多普勒流量计在明渠中的应用

2023年03月31日 14:48

  明渠是指由人工开挖或自然形成的,其断面尺寸大于20m,主要用于农业灌溉、防洪、供水、发电等。明渠流量测量是一种传统的水利监测技术,多普勒流量计的出现为明渠流量测量带来了新的变革,具有精度高、成本低等特点。在水利监测领域,多普勒流量计有广阔的应用前景。

  一、测量原理

  多普勒流量计是一种非接触式的流量测量仪器,它能根据声波在不同介质中的传播速度来计算出流量。多普勒流量计可以根据接收到的声波频率来计算流量。当声波从上游向下游传播时,流速越大,频率越高,因此当声波频率发生变化时,接收到的声波频率也会发生变化。

  如果某一频率的声波在空气中传播,则当该声波遇到空气中的其他波时,该波频率会发生变化。多普勒流量计可以通过测量两个相邻频率之间的差异来计算出流速。

  二、主要特点

  1、非接触式测量,不需拆掉浮子,减少了维护费用。

  2、无需考虑流速的影响,不会被泥沙、杂物、漂浮物等影响测量精度。

  3、结构紧凑,安装方便,无机械运动部件,无磨损。

  4、全数字化处理技术和多种测流传感器接口,测量准确可靠,数据传输快捷。

  5、高可靠性的流量计采用了全新的硬件设计和软件程序优化,具有多种工作模式(如:流速显示与记录模式)和多种数据存储模式。

  6、可进行温度补偿和流量换算,适用于不同温度下的各种流速情况。

  7、可兼容各种主流测流设备,实现流量测量的自动化控制。

  8、可用于明渠水流流量测量、渠道流速测量及流量监测。

  三、技术优势

  (1)应用多普勒原理,具有极高的测量精度。

  (2)在无电或弱电信号环境下,能精确测量流量。

  (3)多普勒流量计采用专用算法,测量精度高。

  (4)可直接安装在渠道内,不影响渠道水位和过流断面形状,不影响渠道运行和管理。

  (5)对明渠无特殊要求,适用于各种条件的渠道流量测量。

  (6)与浮标+流量计相比,安装方式简单。

  (7)无需安装辅助设施,安装简易,操作方便。

  (8)维护方便,可与水位、流量传感器联动控制。

  四、应用范围

  1.流速测量渠道、河道等流速,可直接获取数据;

  2.流量、水位、水温测量:利用多普勒流量计可实现渠道内流量、水位及水温的同时在线测量,实现实时监控;

  3.远程数据传输:采用无线信号传输技术,通过 GPRS、 CDMA、4G等无线网络,实现远程数据传输;

  4.遥测与分析:在流量数据采集的基础上,通过对水位及水温的分析,及时掌握渠道内水位及流量的变化情况;

  5.水质监测:可实现对水体中固体颗粒物浓度的监测;

  6.现场监控终端可实时显示并记录渠道内的流量、水位、水温等数据,也可以通过 GPRS或者4G网络远程传输。

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