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雨量传感器

  • 更新时间:  2020-08-30
  • 产品型号:  
  • 简单描述
  • 雨量传感器​持续降水和暴雨是形成泥石流等自然灾害的重要因素之一。有效低监测暴雨和持续降水,并开展预报预测工作,是预防泥石流灾害的重要工程措施之一。
详细介绍
品牌自营品牌应用领域环保,农业,能源,电气,综合

一、雨量传感器产品概述

      持续降水和暴雨是形成泥石流等自然灾害的重要因素之一。有效低监测暴雨和持续降水,并开展预报预测工作,是预防泥石流灾害的重要工程措施之一。

      雨量测量装置适用于气象台(站)、水文站、农林、国防等有关部门用来遥测液体降水量、降水强度、降水起止时间。用于防洪、供水调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报系统、自动野外测报站等。

     目前国内常见的测量传感器有三种:称重式、翻斗式和虹吸式。这三种传感器都存在体积大,不能测量雪、冻雨、冰雹,而且注水口容易被树叶、泥沙堵住而无法测量雨量等缺点。因此常规雨量测量装置需要人工定期的维护清理。

      我公司的压电式采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算,进而计算降雨量。传感器具有体积小巧,携带、安装方便,免维护等特点

二、系统结构及工作原理

      工作原理是利用压电振子的压电效应,将机械位移(振动)变成电信号,然后根据雨滴冲击的能量转变的电压波形,而且根据电压波形的变化,可以得到雨量的大小,从而实现对单个雨滴重量测算,进而计算降雨量。雨滴在降落过程中受到雨滴重量和空气阻力的作用,到达地面时速度为恒定速度,根据P=mv,测量冲击即可求出雨滴重量,进而得到持续降雨量。

三、技术参数

 

供电电压:DC 12V

精度:<±5%

分辨率:0.1mm

工作温度:-40℃~+80℃

采样周期:10~600秒

雨强范围:0.1-8mm/min

 

线

线长

3米(可制定)

传感器端接口类型

传感器与信号线缆一体化设计,无接口

材质以及线色定义

(信号输出RS-485)

采用485信号,4芯连接线,

红:12V 黑:GND 黄:485A 蓝485B

安装配件

名称

数量

包装与标识

螺丝配件

2

安装底部即可M6螺丝

 

 

 

安装位置

应安装在相距 500-600mm水平面距地面或船甲板高度的支架上。

注意事项:

1、安装地点尽量在开阔地区,四周无遮挡。

2、尽量远离振动源。

1.外形尺寸图

   

2.传感器下方安装法兰直径Ф65mm,四个安装孔为Ф6mm,安装使用法兰固定安装,安装尺寸所下图:

 

 

 

尺寸图

 

 

四、技术参数

4.1雨量参数:

采集时间:10~600秒 (可设置)

分辨率:0.1mm   

精度:±5%   

累积雨量:2000mm~6000mm (可设置)

抗噪时间:大于8秒

自动校零时间:30~3600秒(可配置)

4.2基本参数:

 

数字信号:RS485  

可配置波特率: 2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200

电源电压:9~12VDC          

平均电流小于50mA(12VDC)
工作温度范围-40℃~80℃    

工作湿度范围0~100%RH    防护 IP66

通讯协议及指令说明

采用了MODBUS-RTU协议的命令子集,使用读寄存器命令(03)(06)。

以下不说明默认以16进制表示。

1数据传输方式:

8位数据位,1位停止位,无校验位。

2数据传输速率:

默认波特率为9600bps,用户希望使用其他波特率时,请在技术人员指导下完成。支持波特率:2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200。

注:波特率范围会影响通讯效果。推荐使用9600、4800、2400波特率。波特率过高,通讯线过长,会导致通讯失败。

3数据报文格式

⑴功能码0x03---查询从设备寄存器内容

主设备报文

从设备正确报文

从设备地址  (0x01-0x7F  1字节)

从设备地址     (0x01-0x7F  1字节)

功能码          (0x03   1字节)

功能码         (0x03       1字节)

起始寄存器地址         (2字节)

数据区字节数   (2*寄存器个数1字节)

寄存器个数             (2字节)

数据区   (寄存器内容2*寄存器个数1字节)

CRC校验码              (2字节)

CRC校验码                (2字节)

 

⑵功能码0x06---对从设备寄存器置数

主设备报文

从设备正确报文

从设备地址     (0x01-0x7F  1字节)

从设备地址         (0x01-0x7F  1字节)

功能码          (0x06      1字节)

功能码             (0x06       1字节)

起始寄存器地址            (2字节)

数据区字节数      (2*寄存器个数1字节)

写入寄存器的数据 (2* 寄存器个数1字节)

数据区     (寄存器 内容  2*  寄存器个数1字节)

CRC校验码                 (2字节)

CRC校验码                     (2字节)

 

注:1、CRC检验码低位在前、高位在后,寄存器地址, 寄存器个数,数据均为高位在前、低位在后;   2、寄存器字长为16bit(两个字节);

4寄存器说明与命令格式

4.1雨量传感器参量数据寄存器定义表

寄存器地址(Hex)

寄存器内容

寄存器个数

寄存器状态

数据范围

0x002A

雨量值

1

只读

0~20000(可配置)

