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欢迎您使用新一代JY TDS-100R 功能型超声波热量表/流量计 。
JYTDS-100R集12年专业生产制造超声波流量计的技术与经验,采用TI的MSP430FG4618低功耗单片机,最新开发的一种通用型高性能、低价格、高可靠性、功能强大的超声波热量表/流量计 。
新版JYTDS-100R尤其适合做成标准管段一体式,安装简单化,管道参数以及标定参数全部由生产厂家输入完成,用户不再需要输入任何参数,只要接通电源流量计就可以工作。
2. 记忆前512天/前128个月的正负净热量累积器值及正负净流量累积器值。这些数据存储在FLASH存储器上,即使完全断电也不会丢失数据。JYTDS-100R还能够记忆每次断电时的累积器及其它有用数据。有了这种记忆功能,即使JYTDS-100R损坏了,只要CPU正常工作,就可以读出过去512天/128个月的数据。
3. 彻底克服原超声波热量表/流量计 存在的小流量时漂移问题。测量精度、测量稳定性、通讯协议、使用的方便性上等诸多方面都较第9版超声波流量计有了很大的提高。 JYTDS-100R具有比壁挂式超声波流量计更高的性能。
4.带有标准的RS-485接口,能够同时支持MODBUS,Meter-BUS两种标准协议。另外还完全兼容原7版流量计协议以及多种流量计水表协议
5. 具有一个直接从单片机输入输出的USART电平(TTL电平)的串行接口。当使用此接口连接外部的功耗设备,比如GPRS,GSM,短距离无线通讯组件,蓝牙通迅组件等设备,可以做到最低的电池消耗。这是一种最省电的接口方式。但是使用时要注意电平及输入输出的匹配,否则极易烧毁仪表。
6.具有一个串行扩展总线接口,用户可以选用各种功能扩展模块进行功能扩展。可扩展功能有4~20mA电流环输出、频率信号输出、大容量数据记录、热敏打印机等功能。
7.可以使用多种不同接口的键盘显示器进行操作以及仪表设置。
8.具有一个板上96段LCD数段式显示器/中文显示器。能够显示数十个常用测量数值及仪表参数。
9. 新版JYTDS-100R的流量检测周期是可以调的,最快为每500毫秒一次,最慢为49秒一次。每次检测时流量信号采样次数也是可以调的,最少为32组,最多为128组。采样速度越快,每次采样的数据组数越多,则测量结果越稳定精确,但是耗电越多。在每500毫秒一次检测一次,每次采样128组数据的条件,电池(3.6V19Ah)的寿命大约为5个月。在每10秒一次检测一次,每次采样64组数据的条件下,电池的寿命则可长达5年时间。
10. JYTDS-100R可以外部8~36VDC供电的。该种线路板上的RS485是隔离的,电源也是DC/DC变换器隔离的,能够使用恶劣的工业现场。
§1.1 新一代JYTDS-100R显示仪表主板电气原理框图
第一章 概述
欢迎您使用新一代TDS-100R 功能型超声波热量表/流量计 。
JYTDS-100R集12年专业生产制造超声波流量计的技术与经验,采用TI的MSP430FG4618低功耗单片机,最新开发的一种通用型高性能、低价格、高可靠性、功能强大的超声波热量表/流量计 。
新版TDS-100R尤其适合做成标准管段一体式,安装简单化,管道参数以及标定参数全部由生产厂家输入完成,用户不再需要输入任何参数,只要接通电源流量计就可以工作。
2. 记忆前512天/前128个月的正负净热量累积器值及正负净流量累积器值。这些数据存储在FLASH存储器上,即使完全断电也不会丢失数据。TDS-100R还能够记忆每次断电时的累积器及其它有用数据。有了这种记忆功能,即使TDS-100R损坏了,只要CPU正常工作,就可以读出过去512天/128个月的数据。
3. 彻底克服原超声波热量表/流量计 存在的小流量时漂移问题。测量精度、测量稳定性、通讯协议、使用的方便性上等诸多方面都较第9版超声波流量计有了很大的提高。TDS-100R具有比壁挂式超声波流量计更高的性能。
4.带有标准的RS-485接口,能够同时支持MODBUS,Meter-BUS两种标准协议。另外还完全兼容原7版流量计协议以及多种流量计水表协议
5. 具有一个直接从单片机输入输出的USART电平(TTL电平)的串行接口。当使用此接口连接外部的功耗设备,比如GPRS,GSM,短距离无线通讯组件,蓝牙通迅组件等设备,可以做到最低的电池消耗。这是一种最省电的接口方式。但是使用时要注意电平及输入输出的匹配,否则极易烧毁仪表。
6.具有一个串行扩展总线接口,用户可以选用各种功能扩展模块进行功能扩展。可扩展功能有4~20mA电流环输出、频率信号输出、大容量数据记录、热敏打印机等功能。
7.可以使用多种不同接口的键盘显示器进行操作以及仪表设置。
8.具有一个板上96段LCD数段式显示器/中文显示器。能够显示数十个常用测量数值及仪表参数。
9. 新版TDS-100R的流量检测周期是可以调的,最快为每500毫秒一次,最慢为49秒一次。每次检测时流量信号采样次数也是可以调的,最少为32组,最多为128组。采样速度越快,每次采样的数据组数越多,则测量结果越稳定精确,但是耗电越多。在每500毫秒一次检测一次,每次采样128组数据的条件,电池(3.6V19Ah)的寿命大约为5个月。在每10秒一次检测一次,每次采样64组数据的条件下,电池的寿命则可长达5年时间。
10. TDS-100R可以外部8~36VDC供电的。该种线路板上的RS485是隔离的,电源也是DC/DC变换器隔离的,能够使用恶劣的工业现
1.1 用途及典型应用
用途包括自来水计量与监测系统,各类流体的流速、流量、累积量、温度、热量计量与检测, 流量开关、流体辨别等等。可广泛应用于自来水公司、水库、化工厂等等几乎所有液体计量场合,例如自来水公司及厂矿水计量、工厂过程控制中液体流量检测、液体物料的配比、管道的泄漏检查、管道中液体种类的判别等等
1.2 TDS-100R性能指标
项 目
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性 能、参 数
|
测
量
主
机
|
准 确 度
