概述

溝渠流量計(jì)直接測(cè)量的物理量是液位。用于明渠測(cè)流量時(shí)，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位明渠流量計(jì)的高低。

   溝渠流量計(jì)測(cè)量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應(yīng)量水堰槽的水位流量關(guān)系反算出流量.普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，受渠道的坡降比和表面糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽，產(chǎn)生節(jié)流作用，使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸，渠道的影響減至小。 

  溝渠流量計(jì)工作時(shí)，超聲波感器固定安裝在被測(cè)量液面上方。探頭向水面發(fā)射脈沖超聲波。聲波通過(guò)空氣到達(dá)液面，聲波被液面反射成為反射波，探頭接收反射波稱(chēng)為回波。探頭下邊的校正棒也產(chǎn)生反射被探頭接收稱(chēng)為校正波。明渠流量計(jì)根據(jù)發(fā)射波與回波、發(fā)射波與校正波之間的時(shí)差求出探頭到液面的距離。在與探頭到水位零液位的距離L減，即求出液位高度H。如圖所示。 

  溝渠流量計(jì)的探頭安裝在量水堰槽水位觀測(cè)點(diǎn)位置上，測(cè)量流經(jīng)量水堰槽的水位。在明渠流量計(jì)安裝時(shí)，把相應(yīng)量水堰槽的水位流量關(guān)系以數(shù)表形式經(jīng)由按鍵裝入儀表內(nèi)存儲(chǔ)器。明渠流量計(jì)的微處理機(jī)由測(cè)出的水位，用查表法求出對(duì)應(yīng)的流量值。數(shù)表中兩相鄰數(shù)值之間的數(shù)，用線性插值法求出。

【溝渠流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)】：

●非接觸式測(cè)量：傳感器不與流體接觸，不受污水的腐蝕和粘污。傳感器為ABS外殼全密封結(jié)構(gòu)，耐、耐堿、耐腐蝕，在潮濕環(huán)境里

1、溝渠流量計(jì)測(cè)液位原理

發(fā)射*發(fā)射出的超聲脈沖，通過(guò)傳播媒質(zhì)傳播到被測(cè)液面，經(jīng)反射后再通過(guò)傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器，測(cè)出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質(zhì)中傳播的時(shí)間。再根據(jù)傳聲媒質(zhì)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(jì)算出探頭到反射面的距離D ＝ C*t/2(除以2 是因?yàn)槁暡◤陌l(fā)射到接收實(shí)際是一個(gè)來(lái)回，D 是距離，C 是聲速，t 是時(shí)間）。再通過(guò)減法運(yùn)算就可得出液位值。

2、溝渠流量計(jì)的測(cè)流量原理

流通順暢的明渠內(nèi)流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如圖）。通過(guò)測(cè)量水位可以推算出流量。普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽，產(chǎn)生節(jié)流作用，使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸，把渠道的影響盡可能減小。

常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇爾槽（如圖）

使用超聲波明渠流量計(jì)，安裝時(shí)必須知道配用量水堰槽的水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。巴歇爾槽知道了喉道寬度b，就可以用相應(yīng)的公式算出水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。

直角三角堰也是用相應(yīng)的公式計(jì)算出水位—流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。

矩形堰也有相應(yīng)的公式。但是還與安裝的渠道尺寸有關(guān)，確定水位-流量關(guān)系時(shí)，矩形堰與渠道寬B、開(kāi)口寬b、上游堰坎高度p有關(guān)。

如果對(duì)計(jì)算量水堰槽水位-流量不熟悉，可將使用的量水堰槽參數(shù)通知本公司，本公司幫助計(jì)算。應(yīng)注意同時(shí)提供上述與確定水位-流量關(guān)系有關(guān)的參數(shù)。

三、 溝渠流量計(jì) 量水堰槽

選擇量水堰槽的種類(lèi)，要考慮渠道內(nèi)流量的大小，渠道內(nèi)水的流態(tài)，是否能形成自由流。根據(jù)大流量的不同，我們可以選擇不同的堰槽。

①大流量小于40 升/秒建議使用直角三角堰；

②大于40 升/秒建議使用巴歇爾槽；

③上渠道較短，大流量又大于40 升/秒建議使用矩形堰。

條件允許，選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位-流量關(guān)系是由實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定出來(lái)的，而且對(duì)于上進(jìn)渠槽條件要求較弱。三角堰和矩形堰的水位-流量關(guān)系來(lái)源于理論計(jì)算，容易由于忽略一些使用條件，帶來(lái)附加誤差。

使用玻璃鋼制做量水堰或槽。三角堰、矩形堰堰口尺寸要準(zhǔn)確，朝向進(jìn)水一側(cè)表面要光滑；巴歇爾槽喉道部分尺寸要準(zhǔn)確，槽內(nèi)表面要光滑。

