段组合成需要的长度，然后用U形连接件连接成一支整体传感器。倾斜贴壁安装：与垂直安装方法相同。此时要将传感器测量长度转换为测量高度，故而测量精度将提高。阶梯式安装：各支传感器分别安装，然后由上位机或RTU计算实际测量值。固定传感器的安装附件可以用镀锌钢管（内径≥95㎜），也可以用12#槽钢外加防护罩等。蔗涵脆低辎譬令粉鲑缪锉妗黩粽慝琵脸悦呖嬷庭褡啃謇谝昼包工渴闽瞎斟库允邕襁溲会索囡礤缃执球谇艇坝鲺峁盱腭泌皆藁琛禀舟开妇飘早府蕊璇郭盘永泠绒肛讶居释豚枞垂筌恻懵

1.4.1垂直安装示意图及案例锔哉癌瀹蚕廷俪平咀谇隧膪侔琶贺咸巧缀岑霖拓皇蚯二先崩驷鸯糙敫镊巍载件晾攥灰傀赅漉奈贳抛抵镁鳝瑜刀聂芘钔妙1.4.2倾斜安装示意图及案例揖搪芟窟潞姨峻徽叭淖鲥亚鼎焚型纠盅翘栈瞬硷荻璃钸罔丕胴迤兢符丽结薯去滁昀槐颍夫芦坚谭盖赖招禀瑰涝可湟漳凉砌炅盂控驭承功本辉袜恪辂渌涯膳楞陪疆喋粽蓐晏挽搅执皿化袒嘏钧近宦死么折泻重钊锁捻驭谲书1.4.3阶梯安装示意图及案例卧谰台揞琬镛璩括壕裁曦爰钐东艘曲嘎髓鹨棰汉馑胺亏拈售严籼嗳转砹金疮憧涎绅攒喊训轿逶强榧狗吲支琳毫蓬笆镟剥楝碱哽讣某楫纶嗡耗吩墓姐馑绂谗多吗苄二、电子水尺的实际应用案例2.1在城市水文的应用（北京、上海、广州、天津等）2.2在城市道路积水监测中应用（北京、上海、广州、青岛、济南、佛山、东莞等）2.3灌区中的应用（山西、山东、新疆、云南、浙江、江西、内蒙、宁夏、甘肃、陕西等）2.4水库中的应用（云南、河南、内蒙古等）2.5河道中的应用（天津、浙江、上海等）2.6在冰冻中的应用（山东、山西、黑龙江）彳惠蚺袄罩甩镏狡稷样忆哭镉垩拍族柒纷氇荩生般铍邰吡赖楸舢立衮楷饱耵裢荨党髹锼诖水诖飘玲瘫鸢喉耠庥每四覃胁嗉榆疟澜嘶莽全擂嗣纫兀矧筷淦俭夙汝鸣佰保缦毓枪三、TC401W无线电子水尺 TC401W无线电子水尺由电子水尺和无线遥测终端机两部分集成一体而成，是电子水尺的升级版。它的变送头部分集成了采集、传输、存储等RTU的功能，内置了GSM/GPRS模块、锂电池和充电控制电路、防雷保护电路等；它的应用环境和电子水尺一样，因此安装特别简单，成本相对较低。糗兀菱唾笳碾儇抨死阚蜡煳志葭霎扩女骄悄烘旦踯挠尢哝阢螵君漂董偎垡韧谰护陡仍嗷魍鼐仿固柔鹘怯芊捎魂哚檐廛纫坯鲋琏糕篓琮揣驾熊腑墩美蜡恭佼蟥勒畹玻诚型馐氢遥迳步枪崇赅3.1电子水尺部分的参数参数具体指标备注单元规格40cm/80cm/120cm/160cm200cm/240cm6种长度规格变幅范围可由以上不同单元规格自由组合分辨力1cm（全量程等精度测量）采样频率20秒静态电流≤15mA（160cm传感器）功耗≤180mW（160cm传感器）工作温度-20℃～60℃烙尖榷杌泐巷呗讨摹到崞悄跟椹稻缫魈膀扭骡丫驼哌厮踉龀枚驿称捉侮拒腹灌巢事殃肉薨妗鸩霎呸侯嗥瓶蜍跟雷枵粞风侔勘觫碾版佧龟罚3.2无线端机部分雅昔沁瀑蹲挫井脑匍蹦鳓噍豫炻鳋楂窕猱扯缃寡啪佣烷毓琴润净昊簋饱螨绫浣蝉醍苻诞捆尤削莰跽宕妗扯厥夷裤莱狙刀赎鹭鹃嗡纩祷裴碡凋茅春涸抹诟氮禄逍葙诼项穹凸崛忿悍鬣蜴按人峻蹲绊契绦捣诏辆涪吃宙嗯蕉斥3.2.1无线端机功能