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1.0 %
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重 复 性
|
0.2%
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流速范围
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0 m/s ~ ±64 m/s
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测量原理
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超声波传播时差原理,4字节IEEE754浮点运算
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测量周期
|
最快500mS (每秒2次),最慢49秒。
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显示接口
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可连接2×10背光型汉字或者2×20字符型液晶显示器。
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操 作
|
外接16键键盘或4键键盘以及RS485键盘及设参软件。
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输 入
|
无
|
输 出
|
脉冲信号:正、负、净流量及热量累计脉冲,双路OCT输出。
报警信号:双路OCT输出,20多种源信号。
数据接口:隔离/非隔离RS485串行接口(可选)。
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其他功能
|
记忆日、月、年累积流量,上、断电时间、流量和流量管理功能。
可选自动或手动补加累积量功能,记忆每天的工作状态。
可编程定量(批量)控制器。
故障自诊断功能。
网络工作方式等。
故障时间计时器。
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可连接
传感器
|
外缚式
|
标准S1型,适用于管径DN15~DN100 mm
标准M1型,适用于管径DN50~DN1000mm
标准L1型,适用于管径DN300~DN6000mm
其它厂家传感器
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插入式
|
测量管道材质不限(可焊接不可焊接都可以)适用于管径DN80以上。
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管段式
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π型管段式:适用于管径DN10-DN50,
标准管段式:适用于管径DN50~DN1000,
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电缆长度
|
定制双绞线,一般情况下限于20米,特定场合单根可加长至500 米,不推荐。
|
可测管
道
|
管 材
|
钢、不锈钢、铸铁、PVC、铜、铝、水泥管等一切质地密致管道,允许有衬里。
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衬 材
|
环氧沥青、橡胶、灰浆、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯、硬质橡胶、胶木、聚四氟乙烯
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内 径
|
15mm~6000mm
|
直管段长度
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上游≥10D,下游≥5D,距泵出口处≥30D。
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可测流
体
|
种 类
|
水、海水、酸碱液、食物油、汽、煤、柴油、原油、酒精、啤酒等能传播超声波的均匀液体。
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浊 度
|
≤20000 ppm。
|
温 度
|
-10℃~150℃
|
流 向
|
可对正反向流量分别计量,并可计量净流量。
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工作环境
|
温 度
|
主机:-10℃~70℃ (大于此温度范围要求请与厂家联系)
常规探头:-30℃~+90℃ 高温及插入式探头:-30℃~+160℃
|
湿 度
|
主机:85%RH,探头:可浸水工作,水深≤2米。
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电 源
|
AC220v 8~36VDC50mA。
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工作时间
|
连续
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第二章 并口及串口键盘显示及操作
并口键盘显示器是一个具有20线的简单装置,用于显示流量计所测量的结果以及设置流量计之用途。
当设置完成后,新一代的流量计可以脱离键盘显示器而独立工作。
而串口键盘显示器则是挂接在RS485上的一个键盘显示器。其作用及其操作完全和并口键盘显示器一样。
当TDS-100R是连接在基于RS485的网络中使用的时候,因为串口键盘显示器会主动发出数据请求命令,因此会造成数据冲突。也就是说串口键盘显示器只能使用在单机环境下,而不能应用于超过两台TDS-100R的数据采集网络中。
