多普勒流速仪传感器

产品根据超声多普勒效应原理测量流速，并可通过压力传感器测量水位和温度传感器测得水体温度。壳体采用PVC 塑料能够有效防水密封。壳体长25厘米、高度3厘米、宽度7厘米。可以在明渠和比较大的管道内测量流速。

21. 采用 Modbus 通信协议，利用 RS485 总线进行通信。
21. 数据采集上位机。能够实现一对多使用（一台上位机挂载多个从机）。
21. 产品通信命令简单。
21. 水下传感器设备安装方便。有金属底座固定装置，安装简单。
21. 设备全部采用电子设计，宽电压供电、低功耗，无机械部件。具有测量准确、稳定的优点，可靠性高，抗干扰性强。
21. 应用范围广泛。可以在自来水到黄河水的各种水环境中应用。

    二、产品原理

    多普勒流速仪原理：当超声波声源和观察者做相对运动时，观察者接收到的频率就会和超声波声源频率不同。因此，相对于超声波换能器的随水移动的小颗粒、小气泡也会使换能器接收频率的改变，且随水中悬浮运动速度的增加而增加， 由此测出多普勒频移，也就测出了多普勒海流仪所处点水的流速。

    主要用于灌溉明渠，市政下水管道，水文流域等场合。特别适合低水位的场合，水位超过 15 厘米就可以工作。在规则的管道、渠道，通过流速仪上的压力传感器测得水深，超声传感器测得流速，可以方便地计算出流量。

    三、产品技术指标

    表 1 测量指标

    内容	范围	精度
    流速范围（m/s）	0.02～5.00	±1.0%±1cm/s
    水温测量（℃）	-10～60	±1（℃）
    水深测量范围（m）	0.05～10	0.5%±0.5cm

    表2 性能指标

     

    电气内容	范围	备注
    工作电压（V）	7.2～15	DC
    流耗（mA）	<=85毫安（发射瞬间）	12V 供电
    工作水深（m）	0.15～50	根据用户要求可以修改
    数据更新周期（s）	8 秒	默认
    尺寸	长25厘米、宽7厘米、高3厘米

     

    四、通信协议

22. 1. Mudbus 协议

21. 采用工业场合常用的MODBUS协议，与上位机进行通信。在上位机中，根据渠道或管道的形状、流速、和液位计算出瞬时流速和累计流量。使用方便，通用、可靠。

    注意：以下数据是 16 进制, 发送为16进制，收到的回答也为16进制。流速、温度、深度都用数据类型 IEEE754的形式表示，一个数据占用四个字节。

    下面以下位机地址为01为例给出上位的发出命令：

    地址（一字节）+ 功能码（一字节）+起始地址（二字节）+读取个数（二字节）+CRC 效（二字节）

    读综合数据 ADR030000000E[16位CRC]  01030000000EC40E

    读深度   ADR0300000002[16位CRC]        010300000002C40B  

    读温度   ADR03000A0002[16位CRC]        0103000A0002E409  

     读流速   ADR03000C0002[16位CRC]        0103000C00020408  

     

    为了更改下位机地址设置的命令，出厂时各个流速仪设置地址为01

    写ADR地址                        EB90FF00000000XX

    读ADR地址                        EB90FF0000000000

     

22. 2. 485 通信参数

21. 波特率默认 9600 ，仪表地址默认 01H  数据位 8  无效验 停止位 1

22. 3. 通信示例

21. 上位机->下位机下发读综合数据（16 进制，8 字节）： 

    01 03 00 00 00 0E C4 0E

    地址 功能码 起始地址 读取个数 CRC校验

    从机回码（16 进制，33 字节） ：

    01 03 1C 3C 3F B1  5B  00 00 00 00 00 00

    地址 功能码 字节数 水位 备用字节 备用字节00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

    备用字节 备用字节 备用字节

    41 12 00 00 3D 5E 31 0B 44 58

    水温           流速       CRC 效验

    水位数据解析：

    3C 3F B1 5B （水位数据）排序方式 1、2、3、4 ，数据类型 IEEE754 转换 10 进制 0.0117 米

    水温数据解析：

    41 12 00  00 （水温数据）排序方式 1、2、3、4 数据类型 IEEE754 转换 10

    进制 9.125 度

    流速数据解析：

    3D 5E 31 0B (流速数据）序方式 1、2、3、4 数据类型 IEEE754 转换 10 进制 0.054246 米/秒

    数据类型

    IEEE754 标准单精度浮点数由 1 位符号位＋8 位阶码＋23 位尾数组成，用四位十六进制数表示。如 124.75 用十六进制表示为 42 F9 80 00。计算方法是：

    124.75 换算成二进制：1111100.11

    用科学计数法表示为：1.11110011*2^6

    阶码 6＋127＝133,并用 0 表示正，1 表示负。因此 124.75 的二进制数为： 0 10000101 11110011000000000000000B＝42F98000H

    五、安装要求

     

    声学多普勒流速仪应安装于具有固定断面的渠道顺直段下游，顺直段越长测量精度越高，且这一距离范围内不得有过流阻挡物（如水闸、堰等）

    产品关键词：多普勒流速仪