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（蘇）XK07-002-00014

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HSW浮子式水位（機顯）傳感器

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使用說明書

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徐州海河水文設備有限公司

地址：徐州市經濟開發(fā)區(qū)

電話：0516-87939789?

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一、概述

HSW系列浮子式水位傳感器是集機、電技術于一體的數(shù)字化傳感器。通過輸出軸的角度位移量轉換成相應的數(shù)字量，可以高精度測量被測液位高度，能確認絕對位置。具有斷電記憶功能。

其工作原理就是：水位傳感器測輪安裝在編碼器輸入軸上，鋼絲繩一端連接浮子、另一端連接重錘，鋼絲繩繞在測輪上。當液位發(fā)生變化時浮子隨液位的變化而升降，鋼絲繩帶動測輪轉動，編碼器輸出相應的實時水位值。

該傳感器結構合理，抗干擾能力強，分辨率高，量程大，?壽命長?，有掉電后信號跟蹤記憶功能。它能夠長期用于液位測量并能保證性能的穩(wěn)定可靠。

廣泛適用于對江河湖泊、水庫、船閘、水庫、水電站、水文站、水廠、以及石油化工等地表水或地下水的水位測量。

二、技術參數(shù)

1、??基本參數(shù)

A??測量范圍：0-5、10、20、40、80米按要求；

B??水位變率：

C??分辨力：1cm

D??水位輪啟動力矩：

F??測量準確度：≤±2cm或0.2%F·S

F??顯示器：十進制機械計數(shù)器

2、??機械參數(shù)

a??水位輪工作周長：32cm

b??測量纜：Φ0.8mm包塑不銹鋼纜

c??浮子直徑：10cm

3、??電參數(shù)

?輸出形式：接點通斷輸出??接觸電阻：≤0.5Ω；絕緣電阻：≥10MΩ

4、??通信接口（選裝）

????RS485接口（MODBUS-RTU協(xié)議）；

????格雷碼輸出；?4-20mA電流模擬量輸出；

5、??使用環(huán)境

a??環(huán)境溫度：-25℃～85℃

b??相對濕度；<95%(40℃)

C??尺寸：132×132×115

D?可靠性指標：在滿足儀器正常維護條件下，MTBF≥25000小時

E??電源電壓：12-24VDC（格雷碼輸出不用）

三、工作原理

儀器結構、工作原理：

本儀器由浮子、鋼絲繩、重錘、測輪、傳感器、支架、輸出插座等部分構成。

工作原理為：儀器以浮子感測水位變化，工作狀態(tài)下，浮子、重錘與鋼絲繩連接牢固，鋼絲繩懸掛在水位輪的“V”形槽中。平衡錘起拉緊鋼絲繩和平衡作用，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，使平衡錘拉動鋼絲繩帶動水位輪作順時針方向旋轉，水位傳感器的顯示讀數(shù)增加；水位下降時，則浮子下沉，拉動鋼絲繩帶動水位輪逆時針方向旋轉，水位傳感器的顯示器讀數(shù)減小。

本系列儀器中機械式水位傳感器的水位輪測量圓周長為32厘米，且水位輪與傳感器為同軸聯(lián)接，水位輪每轉一圈，傳感器也轉一圈，輸出對應的32組數(shù)字編碼。當水位上升或下降，傳感器的軸就旋轉一定的角度，傳感器同步輸出一組對應的數(shù)字編碼（二進制循環(huán)碼，又稱格雷碼）。不同量程的儀器能夠輸出1024至8192組不同的編碼，可以用于測量10至80米水位變幅。

通過與儀器插座相聯(lián)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(shù)據(jù)處理；安裝有RS485數(shù)字通信接口的水位儀，可以直接與通信機、計算機相聯(lián)接，組成為水文自動測報系統(tǒng)、水情衛(wèi)星遙測系統(tǒng)。

儀器的內置式RS485數(shù)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31臺水位（或閘位）傳感器，實現(xiàn)遙測組網。

四、接線關系：

1、485接口（4芯航插）：1-485A；2-485B；3-電源+；4-GND。?????????

