超聲波明渠流量計(jì)由測量液位的儀表和按計(jì)量院公布的文件制作的水槽兩部分組成，液位儀表直接測量的是渠道或者水槽內(nèi)的液體高度。用于明渠測流量時(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)成液位的高低，儀表測量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應(yīng)量水堰槽的水位與流量關(guān)系推算出流量。
1、超聲波測液位原理
發(fā)射超聲換能器發(fā)射出的超聲脈沖，通過傳播媒質(zhì)傳播到被測液面，經(jīng)反射后再通過傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器，測出超聲脈沖從發(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)來回，D 是距離，C 是聲速，t 是時(shí)間），再通過減法運(yùn)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(nèi)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(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：
使用超聲波明渠流量計(jì)，安裝時(shí)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)的公式算出水位與流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。
直角三角堰也是用相應(yīng)的公式計(jì)算出水位與流量對(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)，確定水位與流量關(guān)系時(shí)，矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關(guān)。 |
