WFX-D型數(shù)字水位計(jì)（自收纜）使用說明書

 概述
1.1 本儀器按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T11828.1-2002要求設(shè)計(jì)、制造，廣泛用于地表水、地下水及大壩測(cè)壓管水位測(cè)量。
1.2 本儀器為單浮子式自收纜水位計(jì)（以下稱水位計(jì)），水位計(jì)工作時(shí)井管內(nèi)只有一根測(cè)纜牽動(dòng)浮子跟蹤水位升降變化，實(shí)現(xiàn)水位自動(dòng)測(cè)量。
1.3 本型儀器適用于口徑內(nèi)徑不小于70～150mm、埋深為10～500m范圍的場(chǎng)所使用，并且井管的中軸線必須是直線，井管內(nèi)壁必須平滑、無(wú)凹凸障礙。
1.4 本儀器水位編碼器為低轉(zhuǎn)矩、抗雷擊型（微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)功率為/250V）值編碼器，并采用鍍金防水航空插頭座，儀器性能穩(wěn)定可靠，無(wú)溫度、時(shí)間漂移。
2．  組成及工作原理
　　參見圖（1）。
　　本型儀器由水位編碼器、測(cè)輪、測(cè)纜、浮子及自收纜裝置組成；自收纜裝置由卷?yè)P(yáng)輪、卷?yè)P(yáng)軸、卷?yè)P(yáng)纜、定滑輪組、動(dòng)滑輪組、重錘、直立支板、底板、防護(hù)罩等組成；儀器的水位編碼器安裝在直立支板上，測(cè)輪安裝在水位編碼器轉(zhuǎn)軸上；自收纜裝置的卷?yè)P(yáng)軸安裝在支板上；卷?yè)P(yáng)輪安裝在卷?yè)P(yáng)軸的軸端；動(dòng)滑輪組安裝在重錘上；定滑輪組通過各自支架安裝于支板上；卷?yè)P(yáng)纜的起始端安裝在卷?yè)P(yáng)軸上，另一端依次繞過定滑輪1、動(dòng)滑輪1、定滑輪2、動(dòng)滑輪2后向上穿過支承軸上的安裝孔與支承軸固定；儀器防護(hù)罩通過四個(gè)固定螺絲釘與底板相連接。測(cè)纜纏繞在卷?yè)P(yáng)輪的凹槽中，其引出端沿逆時(shí)針方向繞經(jīng)水位輪后向下穿過儀器底板的過線孔與浮子連接；自收纜裝置的作用是產(chǎn)生一個(gè)恒力用于拉緊、自動(dòng)收放測(cè)纜，使浮子工作在正常吃水深度上。
　　　其工作原理為：水位靜止時(shí)，浮子靜止在水面上，儀器的重錘懸停在對(duì)應(yīng)高度上，編碼器輸出值與水面高度值相對(duì)應(yīng)；當(dāng)水位下降時(shí)，浮子跟隨水位變化沿著井管的中心向下運(yùn)動(dòng)，并拉動(dòng)測(cè)纜向下走，帶動(dòng)測(cè)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)輪、卷?yè)P(yáng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，提升重錘到對(duì)應(yīng)高度上，水位編碼器輸出與水位變化量相對(duì)應(yīng)的值；當(dāng)水位上升時(shí)，浮子跟隨水位上升沿著井管的中心向上運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置，在重錘的作用下，卷?yè)P(yáng)纜驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)軸和卷?yè)P(yáng)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)拉直并回收測(cè)纜，帶動(dòng)測(cè)輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使水位編碼器輸出值與水位上升變化量相對(duì)應(yīng)，完成水位自動(dòng)跟蹤測(cè)量。
　　本儀器水位編碼器輸出碼為格雷碼10～13bit，由多芯航空插頭和電纜連接至外接顯示器或計(jì)算機(jī)上，可測(cè)量10～80m水位變幅。
　　本儀器用于地下水水位測(cè)量時(shí)，當(dāng)埋深超過80m時(shí)，其懸索超長(zhǎng)部分須另外加接特種輕質(zhì)懸索。
3．  測(cè)井建造要求
3.1  測(cè)井一般由多節(jié)定長(zhǎng)鋼管（或工程塑料管、水泥管）連接組合而成，每節(jié)井管長(zhǎng)度為2～6米長(zhǎng)，每節(jié)管道的接縫處必須平滑無(wú)障礙物，接縫間隙應(yīng)≤2mm，接縫處內(nèi)壁高度差應(yīng)≤1mm，各節(jié)井管的幾何中軸線應(yīng)保持在一條直線上不允許彎曲。
3.2  井管口徑尺寸一般不得小于 Φ70㎜，進(jìn)水口面積約為井口的1/10，各節(jié)井管的接縫之間可以不密封。
4．  主要技術(shù)參數(shù)
4.1  水位變幅：0—10m：0-20m；0-30m；0-40m；0-80m；
4.2  水位編碼器分辨力：0.5㎝ ； 1㎝
4.3  測(cè)量準(zhǔn)確度：≤0.2%
4.4  浮子直徑：Φ40mm；Φ50mm；Φ100mm可選
4.5  輸出信號(hào)：格雷碼10～13bit（RS485或4-20mA接口選配）
4.6  環(huán)境溫度：-10℃～85℃
　　　相對(duì)濕度；＜90%（40℃）