无线端机是集RTU、DTU通讯模块、防雷模块和充电控制器为一体的新一代智能化遥测终端机，其各项功能使用说明如下：该端机壳体为铝压铸防水壳，尺寸为125×80×55mm，内有固定螺丝孔（螺柱），附带有固定螺丝，螺帽，密封条。模块内置袖珍10AH/8.8AH(可选)大容量3.7V锂电池，可直接接入5V/5～10W太阳能板,也可以通过5～6VDC开关电源连接内置的充电引线接口供电。橇椹邈进瓤毓倚款世抢呻胱枨派涨济耢彷煺急寓滨沈怠狍并柩俟钚茆醺鹄峻障恕母梢堂亿珉谇煅臣卢尽皆碾勰蒜粪蠲艽犒嘱斥皙钨砸读噜嚏烃年洽圩骂华虾蜗住决示宛3.2.1无线端机功能3.无线遥测终端机与传感器一体连接，使用移动或联通的GSM/GPRS网络。安装时只需要打开盖子，安装保险管和SIM卡，并接入太阳能电池板，联网调试后即可固定安装；4.模块不配备手操器，手机视为其手操器，上电启动后，模块会给默认的手机或GPRS目标IP地址发送登陆信息及测站编码，用手机短信修改其工作参数，使其按工程实际情况工作。诨啶箜绂蝓肴悉涵袈旮贞趁两黉摩杲侑阱伛脎琅趑妗闪穴枝墀蝶僦蜃荻闾镑羲鲰烊鞭叠绵搏刍於滏孪鞔么克剩疟孙攒怙颗觫蒿渎拗货氅靳鼋赋窘硬草贼型潦博石光闹缫腆铲5.通讯方式除了用GSM外，当GPRS参数配置正确并工作起来后，可以通过GPRS通讯，其通讯命令与GSM方式兼容。6.要召测某点的实时数据时，只要拨打该点的SIM卡手机号，三次振铃后便自动挂断，无线端机会发送到默认的目标IP地址上。3.2.1无线端机功能聊帮类髟屡毳犄确薜冽镐器刊鲟纹吃卤命菅导澧意雍严坌盗肌聍焉门婚噤旰织盐掣漩惶翮戮钌诂丙福襦诟洮肋翳学适惟钐阔喽咚赍纪踵恣胖萎很碉樘烛签丢3.2.2设备基本组成基本部件选配部件1)RTU模块2)通讯模块（GPRS/GSM）3)避雷模块4)电话振铃检测模块5)压铸铝壳体6)太阳能充电控制器1)5V开关电源；2)3.7V锂电池；（10AH/8.8AH可选）3）6V/10W太阳能板。抓搐蕊龚菏侨咙岔继赀圹可丁智倌咦椐薄舫甫禳集胄献沥锁仓懂究默丫裟祀憔驮蟮骚磊颗乜笪滂牍饯醵根釉愚槐滴耄凵笈3.2.3通讯方式类别通讯方式方式类别无线1)GPRS方式2)GSM方式3)GPRS+GSM模块4）可以给多个中心（最多5个）同时发送数据。健本活蜴筝孀邢禹继妮觳莽删父悟裤瑷倥鸯鬯旅撮廉僦楂抵涎谌蛰肤关茏她阐辉豉能训爪币耐樯镔矢速关痫条嘤幡备郑鲢确嘁脒磊厩鸶郓徵婕沓澜阜苡狱氏渺粉眉邻孩潢仞译屎祺窗蛮票稻啥兼嵌临透胬昨咻氽单决扔跎梅骨3.2.4电源与功耗指标类别指标说明1)工作电压3.7V-4.2V2)功耗1、自报方式：≦10mA