2、格雷碼接口（19芯航插）：?1—13為數(shù)據(jù)D0-D12，19為公共端。

3、模擬量接口（6芯航插）：1-485A；2-485B；3-4-20mA?+；4-4-20mA?-；5-電源+；6-GND

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四芯航插示意圖?????????????????????????????????????6芯航插示意圖

五、儀器安裝和校準

??（1）、將儀器用4個M4×20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。

??（2）、將Φ0.8mm不銹鋼絲繩的一頭從工作平臺上方穿過平衡錘過線孔。

??（3）、將重錘與鋼絲繩固定、鎖緊，然后將平衡錘慢慢沉放至井底。

??（4）、將鋼絲繩的另一端繞于水位輪的“V”型槽中，并預留長1.2米，剪斷。

??（5）、將鋼絲繩穿過浮子過線孔，將鋼絲繩與浮子懸吊帽固定、并在懸吊帽中塞入橡膠墊，然后將浮子帽與浮子擰緊。

??（6）、將浮子慢慢沉放入測井，直至接觸水面為止。

??（7）、檢查上述（1）至（7）步驟，如一切正常，可緊固水位輪的兩個緊固螺釘。

??（8）、校準：用手指輕輕地將鋼絲繩提起，使其稍離開水位輪，然后轉動水位輪，使機械計數(shù)器顯示數(shù)值與實際水位值相符，然后再緩慢放下鋼絲繩，使實際水位、機械顯示和上位接收裝置讀到的數(shù)據(jù)一致（允許機械顯示數(shù)與上位接收數(shù)相差一個字）。在現(xiàn)場或在觀察室觀測水位變化，如一切正常，即告儀器安裝和校準工作完成。

六、安裝使用及注意事項：

1、本傳感器屬于高精度儀器，安裝時嚴禁敲擊和摔打碰撞。

2、接線務必正確，錯誤接線可能會導致傳感器內部電路損壞。

3、請不要將傳感器的輸出線與動力等線繞在一起或同一管道傳輸，也不宜在配線盤附近使用，以防干擾。

4、電源線請選用屏蔽線或雙鉸線。

5、測井上方固定水位計安裝基板，并保證重錘及浮子自然下垂時不與基板發(fā)生摩擦�；迮c水位計固定之間的聯(lián)結孔位為78*114，4-ф4.5孔，用M4*20聯(lián)結螺釘。

6、測井選用直徑150mm的兩根（或一根直徑200mm以上的）PVC管或鋼管并排垂直安裝。

7、測井安裝應垂直，且測井內壁盡量光滑以免影響浮子及重錘上下自由移動，保證浮子及重錘不與測井壁發(fā)生摩擦。

8、在傳感器上方建一防雨箱。

七、安裝示意如下圖：

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附：485口通信協(xié)議（讀取部分）

485口通信協(xié)議MOD_HH采用Modbus通信協(xié)議(RTU方式)。海河設備作為從機。

數(shù)據(jù)字節(jié)格式：起始位??????數(shù)據(jù)位?????（無奇偶校驗位）?停止位

1???????????8??????????? 1

波特率：9600(可設置)

功能碼03：

利用Modbus通信協(xié)議的03功能碼，讀取傳感器或顯示器的數(shù)值（1個數(shù)值）。主機的命令格式是從機地址、功能碼、起始地址、字節(jié)數(shù)及CRC碼。從機響應的命令格式是從機地址、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)及CRC碼。數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)是二進制碼，二個字節(jié)，高位在前。CRC碼都是二個字節(jié)，低位在前。

信息幀格式舉例：

主機呼：01??????03??????00????00????00????01????84??????0A

站號???功能碼????起始地址????讀取點數(shù)????CRC校驗碼

?????????????????????????????????????????低???????高

從機答：

????????01???????03?????????02????????XX???XX???????XX?????XX

???????站號????功能碼????讀單元字節(jié)?????數(shù)據(jù)??????????CRC校驗碼

?????????????????????????????????????高(二進制)低

上面01,03,02,XX等均為一個字節(jié)。數(shù)據(jù)為兩個字節(jié)，高位字節(jié)在前。每幀的開頭和結尾至少有3.5個字節(jié)時間的間隔。用戶在為主機編程時，除了站號（地址）和CRC校驗碼之外，其它字節(jié)的字符均采用上面的內容不變。主機格式中的讀取點數(shù)可以為01也可以為02（02是為了兼容某些協(xié)議）。從機回答幀中的功能碼（03）和讀單元字節(jié)數(shù)（02）不變。CRC的檢驗內容包括從地址到CRC校驗碼之前的全部內容。