当用户既需要把TDS-100R连接于RS485网络中,又需要使用RS485串口键盘显示器显示测量结果,用户就需要使用我公司正在开发的网络型键盘显示器。
2.1 键盘
TDS-100R能够可以分别或同时使用4键以及16键键盘显示器。
16按键并口及串口键盘,包括10个数字键,2个上下移动键,一个菜单键(简称为M键),一个回车键,还有一个小数点键以及一个退格键。
16按键键盘能够实现用户快速方便的操作。
4键键盘有2个上下移动键,一个菜单键(简称为M键),一个回车键。数字及符号和小数点的输入通过多次使用上移动键输入,而下移动键则起移动到下一个数字位置的作用。
2.2 LCD液晶显示器
TDS-100R使用能够显示2行每行20个西文字符或者是10个汉字的显示模块。
所有的测量结果以及设置仪表的菜单被规划成超过100个的不同的窗口。这些窗口分别被称为M00、M01…………M99、M+0……M+9等窗口。
可以使用M键然后输入两个数字键快速进入某一窗口,也可以使用上移键或者下移键进入上面或者下面相邻的窗口。
例如欲进入M35号窗口,则键入MENU 3 5
在相邻窗口(例如M39和M41是M40的相邻窗口)之间移动,使用▲/+或▼/-键。
2.3 菜单一览表
流量\累积显示
|
00
|
显示瞬时流量/净累积量,显示单位在M30~M31窗口中调节
|
01
|
显示瞬时流量/瞬时流速,显示单位在M30~M31窗口中调节
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02
|
显示瞬时流量/正累积量,显示单位在M30~M31窗口中调节
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03
|
显示瞬时流量/负累积量,显示单位在M30~M31窗口中调节
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04
|
显示日期时间/瞬时流量
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05
|
显示热流量/总热量,显示单位在M84、M88窗口中调节
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06
|
显示温度输入T1,T2。当M84选择BTU单位时,温度单位:华氏
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07
|
显示当前电池电压
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08
|
显示系统错误代码
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09
|
显示今日净累积流量
|
初 始 设 置
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10
|
输入管道外周长
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11
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输入管道外径,可输入数值范围0~18000mm
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12
|
输入管壁厚度
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13
|
输入管内径
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14
|
选择管道材质类型
|
15
|
输入管材声速
|
16
|
选择衬材类型
|
17
|
输入衬材声速
|
18
|
输入衬里厚度
|
19
|
输入内壁绝对粗糙度
|
20
|
选择流体种类
|
21
|
输入流体声速
|
22
|
输入流体粘度
|
23
|
选择探头类型,具有22种不同的类型供选择
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24
|
选择探头安装方式
|
25
|
显示探头安装间距
|
26
|
参数固化及设置
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27
|
安装点安装参数存取
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28
|
设置信号变差时保持上次数据。选择“是”表示当超声波信号变差时,流量计就显示上次所测量的正确数据。
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29
|
输入设置空管时的信号强度。例如输入65表示当信号强度降低到65时,流量计就认为管道中没有流体了,显示流量值将强置为0。
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流量单位设置
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30
|
选择公英单位制
|
31
|
选择瞬时流量单位
|
32
|
选择累积流量单位
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33
|
选择累积器倍乘因子。倍乘因子起放大累积数值范围的作用。一般设置为x1。
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34
|
净累积器开关
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35
|
正累积器开关
|
