超聲明渠(非滿管、暗渠)流量�(jì)是通過�(cè)量液體的平均流速和液位(截面積)來(lái)�(jì)算流量值的超聲流量?jī)x�。隨著工�(yè)、農(nóng)�(yè)和城市的快速發(fā)展和水資源被污染,能夠直接使用的水缺口越�(lái)越大。渠道式流量�(jì)量方式廣為采用和被重��
渠道式流量計(jì)量原理與其他管道式流量計(jì)量方法比具有一定的�(fù)雜�。它具有不同尺寸不同材質(zhì)的渠底、渠壁和自由液面,不但斷面形狀各異,而且水平和垂直流速分布不�,流�(tài)�(fù)�。但�,也有共同點(diǎn)是都要通過�(cè)量平均流速和液位(截面積)來(lái)�(jì)算流量�
平均流速的�(cè)量可采用如前所述的多普勒法和時(shí)差法�(lái)�(cè)�。液位的�(cè)量方法可采用超聲液位�(jì)(多用于非滿管、暗渠)和聲波液位計(jì)、壓力式液位�(jì)、氣泡式液位�(jì)(多用于明渠�。超聲液位測(cè)量方法如圖所示�
目前�(guó)�(nèi)外普遍采用超聲脈沖回波法�由超聲換能器向液面垂直發(fā)射聲脈沖,聲波遇液面返回,被同一換能順路所接收,經(jīng)放大器放大后,由一閾值電路檢�(cè)出�(gè)回波周期到達(dá)的時(shí)間與�(fā)射脈沖間的時(shí)間間隔t,則
式中,c為空氣中的聲�,C=331.4+0.6Tm/s ,T為攝氏溫��331.4m/s�0℃時(shí)的聲�。于�,液位H = h -ι�
超聲液位�(jì)所使用的超聲換能器工作頻率�50~200kHz;量程為0.2~(5~10)m;準(zhǔn)確度�(0.25~0.5)%FS�
多聲道超聲明渠流量計(jì)由多�(duì)流速換能器、液位換能器、接線盒、控制器及電纜組成。如�1所�。斷面形狀及聲道布置方式如�2�
一般來(lái)�,各種明渠所�(cè)量的流量范圍很廣,但是測(cè)量準(zhǔn)確度都不高,約為1%~5%,測(cè)量準(zhǔn)確度主要取決于渠的尺�、形狀及截面誤�,平均流速和液位誤差值根�(jù)�(shí)際要求通過多聲道布置可控制在較精確的范圍內(nèi)
由于,通過�(shí)�(cè)流�、液位(截面積)�(lái)演算流量,所以要比只�(cè)量液位的�、槽、渠式流量計(jì)�(cè)量準(zhǔn)確度��
可實(shí)�(xiàn)多聲道測(cè)�,測(cè)量準(zhǔn)確度隨實(shí)際參與測(cè)量的聲道�(shù)的增加而提��
�(dāng)液位低于聲道�(shí),作為堰、槽流量�(jì)(液位和流速的函數(shù)�(guān)�)�(cè)��
被測(cè)渠(管、涵洞)的斷面不受限�,而且可測(cè)渠寬可達(dá)上百��
超聲明渠(非滿管、暗渠)流量�(jì)可應(yīng)用于如下�(chǎng)合:
引水/輸水工程�
雨水排放�(jiān)�(cè)�
排污�(jiān)�(cè)�
水利工程��
�(shí)�(cè)流速是建立在渠道流�(tài)充分�(fā)展的前提上的,即要求渠(管)道的直線段要滿足要求�
�(xiàn)�(chǎng)直線段不足時(shí),要通過在測(cè)量段交叉�(shè)置聲道來(lái)�(bǔ)償斜線流�(duì)流速測(cè)量準(zhǔn)確度影響�
�(xiàn)�(chǎng)�(cè)量段前后若有�、閘等設(shè)施使垂直流態(tài)紊亂�(shí),應(yīng)采用多聲道測(cè)量方式來(lái)�(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量面平均流�。聲道數(shù)量和聲道高度的確定,要依�(jù)�(cè)量準(zhǔn)確度的要�,同�(shí)還要考慮水位、水位和工作水位�
�(duì)渠道式流量計(jì)�(lái)說,�(zhǔn)確測(cè)量流�、水位固然很重要,但往往�(duì)流量�(cè)量影響的是渠道斷面積的誤差(�,渠底部泥沙淤積和渠壁不平整、渠寬不一致等誤差�。所以,在此特別提出的是--渠道斷面積誤差的控制一定要在渠道土建設(shè)�(jì)開始