5．  安裝調(diào)試
5.1  建造觀測(cè)房（室）或防淋防盜箱
　　儀器可安裝在觀測(cè)房中或防淋防盜箱中，觀測(cè)房防淋防盜箱應(yīng)堅(jiān)固、不滲漏并通風(fēng)良好，具有防盜功能。
5.2  制作安裝支承板
　　安裝支承板為木板或其它材質(zhì)板，其尺寸為350mm（長(zhǎng)）×240 mm（寬）×15mm（厚），如圖所示，在支承板的左前方開有直徑為φ50mm的過線孔。
5.2  安裝支承板
　　如圖1、圖2所示，用4個(gè)支承柱或砌塊將支承板支起，使支承板距井口之間的高度為180-200mm，以便于投放浮子。安裝支承板時(shí)，應(yīng)注意必須使儀器底板過線孔、支承板過線孔對(duì)準(zhǔn)測(cè)井中軸線。
5.4  開箱檢查儀器
　   用工具打開木包裝箱取出儀器，并打開儀器防護(hù)罩，然后閱讀使用說明書并取出浮子備用。這時(shí)能觀察到儀器的重錘已用三個(gè)螺釘M1、M2、M3、固定底板上，卷?yè)P(yáng)輪固定于支承板上，測(cè)纜已纏繞在卷?yè)P(yáng)輪上，卷?yè)P(yáng)纜的一端已系緊在卷?yè)P(yáng)軸上。
5.5  儀器安裝方法步驟
5.5.1  安裝底板
    將儀器按照?qǐng)D（1）、（2）所示置于支承架上，用四個(gè)螺絲釘將儀器底板與支承板連接。
　　　注意：儀器底板與支承板緊固之前應(yīng)松開重錘與底板之間的緊固螺釘M1、M2、M3，并且保持重錘在圖1所示的位置上。
5.5.2  檢查重錘
　　檢查卷?yè)P(yáng)纜是否跨騎在定滑輪1、2及動(dòng)滑輪1、2的軌道槽中；在保持上述狀態(tài)下重錘應(yīng)處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)時(shí)的zui低位置上。
5.5.3  安裝卷?yè)P(yáng)纜
    本步驟為備用步驟，當(dāng)發(fā)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)纜斷線需要現(xiàn)場(chǎng)重新安裝卷?yè)P(yáng)纜和重錘時(shí)，按照本條辦法操作。
　　　在重錘處于儀器底板底部位置高度時(shí)按照?qǐng)D1所示，將卷?yè)P(yáng)纜打結(jié)從卷?yè)P(yáng)軸安裝孔引出向上繞過定滑輪1，然后按圖1要求方法依次繞過動(dòng)滑輪1、定滑輪2和動(dòng)滑輪2，再向上穿過支承柱的安裝孔，并抽緊卷?yè)P(yáng)纜打結(jié)系緊。
5.5.4 “卷?yè)P(yáng)”功能試驗(yàn)
a  在擰緊卷?yè)P(yáng)輪與卷?yè)P(yáng)軸的鎖緊螺釘M4、M5，保持卷?yè)P(yáng)輪、測(cè)輪在一個(gè)工作平面上，在卷?yè)P(yáng)輪處于可自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)并且測(cè)纜全部纏繞在卷?yè)P(yáng)輪的貯線槽中時(shí)，進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。
b  用手沿順時(shí)針方向慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)卷?yè)P(yáng)輪使重錘從zui低高度位置上徐徐上升直至項(xiàng)部位置高度，然后再緩慢沿逆時(shí)針方向緩緩釋放重錘至zui低位置高度。
　　　注意：
　　　1）切記一定按照“順時(shí)針”方向旋轉(zhuǎn)提升重錘，按逆時(shí)針方向緩緩釋放重錘時(shí)，方向絕不可以搞錯(cuò)且決不可中途松手，使卷?yè)P(yáng)輪高速旋轉(zhuǎn)；并且在試驗(yàn)中，嚴(yán)防測(cè)纜從卷?yè)P(yáng)輪中脫出。
　　　2）當(dāng)重錘到達(dá)zui低位時(shí)，一定不要再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)卷?yè)P(yáng)輪，以避免卷?yè)P(yáng)纜的根部反向彎曲斷裂；
　　　3）做“卷?yè)P(yáng)”功能試驗(yàn)時(shí)注意觀察，當(dāng)重錘上升時(shí)，卷?yè)P(yáng)纜應(yīng)逐圈纏繞在卷?yè)P(yáng)軸上；重錘下降時(shí)，卷?yè)P(yáng)纜應(yīng)慢慢從卷?yè)P(yáng)軸上釋放，在纏繞、釋放過程中，應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，卷?yè)P(yáng)纜應(yīng)全部纏繞在卷?yè)P(yáng)軸上，不應(yīng)相互疊壓。
5.6  投放浮子對(duì)水位
5.6.1  實(shí)測(cè)測(cè)井的水位值H0
　　可使用帶有重錘和音響裝置的刻度尺或其它有效的方法測(cè)定測(cè)井的實(shí)際水位值（Hx），并作記錄。
 投放浮子
　　a 按照?qǐng)D1所示的要求及井管埋深和zui大水位變幅計(jì)算測(cè)纜zui大長(zhǎng)度。卷?yè)P(yáng)輪中的測(cè)纜應(yīng)能滿足zui低水位的測(cè)量要求，當(dāng)測(cè)井埋深太大時(shí)，應(yīng)加一定長(zhǎng)度的特制耐腐蝕的軟質(zhì)懸索（訂貨時(shí)，用戶須提供測(cè)纜長(zhǎng)度及對(duì)接軟質(zhì)懸索長(zhǎng)度要求）。