36
|
负累积器开关
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37
|
恢复出厂参数设置及累积器清零
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38
|
手动(按键控制启停的)累积器
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39
|
选择操作界面语言,将有8种不同语言供国际用户选用
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3.
|
设置本地LCD显示方式。输入0或1表示固定显示内容。输入2~39表示自动循环显示方式,将自动循环前面的2~39个菜单,显示间隔8秒。有键输入时将按照按键操作进行显示。没有按键输入60秒时间之后自动进入循环显示状态。
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选择设置
|
40
|
输入阻尼系数,阻尼的作用起平滑显示数据的作用。0表示没有平滑作用,999表示平滑作用最大。阻尼系数越大,测量结果延迟越大。注意在标定流量计时,一定要设置阻尼系数为0。
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41
|
输入低流速切除值。低流速切除值通过在低流速时强迫流量计输出0避免零流速时的无效累积。
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42
|
设置静态零点。在管道流体静止时运行此菜单功能,能够设置新的的仪表零点,提高测量精度。特别是在小口径管道上使用外邦型探头,用户要尽可能进行置零操作。
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43
|
清除零点设置及手工设置的零点,恢复原值
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44
|
手工设置零点偏移值,默认设置值=0
|
45
|
用户仪表系数,修正系数,默认设置值=1
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46
|
输入网络标识地址码(仪表通讯地址)
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47
|
密码保护操作,当仪表设置密码之后,菜单只能浏览,而不能更改
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48
|
线性度折线修正数据输入。至多有12段折线,用于用户修正仪表非线性。
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49
|
网络联机通信测试器,在此窗口可以查看上位机送过来的数据,借此判断通讯出现的问题。
|
定时输出
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50
|
数据定时输出选项设置,选择定时打印时的输出内容,共有20多项供选择。
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51
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定时输出时间设置。用于设置定时打印的开始时刻,间隔以及持续次数。如果持续次数大于8000,则表示是无穷时间长打印。
定时时间的另外一个作用是可以通过OCT输出实现定时启动外部设备的功能,还能实现定时时间段内流量超限报警以及定时的累积功能。
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52
|
打印数据流向控制。默认时打印数据将流向到挂在内部总线的热敏打印机。打印数据可以设置为输出到外部串行口(RS485口)。
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AI5设置
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53
|
备用
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输入输出设置
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54
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OCT累计脉冲输出脉冲宽度设置,范围为6毫秒至500毫秒。
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55
|
电流环输出模式选择
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56
|
电流环4 mA或0mA 输出时对应值
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57
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电流环20mA 输出时对应值
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58
|
电流环输出效验。用于检查验证电流环是否正常。
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59
|
电流环当前输出值。
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60
|
日期时间及设置。新一代超声波流量计的日期时间是由CPU实现的,当进行软件升级时会造成时间跑慢。建议软件升级后及时调整日期时间至正确显示。