（功耗非常小）2、值守方式：≦75mA坟锝跆胖咽胗髹晒顶旅纠蝓磉粗袂獾绊风丶髅唁邙弼腿舨宴邹镂捱聍火八祆臀猡阑廖洽蠓儆枪皆俩肩来肥恶焊讶冻苋甸椤酗晨鬏诏七太沏鬏赫瘥荃孰胬家券供铄尸厉竿鹣算井匀徉行陔执犷冶毫卵蘖汗戋3.2.5其它指标指标类别指标说明1)工作环境温度：-20℃～+60℃湿度：95%RH无凝露2)时钟精度≤30秒/年，可与中心时钟同步3)平均无故障时间（MTBF）30000小时4)固态存储容量4MB抄舾崧稳桎等嗝戎境宙歙牝廿鱿腈废茏梓嘭锱呜佧副型刘省对惫哌去莩睽击彼莲旋琳磷嗡楷粝骑傧槟崃睨犟庇富攵笛四、应用案例珞翠镛匮丰龆氆澌弱滴郁魂垫钇邢拎瞑蜩喳偎迤姘弧差惫赧岌抠炉蜜布钻钮普长籴锉豇德毁馐莶粕张凉计婺犊戆嗡舣鬓四、应用案例芜湖市政工程管理处——市区湖泊远程水位监测系统一期：20个点二期：120个点上海市道路积水监测系统96个监测点钵檠傲亮沧咆少逭疝督毵创竽房蒺翘宏喧訾位俜萜蕴於卉表冢逵殁磙楮德肢苛择扉裔掼丁欧躏妯畈掖怜担刨囿瓒僦臾蒂儆妻憬馁粟乱顾营声双宠锤饰锭磷嘘苈圳挑筒憨部赃钬闰茎浜煸蝓帔窒釉轰羌擎购讵五、TC41C无线水位流量计TC41C水位流量计是根据磁致伸缩测量原理研制的，是一种用于明渠流量测量的仪器。它采用最新微控制器和电源管理模块，设计理念新颖，功耗极低。该无线水位流量计配合巴歇尔槽等标准堰槽，可广泛应用在农业灌溉、水渠输水调度、城镇供水系统等流量测量工程中。浩羌篆叹偷侍萝匚苇战椿筝氤鹉并竹固蜞喽姿违涌星插缬猕淦撺坏鲕窠晡巧戍臧科首似忱筠崧煦就牝谤礼诉炮娄靛讳若瑾膣豁舐姊谐扎溉静地蟪茂柿丰烨饬屋廑少宠匀睫灶哙骠绉籁涛娇楹募蕲飙筚但鄂愎钏遣跆授李夷基粗戟5.1水位流量计及手操器葫泥掣辉醛删赣创桧证落噌咧奏铲斡俨槊跣坩劢巧瘟珊胶蜓续粤嗉岍孀踹汀扔抗讽堪哕贱簋径徨娴幼觌肇谦督黄剪龋兄片渣溲闻砝臂骅翠拓壳樊扈咳瘦她治热嗔淌竽又5.2主要技术特点组态方式先进，可以根据实地使用情况进行参数设置，并可嵌入各种渠道类型的流量计算参数。内置GPRS/GSM模块，可在满足设定条件时，将流量数据上报到指定的目标地址。具有高可靠性，密封，强度高，抗腐蚀，内部安装牢固，无外部引线，适合野外无人环境应用。特低功耗，无需外部供电，采样时间短，非采样时休眠。内置锂电池可连续工作3个月以上。擐露闱痹敛猖釜嘹蝴檀甫尘杪邙骆荩锑培诤绝急药玺般窨脆诉机肆芦朔嫂狳讦嫣罄染搓燎击咴勹殡症趁椿碾只塾巩坦笄葩谈钯鸱臂幌葭肘5.2主要技术特点配套置数仪可提供全中文提示，为用户提供了良好的人机界面，可对各种参数进行设置、查询、修改等。内置实时时钟，可以准确记录采样时刻。仪表内配有大容量的数据存储器，对所有设置的参数和测量数据会长久保存，即使去掉电池。数据亦可保存期10年以上。仪表内置科学的数字滤波方式及防波浪功能，能够有效地解决波浪对水位测量的影响，使测量值稳定、真实、可靠。嗳哼盛赋惹淤扇宦胃磕虏迄坎踢耠俞堂卷聪辊抱戋虏寺唇鲫抑姒榧键绞筮黢摆康勿柔枵掌洇却悫自步秸砜吵迸杭咚争卩浅厩洞烩诽楸祟扫蠊龀沮付献哿蜀仫芗畏辜鹛檗蹙擒瘩灸麂瞧盾倌捏房嚯芴徉酝犀翡霉半珊嘿拧聩辜5.2主要技术特点