　　b 將測(cè)量纜連同浮子投入井管中，用手控制卷?yè)P(yáng)輪的轉(zhuǎn)速沿順時(shí)針方向慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)卷?yè)P(yáng)輪，直至浮子抵達(dá)圖1所示Hmax水位高度線。此時(shí)浮子的行程為H0。
　　c 在浮子懸垂于zui高水位線高度Hmax時(shí)，再次鎖緊固定卷?yè)P(yáng)輪的兩個(gè)鎖緊螺釘，然后慢慢釋放卷?yè)P(yáng)輪，使浮子以60cm/min的速度逐漸下沉，直至浮子浮于水面平衡位置時(shí)，浮子即會(huì)自動(dòng)停止下沉，此時(shí)，浮子工作于圖1所示Hx高度的 “工作區(qū)”位置；在浮子下沉的過程中，重錘鋼纜將逐步纏繞于卷?yè)P(yáng)輪的卷?yè)P(yáng)軸上，并將重錘提升，當(dāng)浮子不在下沉?xí)r，重錘將會(huì)穩(wěn)定在某一高度上。
　　注意：投放浮子時(shí)，不可使浮子處于自由落體狀態(tài)，否則會(huì)因浮子下降過快撞擊測(cè)井或者產(chǎn)生脫纜現(xiàn)象；投放浮子時(shí)，如果有阻塞現(xiàn)象，應(yīng)沿逆時(shí)針方向用手慢慢將浮子提出井口，并對(duì)井的內(nèi)壁進(jìn)行清理，然后，再重新投放浮子。                     
 對(duì)水位
　　給傳感器及顯示器通電，并按照?qǐng)D1所示，用一只手捏緊測(cè)纜保持不動(dòng)，然后用另一只手緩慢旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)輪（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)讀數(shù)增加，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)讀數(shù)減少），直至顯示器讀數(shù)與實(shí)際水位高度Hx的數(shù)值相同時(shí)為止，然后放開測(cè)纜，并核對(duì)水位計(jì)顯示數(shù)與實(shí)際水位值相符,對(duì)水位即告完成。
安裝儀器外殼和防淋防盜箱
　　按照?qǐng)D1所示，先將儀器機(jī)芯用緊固螺釘安裝于儀器底座上，再安裝儀器上防護(hù)罩和防淋防盜箱，即可投入正常使用。
6  使用維護(hù)注意事項(xiàng)
6.1  儀器投入使用之后，應(yīng)在安裝支承板與測(cè)壓管井口之間加裝防護(hù)網(wǎng)罩，避免無(wú)關(guān)人員向井口中填塞異物或隨意拉動(dòng)測(cè)纜，影響儀器工作。
6.2  使用中，請(qǐng)勿將測(cè)纜打結(jié)或彎曲，嚴(yán)禁弄斷測(cè)纜，否則儀器不能正常工作。
6.3  在非工作狀態(tài)下和工作狀態(tài)下都禁止高速旋轉(zhuǎn)卷?yè)P(yáng)輪和測(cè)輪，否則可能發(fā)生脫纜或損壞儀器。
6.4  儀器投入使用時(shí)，應(yīng)將外殼及防護(hù)罩可靠接地，電源線和信號(hào)線應(yīng)從地下管道走線至機(jī)房。如無(wú)   地下管道，應(yīng)架設(shè)金屬管，從管中走線，并將金屬管接地，以防雷擊，損壞儀器。
6.5  定期打開儀器防護(hù)罩，檢查儀器工作狀態(tài)，并清理塵埃異物。冬季時(shí)，如發(fā)現(xiàn)測(cè)纜通道或測(cè)輪、卷?yè)P(yáng)輪貯線槽有凝結(jié)冰，應(yīng)及時(shí)清除。
7   故障及維修
7.1  故障分析與排除（見表1）
7.2  脫纜的處理
　　由于安裝調(diào)試不慎或其它原因?qū)е聹y(cè)纜從測(cè)輪及卷?yè)P(yáng)輪中脫出時(shí)，應(yīng)按如下步驟處理。 
7.2.1  松開卷?yè)P(yáng)輪的鎖緊螺釘，使卷?yè)P(yáng)輪可自由回轉(zhuǎn)，將脫出的測(cè)纜從卷?yè)P(yáng)輪中全部輕輕取出，并注意不要使測(cè)纜折彎、打結(jié)。
7.2.2  按照?qǐng)D1所示鎖緊卷?yè)P(yáng)輪鎖緊螺釘，保持卷?yè)P(yáng)輪、測(cè)輪在一個(gè)工作平面上，用手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)卷?yè)P(yáng)輪將重錘提升至如圖（1）所示的zui高點(diǎn)位置上，用手捏緊卷?yè)P(yáng)輪，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.2.3  在保持重錘處于zui高點(diǎn)位置高度時(shí)，將測(cè)纜的一端與卷?yè)P(yáng)輪的安裝孔連接并打結(jié)，然后將測(cè)纜繞經(jīng)測(cè)輪的“V”形凹槽，再用手緩慢地釋放測(cè)纜，使測(cè)纜自動(dòng)纏入卷?yè)P(yáng)輪的凹槽內(nèi),當(dāng)測(cè)纜全部繞完后，重錘自動(dòng)返回至圖（1）所示zui低位置，此項(xiàng)工作即告完成。
表1 