0x2000

设备号

1

读写

1~127

0x2001

波特率

1

读写

2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,

57600,115200

0x4000

设备类型

1

只读

固定为3

0x4001

版本号

1

只读

传感器版本号值

0x4002

清零模式

1

读写

0~3

0x4003

采集间隔时间

1

读写

10~600

0x4004

降雨强度大阈值

1

读写

1000~60000

0x4005

抗噪时间

1

读写

2000~10000

0x4006

存储间隔时间

1

读写

10~600

0x4007

数据大阈值

1

读写

100~60000

0x4008

零点漂移阈值

1

读写

0~1000

0x4009

数据锁定时间

1

读写

30~3600

注:此处地址为寄存器的地址,有些modbus测试软件地址是从1开始,测试时地址应该加1。例如:如果表中设备号modbus地址是0x2000,在使用modbus测试软件时输入的地址应该为0x2001。

 

4.2地址定义说明

1)雨量值 (0x002A)

单位为0.1mm。即如果读出数值为 100(或0x64)则表示雨量值为 10.0mm

2)设备号(0x2000)

范围:1~127 。修改设备号后,数据仅做保存,不立即生效,重启后生效。

3)波特率(0x2001)

可配置波特率:2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200。修改后,数据仅做保存,不立即生效,重启后生效。

4)清零模式(0x4002)

清零模式定义:

0断电清零:配置为断电清零,传感器断电重启后雨量值为0。配置为其他模式时,传感器定时保存数据,重启后恢复雨量数据。

1溢出清零:配置为溢出清零,传感器真值到达30000后,自动清零,重新累计值。配置为其他模式时,真值保持30000不变。

2读取清零:配置为读取清零,每次读取数据后,雨量值自动清零。配置为其他模式,读取后数据不清零

3写入清零:配置为写入清零,手动向0x002a地址写入任意数据,雨量值清零。配置为其他模式,写入数据无效果。

6)采集间隔时间(0x4003)

单位:秒。范围10~600秒。采集周期时间,即采集雨量并上传一次数据的周期时间。

7)降雨强度大阈值(0x4004)

采集间隔时间内,允许的雨量强度数据大值(此值仅为相对参考值,非雨量值)。

8)抗噪时间(0x4005)

单位:毫秒。范围:2000-10000。抗噪时间内如果无雨滴落下,则认为此次采集间隔时间内的数据为噪声干扰,数据无效。

9)存储间隔时间(0x4006)

单位:秒。范围10~600 秒。

如果清零模式(0x4002)配置为非0时,则每个存储间隔时间存储一次数据。

10)数据大阈值(0x4007)

单位:0.1mm。范围100~60000(即10.0~6000.0mm)。传感器能累积的大雨量值。雨量值超过大于此值时,会自动清零或保持不变(见清零模式)。

11)零点漂移阈值(0x4008)

单位: 0.01mm 范围:0~1000(即0~10mm)

降雨停止之后 ,数据锁定时间后数据会被锁定。每个数据锁定时间周期会判断降雨差值是否超过零点漂移阈值,如果超过零点漂移阈值则认为是有效数据,如果没有,则认为是零点漂移,恢复后数据锁定的值。

12)数据锁定时间(0x4009)

单位:秒 。 范围30~3600秒

降雨停止后,锁定数据时间。数据锁定以后

 

注意:0x4002~0x4009配置值,出厂已经配置好。无特殊情况不允许修改,否则会造成传感器工作异常。如果需要修改,请联系技术人员。

 

4.3命令举例:

命令中所有寄存器地址字节、寄存器个数字节、数据字节高位在前,低位在后;CRC校验码低位字节在前,高位字节在后;

1)读取传感器值

从设备地址02号,波特率为9600,N,8,1

主机发送:

从设备地址

功能码

起始寄存器地址

寄存器个数

CRC-L

CRC-H

0x02

0x03

0x00

0x2A

0x00

0x01

0xA5

0xF1

 

从设备回应:

从设备地址

功能码

数据区字节数

寄存器数据

CRC-L

CRC-H

0x02

0x03

0x02

0x00

0x00

0xFC

0x44

 

2)修改设备号

 从设备地址02号,修改为03号

从设备地址

功能码

起始寄存器地址

修改后数据

CRC-L

CRC-H

0x02

0x06

0x20

0x00

0x00

0x03

0xc2

0x38

 

从设备地址

功能码

起始寄存器地址

修改后数据

CRC-L

CRC-H

0x02

0x06

0x20

0x01

0x00

0x60

0xD3

0xD1

3)修改波特率为9600

波特率为100的整数倍,例如9600波特率则应该设置为96,即0x60

注:修改波特率和设备地址,断电重启后才能生效。

设备测试方法:

    设备启动后,连续敲击传感器外壳(不要使用尖锐和坚硬物体,避免损伤外壳),敲击时间超过采集间隔时间(0x4003地址设置值)。敲击力度尽量偏大,以不损伤外壳为准。

正常现象:有数据变化

错误现象:无数据变化

注意事项:

1.请参照使用说明书的要求正确使用说明书,接线有误有可能导致仪器损坏。

2.确保设备安装牢固,不能有松动。

3.设备安装时,请远离振动源

4.不要用挥发性液体擦拭仪器,否则可能导致仪器变色变形;软布擦拭,避免仪器外部保护膜划伤,延长仪器使用寿命。

5.仪器应轻拿轻放,不得摔落或重压,否则将导致仪器变形、内部电路板损坏。

6.不要在仪器带电的情况下触摸感应部位,以影响量结果或导致仪器内部电路的损坏。

7.请勿私自拆卸和改装本仪器,以免对仪器造成损坏。

8.仪器使用时应用螺丝牢固固定,否则有可能损坏仪器。

9.定期检查仪器电源电压,确保仪器正常运行。


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