GL-1A 型磁致式量水堰计使用说明

本使用说明仅适用于本公司生产的 GL-1A 型量水堰计,型号为 GL-1A。

1 用途

GL-1A 型磁致式量水堰计适用于长期测量河流、湖泊、水库、坝体等堰槽的水位，是监测水位及流量变化的有效监测设备。量水堰计采用磁致伸缩液位计作为传感器进行测量，具有高分辨率、高精度、高稳定性、高可靠性、响应速度快，工作寿命长等优点。

磁致式量水堰计主要功能有线性测量，绝对位置输出，非接触式连续测量，永不磨损，传感器不

用重新标定及定期维护，输出信号多种选择(电压、电流、RS485)，安装简单方便。

2 规格及主要技术参数

规格代号 GL-1A

测量范围：0mm～600mm(量程自选)

灵敏度：≤0.01mm

测量精度：±0.1%F.S

信号输出方式：4mA～20mA/RS485

报文方式：自报/召测

调试方式：地址码和波特率自设定

绝缘电阻：≥50Ω

储存温度：-30℃～+70℃

3.3

结构及工作原理

3.1 结构

GL-1A 型磁致式量水堰计由防污管、上端盖、磁致伸缩液位传感器、水平泡、观测电缆等组成。

3.2 工作原理

磁致伸缩液位传感器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触磁浮球组成。测杆内装有磁致伸

缩线(波导丝)，测杆由不导磁的不锈钢管制成。测量时电子仓发出起始脉冲，起始脉冲在波导丝中传输，产生沿波导丝方向的旋转磁场，当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被电子拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，测量电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确地测出被测液位值。

3.4

计算

4.1 堰槽中的水位变化量△L 与量水堰计的测量值 F具有线性关系，计算公式为：

△L= K (F－Fo) 式中：△L —堰槽中的水位变化量，单位为 mm； F —量水堰计的实时测量值，单位为 F；Fo—量水堰计的基准值，单位为 F； K —量水堰计传感器系数，单位为 mm/F。

4.2 当量水堰计水位测量值△L 为正值时表示堰槽水位相对基准值升高。

4.3 当量水堰仪水位测量值△L 为负值时表示堰槽水位相对基准值降低。

(图 1)磁致伸缩式量水堰计结构图

4.2.3 在正常工作范围内温度的变化对传感器测值影响甚小，经试验测得其温度修正系数小于最

小读数，实际使用中不需要温度修正。

5 仪器的安装

5.1 检查

量水堰计安装之前应在现场对磁致伸缩液位传感器、浮子等组件进行检查，确保仪器完好

才能安装。

5.2 槽式安装法

量水堰计应安装在堰板的上游≥100cm 处,在堰槽的侧壁做一内凹槽，在底部开一个安装

洞，安装洞的直径应大于￠15cm 的孔，低于水面深为 10cm(尺寸见图 2 所示)。在安装洞中插入防污管，查看上端盖上的水平泡调整防污管的垂直度，管四周用水泥砂浆固结，防止砂浆进

入防污管。在防污管四周填入清洁卵石，直至将凹槽填满。

附流量计算公式：

1) 直角三角堰流量计算公式：Q =1.4× h5/2 式中：Q — 流量，单位为 m3/s；

H — 堰上水头，单位 m。

2）矩形堰流量计算公式：

Q = m×b×sqrt(2g)×h3/2 m =(0.402+0.054×(h/p))

式中：Q — 流量，单位为 m3/s；

B — 堰宽，单位为 m；h—

—堰上水头，单位为 m；

p——堰顶板至堰顶距离，单位 m。

3）梯形流量计算公式：Q=1.86bh3/2

式中:Q — 流量，单位为 m3/s；

B — 堰底宽，单位为 m；

H — 堰上水头，单位为 m。

5.3 仪器组装

将量水堰计防污管固定在安装洞中后,打开磁致伸缩传感器的外包装取出传感器和浮子，将储液筒上端盖旋下，再将磁致伸缩液位传感器测杆上的定位锁紧环卸下，取下浮子，测杆插入储液筒上端盖 M18×1.5 螺纹孔中旋紧，再将取下的浮子按原方向复位(有 CN 标记的半球在液面之上)，锁紧环复位(固定在距测杆端头约 19mm 处即可。最后将装好传感器的储液筒上端盖旋紧。

