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超声波明渠流量计
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一、超声波明渠流量计:明渠流量计品种很多,常见的有堰式明渠流量计和槽式明渠流量计两大类。可以用于非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表。非满管态流动的水路称作明渠,测量明渠中水流流量的称作明渠流量计(open channel flowmeter)。明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。明渠流量计应用场所有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工矿企业水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。

超声波明渠流量计主要部件巴歇尔槽(又称巴氏槽),是用于明渠流量测量的辅助设备。广泛应用于城市供水引水渠、火电厂冷却水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工矿企业废水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。仪表工作时,传感器不与被测流体接触,避免了渠道内污水的沾污和腐蚀。用于测量污水量,可以比其它形式的仪表,具有更高的可靠性。本仪表选配RS232串口可以接计算机或其它数据采集器,也可以接调制解调器或无线通讯模块,实现有线或无线的远程通讯。
   
二、超声波明渠流量计主要技术指标及技术参数:
 
常规量程:20t/h 50t/h 100t/h 400t/h 900t/h 1500t/h  3000t/h
精    度:2.5 - 5级
显示仪表温度:0℃--+60℃
传感器温度:-30℃--+60℃
压    力:自由流
流道形式:巴歇尔槽(三角堰槽、矩形堰槽)
防护等级:IP65
供电电源:220VAC  50HZ
前直 段:1—3米
连接方式:混凝土
显    示:双窗口,8位LED累计流量和4位LED瞬时流量
材质类型:玻璃钢、PVC、不锈钢。 (流量越大,相应增加壁厚)
 
超声波明渠流量计巴歇尔槽外形尺寸和流量范围:

序号
流量范围(吨/小时)
适用渠道mm
水位范围(mm)
临界
淹没度%
Q(min)
Q(max)
›宽×高
h(min)
h(max)
1
0.3
19.4
›200×250
15
210
0.5
2
0.6
47.5
›250×300
15
240
0.5
3
2.8
115.6
›300×600
30
330
0.5
4
5.4
399.6
›450×800
30
450
0.6
5
9.0
903.6
›600×1000
30
600
0.6
6
12.6
1440.0
›1000×1200
30
750
0.6
三、超声波明渠流量计工作原理:
明渠内的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低。对于一般的渠道,液位与流量没有确定的对应关系。因为同样的水深,流量的大小,还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽,由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小,因此,渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上,相同的液位对应相同的流量。量水堰槽把流量转成了液位。通过测量流经量水堰槽内水流的液位,可以根据相应量水堰槽的水位-流量关系,求出流量。常用的量水堰槽种类。 
   
 
                                                    量水堰槽把流量转成液位

常用的量水堰槽种类:
量水堰槽的水位-流量关系可从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查。
每种类型的量水堰槽,都有自己的固定水位-流量对应关系。确定水位-流量关系时,三角堰要求要有渠道宽B、开口角度、上游堰坎高p的参数;矩形堰要有渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高p的参数;巴歇尔槽只要求有喉道宽度的参数b。
 
超声波测液位原理:本仪表采用超声波回声测距法测液位。探头固定安装在量水堰槽水位观测点上方(水位观测点的位置见堰槽构造说明)。探头部分发射出超声波,然后被液面反射,探头部分再接收,探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例:
H= CT/2 ; 距离 [m] = 时间×声速/2 [m]
声速的温度补偿公式:  环境声速= 331.5 + 0.6×温度
 
超声波明渠流量计由仪表控制探头发射和接收超声波。按图八的过程转为液位(单位:米)。再通过查水位-流量表,把液位转成流量(单位可以是:升/秒,或立方米/小时)。
水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。通过仪表上的按键可以向仪表的存储器中输入。本仪表的水位-流量表是按相等的液位间隔存储的。 “累计流量清零时间”的位置上显示出来。
 
四、超声波明渠流量计外形尺寸:

 

                                                          
 
序号
喉道段
收缩段
扩散段
墙高
流量参数
b
L
N
B1
L1
La
B2
L2
K
D
C
n
1
25
76
29
167
356
237
93
203
19
230
217
1.550
2
51
114
43
214
406
271
135
254
22
260
435
1.550
3
76
152
57
259
457
305
178
305
25
460
638
1.550
4
152
305
114
400
610
407
394
610
76
610
1372
1.540
5
228
305
114
575
864
576
381
457
76
770
1927
1.530
6
300
600
230
780
1350
902
600
920
80
800
2444
1.521
 

超声波明渠流量计产品特点:
1、可测量非满管(圆管、蛋形管或其它异形管)流量   

2、可测量渠道(圆形渠、矩形渠或其它异形渠)流量    

3、可测量天然的河、溪流量   

4、可测量污水排放渠道或管道(下水道)流量   

5、可测量正向和反向流速和流量   

6、可提供瞬时流量值和累计流量值   

7、输出信号:RS-485、Modbus、4-20Ma电流信号和多路开关量   

8、传感器可在恶劣的现场和污水水质下长期工作   

9、可选配短信或GPRS无线模块实现远程遥测   

10、传感器外壳为聚碳酸酯,防护等级IP68   

11、内置自动温度补偿   

12、盲区可调节,屏蔽探头附近干扰信号   

超声波明渠流量计在许多非满水、大流量(或小流量),自然流动的自由水面状态下测量流体的流量,谓之明渠流量检测。由于明渠流量较大或较小,流体中往往会有一定的腐蚀性或夹带一些杂质,使用一般的管道流量计检测流量是很困难的。例如工业企业排水、医院废水、农业灌溉用水、城市地下水道排水等领域中,明渠流量检测尤其是超声波非接触式明渠流量仪为首选的流量检测仪器。   超声波明渠流量仪与相应的巴歇尔槽配用,利用超声波在空气中的传播规律来测量液位高度,并不断把液位信息传输给主机,主机通过运算系统,自动测出瞬时流量和累计流量并存储。本仪器采用国际先进技术与流体不接触即可完成流量检测,并具有完善的液位测量功能,控制功能,数据传输功能和人机交流功能。本机是集超声波收发传感器,伺服电路、温度补偿传感器和补偿电路单元、积算主机、显示器、控制信号输出及串行数据或模拟量输出单元为一体的流量测量仪器。

 

 
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