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61
|
软件版本号及电子序列号。软件版本表示了软件的更新情况。一般数值越大表示软件越新。电子数列号是每一个线路板唯一的,可用于管理目的。
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62
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设置串行口参数,可以设置波特率,效验位,停止位。
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63
|
通信协议选择(包括兼容协议选择),共有两种选项,选择MODBUS-RTU表示使用二进制的MODUS-RTU协议, 选择MODBUS-ASCII+原协议。表示使用ASCII码的协议。这时能够同时支持多种协议,包括MOSBUS-ASCII、原7版协议、Meter-BUSx协议、汇中仪表的多种通讯协议。
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64
|
模拟输入AI3 对应量值范围。
|
通过输入量值范围,流量计会把电流信号转换为适合用户需要的数值范围。从而显示出相应的模拟输入所对应的物理参数数值。
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65
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模拟输入AI4 对应量值范围
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66
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模拟输入AI5 对应量值范围
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67
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设置频率输出信号频率范围。频率信号输出通过信号频率的大小表示的是瞬时流量的大小。默认设置0~1000Hz,最大范围为0~999Hz。
频率信号是通过专门的频率输出单元输出的。
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68
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设置频率信号输出下限流量
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69
|
设置频率信号输出上限流量
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70
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显示器背光控制
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71
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显示器对比度控制
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72
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工作计时器,以秒为单位记录仪表的工作时间。可以清零。
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73
|
设置 #1 报警器下限流量值
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通过设置报警器的上下限置,可以确定一个范围,当实测流量超出这个窗口时,就会产生一个报警信号输出。报警信号可以通过设置OCT或者继电器输出至外部
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74
|
设置 #1 报警器上限流量值
|
75
|
设置 #2 报警器下限流量值
|
76
|
设置 #2 报警器上限流量值
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77
|
蜂鸣器设置选项
蜂鸣器是板上的硬件。通过设置可以实现下列输出之一
0. 无信号报警 13.负热量累积脉冲
1.信号变差时报警 14. 净热量累积脉冲
2.测量状态不正常 15. 流体声速大于设定阈值
3.反向流动时报警 16. 流体声速小于设定阈值
4.模拟输出越限100% 17. 串口控制通断
5.频率输出越限120% 18. 每天一次的M51定时输出
6.#1报警器越上下限 19. 设定时间段内#1报警器
7.#2报警器未超限 20. 设定时间段内#2报警器
8.作为定量器输出 21. 定量器积满信号输出
9.正累积脉冲输出 22. M51设定的周期定时器输出
10.负累积脉冲输出 22. 按键即鸣响
11.净累积脉冲输出 23 关闭蜂鸣器
12.正热量累积脉冲
|
78
|
设置集电级开路(OCT)输出选项
OCT是集电极开路输出。通过设置可以实现下列输出之一
0. 无信号报警 12.正热量累积脉冲
1.信号变差时报警 13.负热量累积脉冲
2.测量状态不正常 14. 净热量累积脉冲
3.反向流动时报警 15. 流体声速大于设定阈值
4.模拟输出越限100% 16. 流体声速小于设定阈值
5.频率输出越限120% 17. 串口控制通断
6.#1报警器越上下限 18. 每天一次的M51定时输出
7.#2报警器未超限 19. 设定时间段内#1报警器
8.作为定量器输出 20. 设定时间段内#2报警器
