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超聲波明渠流量計的組成結構和測量原理
2019-12-04 [991]

  超聲波 明渠流量計 也叫明渠一體化智能監測儀,一般由流量顯示儀、流速計、液位計組成,采用流速面積法測流量的明渠測量流量系統。
超聲波明渠流量計適用于水庫、河流、水利工程、城市供水、污水處理、農田灌溉、水政水資源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量測量。智能明渠流量計以流速-水位運算法為基礎,并采用了先進的伺服水位跟蹤測速系統和微處理器,從而確保測速和運算的準確性的一種新型智能化流量系統,根據渠道的寬度和測量精度的要求,采用一線一點法或多線一點法明渠測流的數學模型。流量顯示儀中微處理器根據實測的水位值、流速值和已置入的渠道幾何尺寸、邊坡系數、渠道精度、水力坡道、流速垂直平面修正系數,按照預定的數學模式計算出渠道的流量
超聲波明渠流量計
用于測流量時,在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內流量的大小轉成液位的高低。儀表測量量水堰槽內的水位,再按相應量水堰槽的水位與流量關系推算出流量。下面我們介紹下明渠流量計各結構的測量原理:
1、超聲波測液位原理
發射超聲換能器發射出的超聲脈沖,通過傳播媒質傳播到被測液面,經反射后再通過傳聲媒質返回到接收換能器,測出超聲脈沖從發射到接收在傳聲媒質中傳播的時間。再根據傳聲媒質中的聲速,就可以算得從換能器到液面的距離。從而確定液位。因此我們可以計算出探頭到反射面的距離D = C*t/2(除以2 是因為聲波從發射到接收實際是一個來回,D 是距離,C 是聲速,t 是時間)。再通過減法運算就可得出液位值。
2、量水堰槽的測流量原理
流通順暢的明渠內流量越大,液位越高;流量越小,液位越低(如圖)。通過測量水位可以推算出流量。普通明渠內流量與水位之間的對應關系,受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內安裝量水堰槽,產生節流作用,使明渠內的流量與液位有固定的對應關系,這種對應關系主要取決于量水堰槽的構造尺寸,把渠道的影響盡可能減小。
使用超聲波明渠流量計,安裝時必須知道配用量水堰槽的水位-流量對應關系。巴歇爾槽知道了喉道寬度,就可以用相應的公式算出水位與流量對應關系。

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