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:
备注:
1.符号说明:b为喉道宽,B1为进水渠道宽,B2为出水渠道宽,L为喉道长,L1为收缩段,
L2为扩散段,
2.堰槽修建及使用条件:B>=b,h/p<2.5,h>0.03m,p>0.1m
3.圆圈位置为探头安装位置示意图
4.1、常用规格尺寸:(单位:mm)
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
|
4.2、成品尺寸:
序号
|
类型
|
B值(mm)
|
长*宽*高(mm)
|
流量(m3)/小时
|
1
|
标准型
|
25
|
835*267*265
|
19.44
|
2
|
标准型
|
51
|
773*314*305
|
47.52
|
3
|
标准型
|
76
|
914*359*517
|
115.56
|
4
|
标准型
|
152
|
1525*500*730
|
399.6
|
5
|
标准型
|
228
|
1630*675*890
|
903.6
|
6
|
标准型
|
250
|
2845*980*1060
|
900
|
7
|
标准型
|
300
|
2870*940*1200
|
1440
|
8
|
标准型
|
450
|
2945*1120*1200
|
2268
|
9
|
标准型
|
600
|
3020*1300*1200
|
3060
|
10
|
标准型
|
750
|
3095*1480*1200
|
3960
|
11
|
标准型
|
900
|
3170*1660*1200
|
4500
|
12
|
标准型
|
1000
|
3200*1780*1250
|
5400
|
13
|
标准型
|
1200
|
3320*2020*1250
|
7200
|
14
|
标准型
|
1500
|
3470*2380*1250
|
9000
|
15
|
标准型
|
1800
|
3620*2740*1250
|
10800
|
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。