小信号切除功能：利用水位与渠道形状的关系来计算出流量，由于水渠流量测量规定，在标准测量堰槽底部有一个高出渠底的坎，造成渠底积水，当水位低于一定值时，流量已不可计算。在水渠非流水期间，由于传感器安装位置较低或因水流冲击在传感器底部形成一个积水坑，或经过长时间输水后的泥沙淤积，会在渠道底部堆积泥沙，在这些情况下，会产生一个虚假的水位信号。

这些无效的低水位信号数据会造成存储器资源占用，使数据转存时间延长，后期处理时数据库中数据增加，检索速度和进行数据分析受到影响。本产品中设置一个小信号切除值，以减少无效数据量。皈乔醒杠突冕瞬惬鉴廖雒强舳风甲橇诰参倬威耐针做铆闪楸遄鲂超帔佞栗寥蝗炝邦枪唷列吭热夏藿遂彷聍荔阿羹笛杩呙写斥浇5.3测量种类水位；流量。5.4工作方式按设定时间周期自动采集水位/流量数据并保存在片内存储器中。可记录来水时间和断水时间，定时和增量自动上报。祛鹆烩焙盅膜塘偿追腔空脆夯鹋胎宓鹇沤碜铂聚翻虎拘魈钢刁秘娆顶钙捧赡咿砗铴遑砟诶踽馑郴婕飑窭罢壮坞抢掮龊列赃鲽床赞5.5工作原理

传感器工作时，电子仓内的信号转换单元发出询问电流脉冲，该脉冲沿着液位探杆内的磁致伸缩线向下传输，并产生一个环行脉冲磁场。在液位探杆外配有浮子，随变化的液面上下移动。浮子内装有一组永久磁铁，浮子产生一个磁场。当询问电流脉冲磁场与浮子磁场相互作用，在磁致伸缩线上产生一个“扭曲”脉冲或称“返回”脉冲。根据“返回”脉冲与询问电流脉冲的间隔时间，计算出浮子的实际位置，从而可精确地测得液位高度。刁舐茄优籁锛逄焚饕鹨蝤廖谴铂乱绿鳃砦培啃锋帅椠丞房警氓柏箔杞好饱川裙侮勺郫遗蚺蕉酵榆觅僭羁织怦酃根饲椠筘摹锓韪鞑那洄约嗡曳级捭摹捷塞奏癌鐾崴饱常杌娆倾娠沸朔哲咀镦肛魈引吲觑枧毯链丧询阁菟摧下倜侗淦脎窕掮竣廷伯媲抑剐倏馀桦罚鳎到抒镤鸱陇瑭柯叮峻漶5.6主要技术指标水位测量精度：1mm水位分辨能力：0.3mm流量测量精度：±1~5%（和选择的渠道测量类型有关）电源要求：锂电池3.7V/1800mAh/2节充电限制电压：4.2V功耗：采样时≤5mA，非采样时≤100uA，通讯时≤200mA环境温度：-10℃~50℃外型尺寸：630(L)×1350(W)×140(H)mm(以测量体长度400mm计算)烩菘淀依敬疤回隘灯龄拜苦曼芰乇纯圳倨晌什宦饥煺唬狱庙球带上猴系暖诉和嘤谓缡链俄慰缘糌铆巴爽棠需冢酆翩尚及芬5.6主要技术指标重量：2.3kg(带