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明渠超聲波流量計(jì)

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產(chǎn)品簡介

，在明渠中設(shè)置適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)堰或槽，只需在一定位置測出液位，因液位與堰或槽所流出的液體體積流量成單值關(guān)系，通過相應(yīng)計(jì)算公式，即可算出液體的瞬時(shí)和累積流量

詳細(xì)介紹

，在明渠中設(shè)置適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)堰或槽，只需在一定位置測出液位，因液位與堰或槽所流出的液體體積流量成單值關(guān)系，通過相應(yīng)計(jì)算公式，即可算出液體的瞬時(shí)和累積流量。對(duì)于半滿管的或渠中的液體，必須給出截面積（或液位）和平均流速才能算出流量。明渠超聲流量計(jì)就是應(yīng)用超聲方法，測量堰、槽、渠、半滿管內(nèi)流動(dòng)液體流速或液位，并給出流量值的一種儀表。

關(guān)于流速測量的多普勒法（本章第四節(jié)中）和時(shí)差法（本章第三節(jié)中）已如前所述，超聲液位測量方法可用如圖4.19所示來說明。目前國內(nèi)外普遍采用超聲脈沖回波法。由向液面垂直發(fā)射聲脈沖，聲波遇液面返回，被同一換能器所接收，經(jīng)放大器放大后，由一自值電路檢測出個(gè)回波周期到達(dá)的時(shí)間與發(fā)射脈沖間的時(shí)間間隔t，則

式中，c為空氣中的聲速，c=331.4+0.6Tm/s，T為攝氏溫度，331.4m/s為0℃時(shí)的聲速。

于是，液位H=h-l。超聲液位計(jì)所使用的工作頻率為50~200kHz；量程為0.2~（5~10）m；精確度為（0.25~0.5）%FS。一般來說，各種明渠所側(cè)最的流盤范圍很廣，但是測量精確度都不高，約為2%~5%，這是由于堰、槽等的形狀、尺寸、液位值、流速值的誤差，不可避免。

明渠超聲流量計(jì)可應(yīng)用于下列場合:

①引水/輸水工程；

②雨水排放監(jiān)測；

③排污監(jiān)測；

④水利工程等；

⑤灌溉。

一、明梁超聲流量計(jì)（堰和槽）

超聲液位測量計(jì)與堰或槽相組合構(gòu)成了明渠超聲流量計(jì)。當(dāng)流過堰、槽液體為自由流態(tài)，其上游液位H與流量成單值關(guān)系，即

q= KHn

式中 K，n——流量系數(shù)。

不同規(guī)格的槽或堰n、K值是不一樣的。使用和設(shè)計(jì)槽或堰必須參閱“明渠堰槽流量計(jì)檢定規(guī)程”（JJG 211-90）。這里僅給出一些三角形缺口薄壁堰、矩形缺口薄壁堰、等寬薄壁堰和巴歇爾槽的基本尺寸和K、n值，分別見表4.12~表4.15以及圖4.20~圖4.23。表4.16列出了各種槽堰可以測量的流量范圍。

表1.15 巴歇爾槽

qmax /m3·h-1	喉道/mm					進(jìn)口段/mm			出口段/mm			邊高/mm	流量系數(shù)
qmax /m3·h-1	b	L	x	y	N	B1	L2	L0	B2	L2	K	D	K	n
120	76	152	25	25	57	259	457	311	178	305	25	457	0.177	1.55
400	152	305	50	25	114	400	610	415	394	610	76	610	0.381	1.58
900	228	305	50	75	114	575	864	587	381	457	76	762	0.535	1.53
3000	600	600	50	75	230	1200	1500	1020	900	920	80	950	1.403	1.548
7000	1200	600	50	75	230	1920	1800	1227	1500	920	80	1000	2.904	1.577
15000	2400	600	50	75	230	3360	2400	1636	2700	920	80	1000	6.004	1.605

表4.16 各種堰、槽的流量范圍

名稱		流量范圍/m3·s-1
薄壁堰	三角形缺口堰	0.2×10-3~1.8
	矩形缺口堰	1.4×10-3~49
	等寬堰	0.8×10-3~77
寬頂堰	矩形堰	8×10-3~65
	圓堰	8×10-3~820
	三角形剖面堰	3×10-3~1300
	平坦V形堰	14×10-3~93
	巴歇爾槽（Parshall）	0.1×10-3~93
	無喉道槽（Cut-throat）	0.7×10-3~3.0

超聲非滿管（渠）流量計(jì)

利用超聲法測量非滿管（渠）的流量，無需堰和槽，必須測出液位和平均流速，如圖4.24所示。所采用的方法可見表4.17.

表4.17 超聲非滿管（渠）流量的測量方法

所求量名稱	超聲非滿管（渠）流量計(jì)
所求量名稱	方法1	量程	精確度	方法2	量程	精確度
平均流速	超聲多普勒法	0.1~6m/s	±2%	多聲道時(shí)差法	0.03~20m/s	±0.25%~±0.5%
液位	超聲法或其他法	0.2~10m	±0.25%~±0.5%（分辨率1~3mm）	超聲法	0.2~10m	±0.25%~±0.5% （分辨率1~3mm）
流量		與半滿管和渠大小有關(guān)	±3%~±5%		與半滿管和渠大小有關(guān)	±2%~±5%