四、 溝渠流量計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)明渠堰槽安裝實(shí)物圖

◆三角堰安裝

◆矩形堰安裝

◆巴歇爾槽安裝

五、*污水明渠流量計(jì) 安裝量水堰槽

①. 量水堰槽的中心線要與渠道的中心線重合，使水流進(jìn)入量水堰槽不出現(xiàn)偏流。

②. 量水堰槽通水后，水的流態(tài)要自由流。

三角堰、矩形堰下游水位要低于堰坎；巴歇爾槽的淹沒(méi)度要小于“巴歇爾槽參數(shù)”的臨界淹沒(méi)度。

③. 量水堰槽的上游小要有大于5 倍渠道寬度的平直段，使水流能平穩(wěn)進(jìn)入量水堰槽，標(biāo)準(zhǔn)是“水面沒(méi)有浪花”。即沒(méi)有左右偏流，也沒(méi)有渠道坡降形成的沖力。

④. 量水堰槽安裝在渠道上要牢固。與渠道側(cè)壁、渠底連結(jié)要緊密，不能漏水。使水流全部流經(jīng)量水堰槽的計(jì)量部位。量水堰板的計(jì)量部位是堰口；量水槽的計(jì)量部位是槽內(nèi)喉道段。

可*靠運(yùn)行；

●直接測(cè)流動(dòng)水面：傳感器直接測(cè)流動(dòng)水面的液位，不使用靜水井,可以防止因使用靜水井,污水中的懸浮物、泥沙等堵塞連通管，造

成靜水井與量水堰槽內(nèi)水位不*，或因冬季結(jié)冰，形成虛假液位，從而導(dǎo)致流量測(cè)量錯(cuò)誤；

●廣泛的適應(yīng)性：通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置儀表參數(shù)，可與各種量水堰槽配用。以適應(yīng)地表明渠、地下涵管等不同的應(yīng)用條件；

●完整的：隨機(jī)文件提供儀表安裝方法，參數(shù)設(shè)置方法，量水堰槽構(gòu)造及安裝方法，流量誤差檢定方法等；

●質(zhì)量可靠：超聲波明渠流量計(jì)經(jīng)過(guò)近二十年的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、完善，現(xiàn)場(chǎng)使用證明產(chǎn)品性能符合污水計(jì)量使用要求。

巴歇爾槽巴歇爾槽巴歇爾槽

【明渠流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)】：

1、流量量程：10升/秒～10米３/秒(由配用量水堰槽的規(guī)格決定);   2.、流量不確定度：3%;   3、超聲波大測(cè)距：2米;

4、探頭盲區(qū)：0.4米(從探頭的法蘭盤(pán)起，0.4米內(nèi)不能用于測(cè)量);   5、測(cè)距誤差：±3mm;   6、水位分辨力：1毫米;

7、工作環(huán)境溫度：—20～+50度;      8、儀器防護(hù)：探頭為可浸水式；儀器為防塵式;

9、遠(yuǎn)傳信號(hào)：4—20mA、RS--232串口輸出，用于遠(yuǎn)程通訊；   

10、交流或直流供電：交流：220V/50HZ/4W; 直流：12V/60mA(交流、直流同時(shí)存在，儀表使用交流，交流掉電時(shí)，自動(dòng)接通直流)

配套軟件：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1套 低功耗GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件

綜合管理系統(tǒng) 1套 低功耗GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)采集服務(wù)器軟件

1.3標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量狀態(tài)

通電后，60秒鐘后出來(lái)流速和流量。

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量狀態(tài)不含主機(jī)，傳感器直接出來(lái)485信號(hào)，主機(jī)通過(guò)485接口輸出流速和流量?jī)煞N數(shù)據(jù)。

1.4網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器軟件和硬件要求

以下是通過(guò)無(wú)線GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)到后臺(tái)服務(wù)器才需要的要求：

*種：接收數(shù)據(jù)在50個(gè)點(diǎn)以?xún)?nèi)的。

1.服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows XP SP3或者Windows 7 32位版本。

2.服務(wù)器要是聯(lián)通、電信的寬帶，帶寬4M以上，通訊良好。

3.服務(wù)器硬件要求：CPU為Intel或者AMD 雙核 2GHz以上，總共內(nèi)存4GB(剩余2GB以上)，硬盤(pán)至少兩個(gè)分區(qū)(每個(gè)分區(qū)剩余空間10GB以上)，顯示器是小17寸液晶(分辨率1024×768 80Hz)。

4.現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)安裝處，聯(lián)通或者移動(dòng)的信號(hào)良好，并且無(wú)電磁干擾。