5.3.1 注意事项：

5.3.1.1 安装和搬运过程中不可使测杆弯曲，切勿使传感器的电子仓和测杆承受大的冲击。

5.3.1.2 止位环取下时记住其在测杆上的位置以便复位时回至原位。

5.3.1.3 安装时传感器装入防污管时浮子应放在止位环处，不得由高处向低处自由落下，另

外禁止浮子在测杆两头来回快速运动撞击止位环，避免浮子由于撞击而损坏。

5.4 接线方法

量水堰计的观测电缆线必须避开交流电源线、射频信号源和其它有干扰的地方。电缆的屏

蔽线必须完好无断线，防雷地线应接到接地网上。

6 测量与通讯

6.1 读数仪测量

使用 GN-103A/B 型读数仪测量量水堰计，将测量线快速插头插入读数仪的左边插座，将

测量线的各色夹子对应连接上量水堰计的输出电缆芯线，红为电源+，黑为电源-，白为信号

A，绿为信号 B。

6.2 自动化测量

a）当测点布设较为分散可选用： GDA1901 或 GDA1902 型智能模块。GDA1901 可接入

1 台量水堰计，GDA1901(4)可接入 4 台量水堰计，通讯为 RS485 有线。GDA1902 可接入 1

台量水堰计，GDA1902(4)可接入 4 台量水堰计，通讯为 GPRS 无线。

b)当测点布设较多＞4 点可选用： MCU-32 型分布式模块化自动测量单元。MCU-32 型自

动测量单元可同时接入 32 套量水堰计，与计算机通信方式有有线通讯、无线通讯、光纤通讯

等。无线通讯方式有：GPRS/CDMA/Zigbee、数传电台、433 电台、无线网桥等。

7 电缆故障检查

量水堰计接长电缆的型号为 YSPT—4，其电阻值为 45Ω/km 左右。

用 100V 直流兆欧表或用万用表 MΩ 档测量(红、黑线对绿、白线或对屏蔽线)的电阻值，

如果电阻测值非常大或无穷大，电缆可能断开。如果电阻测值非常小，电缆可能是短路。

其表现为读数仪测量不出读数，可能电缆接头进水短路或断裂。

8 传感器故障排除

8.1 如果传感器测量出现故障，应从以下几方面检查；

a) 检查量水堰计和读数仪的测量线连接是否正确；

b) 检查电缆是否有破损和断裂；

c) 检查电缆接头连接是否正常,如电缆接头、接线端子等。

8.2 如果观测数据不稳定，应从以下几方面检查：

a) 将屏蔽线并接到读数仪测量线的黑线夹子上；

b) 可能电缆接头处进水，将其剪掉，重新连接；

c) 安装部件松动或量水堰计倾斜比较大；

d) 检查储液筒内是否有杂物；

e) 检查浮球上下移动是否正常；

f) 如果测量数据随时间的变化产生误差，检查浮球上是否被钙化物或青苔包裹；

g) 检查附近是否有干扰源，如电动机、发电机、天线或交流动力电缆，远离上述干扰源。按以

上步骤如不能排除故障，请联系厂家咨询。

9 注意事项

量水堰计安装就位前、后应及时测量读数，根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，特别注

意保护仪器的信号引出电缆。

10 验收与保管

用户开箱验收仪器，应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验合格证等是否与装箱清单相符。

开箱后每支仪器应先用 100V 兆欧表量测电路与密封壳体之间的绝缘电阻，其测值应满足绝缘电阻规定要求。验收时每支仪器应用读数仪测量，检查仪器是否正常。仪器应保管在干燥、通风的房间

中。

11 附言

GL-1A 型量水堰计自出厂之日起壹年内，如出现故障或性能低于技术条件要求且系属产品质量

问题，本公司负责免费维修或更换。