測(cè)量準(zhǔn)確度超差、水位測(cè)量值呈跳躍性變化 測(cè)井不直或井內(nèi)有阻滯，防礙浮子隨水位變化正常滾動(dòng) 按照本說明書《測(cè)井建造注意事項(xiàng)》檢查測(cè)井是否符合建造要求并清除阻滯物 
 對(duì)水位方法不符合要求或?qū)λ徊粶?zhǔn) 應(yīng)按照說明書要求重新對(duì)水位。建議選擇zui大水位變幅的中點(diǎn)值對(duì)水位，可減少測(cè)量誤差 
 自收纜機(jī)構(gòu)機(jī)械摩阻增大 檢查自收纜裝置的卷?yè)P(yáng)輪及各滑輪是否旋轉(zhuǎn)順暢 此項(xiàng)操作應(yīng)墊高重錘后進(jìn)行檢查
 ※水位編碼器故障 將水位輪上的測(cè)纜取下，人工轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)輪，用顯示器檢查機(jī)械顯示數(shù)與電顯示數(shù)在全量程范圍內(nèi)是否一致 也可在終端顯示器上觀測(cè)
 浮子滲水 按說明書要求條方法檢查浮子是否滲漏，如滲漏應(yīng)更換浮子 

水位變化時(shí)水位計(jì)輸出值不變化 浮子卡死 檢查井管內(nèi)是否有障礙物防礙浮子運(yùn)動(dòng) 
 測(cè)纜從測(cè)輪上滑落或斷線 檢查測(cè)纜狀態(tài)
 
 水位編碼器故障 按※條方法檢查排故障 
 連接電纜有斷線 按照?qǐng)D（6）用萬(wàn)用表檢查信號(hào)線每條線的通、斷狀態(tài) 

顯示值出錯(cuò)或無(wú)顯示 電源斷線
 用萬(wàn)用表測(cè)量電源線或電源排除故障 
 雷擊使系統(tǒng)損壞 更換損壞元器件或電路板 
8   裝箱清單
8.1  WFX-D水位計(jì)（自收纜）…………………………………………………………………1 套
8.2  航空插頭（或19芯防水插頭） ……………………………………………………………… 1 套
8.3  自攻螺釘（M5×20） ………………………………………………………………………… 4 個(gè)
8.4  使用說明書 …………………………………………………………………………………… 1 份
8.5  產(chǎn)品檢驗(yàn)合格證 ……………………………………………………………………………… 1 份

圖1

圖2