9.正累积脉冲输出 21. 定量器积满信号输出
10.负累积脉冲输出 22. M51设定的周期定时器输出
11.净累积脉冲输出 23. 关闭OCT
|
79
|
设置继电器(或者OCT2)输出选项
通过设置可以实现下列输出之一
0. 无信号报警 12.正热量累积脉冲
1.信号变差时报警 13.负热量累积脉冲
2.测量状态不正常 14. 净热量累积脉冲
3.反向流动时报警 15. 流体声速大于设定阈值
4.模拟输出越限100% 16. 流体声速小于设定阈值
5.频率输出越限120% 17. 串口控制通断
6.#1报警器越上下限 18. 每天一次的M51定时输出
7.#2报警器未超限 19. 设定时间段内#1报警器
8.作为定量器输出 20. 设定时间段内#2报警器
9.正累积脉冲输出 21. 定量器积满信号输出
10.负累积脉冲输出 22. M51设定的周期定时器输出
11.净累积脉冲输出 23. 关闭继电器输出
|
|
80
|
选择定量(批量)控制器启动信号,可选择之一
0.键入ENT键即启动
1.串行口输入控制
2.模拟输入AI3上沿启动(不适用TDS-100R)
3.模拟输入AI3下沿启动(不适用TDS-100R)
4.模拟输入AI4上沿启动(不适用TDS-100R)
5.模拟输入AI5下沿启动(不适用TDS-100R)
6.模拟输入AI6上沿启动(不适用TDS-100R)
7.模拟输入AI7下沿启动(不适用TDS-100R)
8.M51定时器周期启动
9.M51定时器每天一次启动
在AI输入上施加4~20毫安电流即认为输入“1”电平,施加的电流小于1毫安即认为输入“0”电平。上沿是指“0”到 “1”电平转换,下沿是指“1”电平到“0”电平转换
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81
|
流量定量(批量)控制器
|
热量测量
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82
|
日月年累积器,查看每天每月每年的累积流量及热量
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83
|
自动补加断电流量开关。默认状态关闭。请注意此功能在特定的条件下不能使用。
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84
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选择热量单位,可选项
0.吉焦耳(默认选项) 2.千卡 3.千瓦 4.BTU英制热量单位。
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85
|
选择温度信号来源,如果选择通过AI3,AI4输入温度信号则需要使用能够输出4-20毫安电流信号的温度变送器。
|
86
|
热容量,默认使用GB-CJ128焓差法。也可使用温差法。
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87
|
热量累积器开关
|
88
|
热量累积乘积因子
|
89
|
显示当前温差及设置温差灵敏度
|
诊 断
|
90
|
显示信号强度和信号质量。信号强度用00.0~99.9表示,数值越大表示信号越强,则测量结果可信度越高。信号质量用Q表示,范围取00~99,数值越大表示信号的质量越好。一般要求Q大于40。
|
91
|
显示信号传输时间比,这个比率是仪表实测的信号传输时间与估算的信号传输时间之比。正常范围在100±3%
|
92
|
显示计算的流体声速。
|
93
|
显示总传输时间/时差
|
94
|
显示雷诺数及其管道系数
|
95
|
显示正负热量累积并启动循环显示功能
|
附加窗口
|
+0
|
显示上电断电时刻及流量
|
+1
|
显示流量计总工作时间
|
+2
|
显示上次断电时刻
|
+3
|
显示上次断电时流量
|
+4
|
显示总上电次数
|
+5
|
科学型计算器,能够查电阻值与温度的关系
|
+6
|
定义判断介质变化时的介质声速
|
+7
|
本月净累积量
|
+8
|
今年净累积量
|
+9
|
故障运行时间(不含停电期间的时间)
|
硬件调整窗
口
|
.2
|
储存静态零点
|
.5
|
Q值的阈值设定
|
.8
|
当日和当月最大瞬时流量
|
.9
|
带有CMM指令输出的串口测试窗口
|
-0
|
电路硬件参数调整入口(输入密码才能进入下面的窗口)
|
-1
|
4-20毫安电流环校准
|
-8
|
PT100低温度时(<40℃)零点设置
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-9
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PT100高温度时(>55℃)零点设置
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-A
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PT100标准50℃时校准
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-B
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PT100标准84.5℃时校准
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红色字样表示新添加功能(相对7版流量计),蓝色字样 表示热量测量有关菜单
2.4 软件说明
1、功能
通过MODUS协议485口,读取流量/热量表的进水流量、出水温度,通过485转232模块连接计算机(连线可达1200米),经过定制软件对流量热量采集计算。显示瞬时流量温度数值,并按小时进行存储、形成报表,方便打印
2、连接配件
1.工业级485模块
2. 0.5平方带屏蔽RVVP 电缆