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超聲波明渠流量計(jì)的測(cè)量原理分析
閱讀：749 發(fā)布時(shí)間：2021-7-5
明渠流量計(jì)由測(cè)量液位的儀表和水槽兩部分組成，液位儀表直接測(cè)量的是渠道或者水槽內(nèi)的液體高度。用于明渠測(cè)流量時(shí)，在明渠上安裝量水堰槽。超聲波明渠流量計(jì)通過(guò)測(cè)量聲波在接觸到渠道水面后反射回來(lái)的時(shí)間、聲速就可以計(jì)算傳感器探頭到液面的距離，從而確定液位。再根據(jù)量水堰的構(gòu)造尺寸，根據(jù)公式算出渠道流量。
常見(jiàn)的量水堰槽分為三種，三角堰，矩形堰，巴歇爾槽。在農(nóng)業(yè)灌溉和污水排放上推薦選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位- 流量關(guān)系是由實(shí)驗(yàn)標(biāo)定出來(lái)的，數(shù)據(jù)相對(duì)精確，只要保證巴歇爾槽下游有水位差，排放暢通，不會(huì)積水即可。三角堰和矩形堰的水位- 流量關(guān)系來(lái)源于理論計(jì)算，容易忽視一些使用條件，帶來(lái)附加誤差，而且對(duì)上下游落差也有要求。
1、超聲波測(cè)液位原理
發(fā)射超聲換能器發(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、量水堰槽的測(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。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。
常見(jiàn)的量水堰槽分為三種，三角堰，矩形堰，巴歇爾槽。在農(nóng)業(yè)灌溉和污水排放上推薦選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位- 流量關(guān)系是由實(shí)驗(yàn)標(biāo)定出來(lái)的，數(shù)據(jù)相對(duì)精確，只要保證巴歇爾槽下游有水位差，排放暢通，不會(huì)積水即可。三角堰和矩形堰的水位- 流量關(guān)系來(lái)源于理論計(jì)算，容易忽視一些使用條件，帶來(lái)附加誤差，而且對(duì)上下游落差也有要求。