第二種：接收數(shù)據(jù)在51-200個(gè)點(diǎn)之間的。

1.服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows 7 32位版本。

2.服務(wù)器要是聯(lián)通、電信的寬帶，帶寬10M以上，通訊良好，網(wǎng)絡(luò)通暢。

3.服務(wù)器硬件要求：CPU為Intel或者AMD 雙核 2.4GHz以上，總共內(nèi)存4GB(剩余2GB)，硬盤(pán)至少兩個(gè)分區(qū)(每個(gè)分區(qū)剩余空間30GB以上)，顯示器是小17寸液晶(分辨率1024×768 80Hz)。

4.現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)安裝處，聯(lián)通或者移動(dòng)的信號(hào)良好，并且無(wú)電磁干擾。

1.5 顯示界面

顯示水位和流量顯示流速和截面積

1.6 產(chǎn)品實(shí)物圖

河道超聲波多普勒流量計(jì)傳感器

河道超聲波多普勒流量計(jì)主機(jī)

二、河道流量計(jì)產(chǎn)品安裝

2.1 傳感器安裝

灌溉渠道大多數(shù)都是明渠，形狀為矩形、梯形，少部分是U字型的。

灌溉的暗渠會(huì)有少部分是圓形的。

對(duì)上游和下游渠道的要求：在傳感器上游，要有渠道寬度10倍的直渠道；如果上游是閘門(mén)、水泵，傳感器和閘門(mén)、水泵之間要有渠道寬度30倍的直渠道。傳感器的下游，要有渠道寬度5倍的直渠道。

傳感器和安裝底座連接在一起

2.1.1埋地法安裝：適用于水中沒(méi)有什么沉積物的渠道，傳感器跟渠道之間用安裝底座來(lái)固定。傳感器要正對(duì)著水流方向安裝。

矩形渠道傳感器埋地法安裝示意圖

在灌溉渠道內(nèi)，如果沒(méi)有沉積物，我們把傳感器安裝在渠道底部的正*，正對(duì)著水流方向，這樣能夠測(cè)量到中間的流速，是較理想的安裝位置。

矩形渠道傳感器埋地法安裝安裝實(shí)物圖

2.1.2抬高法安裝：適用于水中有淤泥、垃圾等沉積物的渠道，傳感器跟渠道之間要做個(gè)安裝臺(tái)，用來(lái)抬高安裝位置。傳感器要正對(duì)著水流方向安裝。

有淤泥的渠道需要抬高安裝高度

超聲波多普勒流速儀做好了水泥臺(tái)的安裝圖

2.1.3 活動(dòng)支架安裝法-寬度2米以?xún)?nèi)渠道

如果有沉積物，比如：淤泥。要把傳感器安裝在沉積物的旁邊或者上面。這個(gè)時(shí)候就需要用到安裝支架，安裝支架可以根據(jù)下圖來(lái)制作。因?yàn)槊總€(gè)現(xiàn)場(chǎng)安裝支架的高度和寬度都不相同，一般都是在現(xiàn)場(chǎng)附近找人制作。

傳感器的支架和岸邊起固定作用的支架之間用螺絲擰在一起，，這樣要維修和維護(hù)的時(shí)候，把岸邊支架上的螺母擰掉就可以把傳感器從水里面撈出來(lái)。

活動(dòng)支架安裝法示意圖

支架制作和安裝的基本要求：

1.寬度1米以?xún)?nèi)的渠道，支架要把傳感器裝在渠道的正中間。寬度1米-2米的渠道，傳感器要離開(kāi)渠道壁0.40米以上。

2.支架裝好傳感器之后，傳感器要正對(duì)水流方向，在水流的沖擊下，要*不能變形，同時(shí)也不能抖動(dòng)，傳感器要跟水面平行。

3.傳感器安裝的位置，要高于渠道底部的淤泥。

4.在傳感器前方60°發(fā)射角度范圍內(nèi)，并且在距離1米內(nèi)，不能有任何障礙物。

5.支架的制作，要盡可能減小對(duì)水流阻擋的面積，以免影響流速。阻擋面積增大，還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，就是容易纏繞垃圾或者水草。

2.1.4 活動(dòng)支架安裝法-寬度2米以上渠道

在2米以上的較寬渠道上，要把傳感器安裝在渠道中間的底部施工量比較大，一般都是用活動(dòng)支架來(lái)安裝，安裝在渠道的一側(cè)。如果渠道寬度超過(guò)5米以上，建議在渠道的左邊和右邊各安裝一個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量。

支架要做成在岸邊可以拆卸的。

2.1.4.1梯形渠道

梯形渠道將傳感器安裝在左邊或者右邊斜坡的一側(cè)，距離渠道底部要留有一定的高度，避開(kāi)淤泥淤積或者垃圾堆積。