超聲波明渠流量計(jì)運(yùn)用

一、超聲波明渠流量計(jì)用途 

圣凱安SKA/NE-LL系列超聲波明渠流量計(jì)與量水堰槽配合使用，測(cè)量明渠內(nèi)水的流量。主要用于測(cè)量污水廠、工廠的污水排放口、城市下水道的流量及農(nóng)田水利中的渠道等。由于圣凱安采用超聲波穿過空氣，以非接觸的測(cè)量。因此在粘污、腐蝕性液體條件下，比接觸式的儀表，具有更高的可靠性和性。

明渠流量計(jì)參數(shù)

1. 流量范圍：0 升/秒～100 米 3/秒 （由配用的量水堰槽的種類、 規(guī)格確定）

2. 累計(jì)流量：12 位十進(jìn)制數(shù)，累滿后自動(dòng)回零

3. 流量精度：3％

4. 測(cè)距范圍：3 米

5. 測(cè)距精度：0.25％

6. 液位分辯：1 毫米

7. 工作環(huán)境溫度：-20～70℃

8. 儀表防護(hù)等級(jí)：儀表顯示部分：IP65；探頭部分：IP67

9. 供電電源：交流供電 220V 或 DC24V（按接線座標(biāo)注）

10. 4～20mA 電流輸出：(對(duì)應(yīng)瞬時(shí)流量) 最大負(fù)載電阻：750Ω

11. RS485 接口

12. 繼電器輸出: 4 路繼電器輸出，備用繼電器（K4）：需要時(shí)按客戶要求設(shè)計(jì)。

13. 屏幕顯示：192*64 LCD 點(diǎn)陣顯示屏

二、超聲波明渠流量計(jì)原理說明

圣凱安SKA/NE-LL系列超聲波明渠流量計(jì)由測(cè)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，液位儀表是直接測(cè)量的渠道或者水槽內(nèi)的液體高度。用于明渠測(cè)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(cè)量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應(yīng)量水堰槽的水位、流量關(guān)系推算出流量。

1、超聲波測(cè)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(cè)液面，經(jīng)反射后再通過傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器，測(cè)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(cè)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(cè)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（如圖）

使用超聲波明渠流量計(jì)，安裝時(shí)必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-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、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-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)。

如果對(duì)計(jì)算量水堰槽水位-流量不熟悉，可將使用的量水堰槽參數(shù)通知本公司圣凱安幫助計(jì)算。應(yīng)注意同時(shí)提供上述與確定水位-流量關(guān)系有關(guān)的參數(shù)。

三、超聲波明渠流量計(jì)量水堰槽

選擇量水堰槽的種類，要考慮渠道內(nèi)流量的大小，渠道內(nèi)水的流態(tài)，是否能形成自由流。根據(jù)大流量的不同，我們可以選擇不同的堰槽。

①大流量小于40 升/秒建議使用直角三角堰；

②大于40 升/秒建議使用巴歇爾槽；

③上游渠道較短，大流量又大于40 升/秒建議使用矩形堰。

條件允許，選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位-流量關(guān)系是由實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定出來的，而且對(duì)于上游的行進(jìn)渠槽條件要求較弱。三角堰和矩形堰的水位-流量關(guān)系來源于理論計(jì)算，容易由于忽略一些使用條件，帶來附加誤差。

使用玻璃鋼制做量水堰或槽。三角堰、矩形堰堰口尺寸要準(zhǔn)確，朝向進(jìn)水一側(cè)表面要光滑；巴歇爾槽喉道部分尺寸要準(zhǔn)確，槽內(nèi)表面要光滑。

四、超聲波明渠流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)明渠堰槽安裝實(shí)物圖

◆三角堰安裝

◆矩形堰安裝

◆巴歇爾槽安裝

五、超聲波明渠流量計(jì)安裝量水堰槽

①. 量水堰槽的中心線要與渠道的中心線重合，使水流進(jìn)入量水堰槽不出現(xiàn)偏流。

②. 量水堰槽通水后，水的流態(tài)要自由流。

三角堰、矩形堰下游水位要低于堰坎；巴歇爾槽的淹沒度要小于“巴歇爾槽參數(shù)”的臨界淹沒度。