超聲波明渠流量計運用

一、超聲波明渠流量計用途 

圣凱安SKA/NE-LL系列超聲波明渠流量計與量水堰槽配合使用，測量明渠內水的流量。主要用于測量污水廠、工廠的污水排放口、城市下水道的流量及農田水利中的渠道等。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。

明渠流量計參數

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

2. 累計流量：12 位十進制數，累滿后自動回零

3. 流量精度：3％

4. 測距范圍：3 米

5. 測距精度：0.25％

6. 液位分辯：1 毫米

7. 工作環境溫度：-20～70℃

8. 儀表防護等級：儀表顯示部分：IP65；探頭部分：IP67

9. 供電電源：交流供電 220V 或 DC24V（按接線座標注）

10. 4～20mA 電流輸出：(對應瞬時流量) 最大負載電阻：750Ω

11. RS485 接口

12. 繼電器輸出: 4 路繼電器輸出，備用繼電器（K4）：需要時按客戶要求設計。

13. 屏幕顯示：192*64 LCD 點陣顯示屏

二、超聲波明渠流量計原理說明

圣凱安SKA/NE-LL系列超聲波明渠流量計由測量液位的儀表和按計量院公布的文件制作的水槽兩部分組成，液位儀表是直接測量的渠道或者水槽內的液體高度。用于明渠測流量時，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內流量的大小轉成液位的高低。儀表測量量水堰槽內的水位，再按相應量水堰槽的水位、流量關系推算出流量。

1、超聲波測液位原理

發射超聲換能器發射出的超聲脈沖，通過傳播媒質傳播到被測液面，經反射后再通過傳聲媒質返回到接收換能器，測出超聲脈沖從發射到接收在傳聲媒質中傳播的時間。再根據傳聲媒質中的聲速，就可以算得從換能器到液面的距離。從而確定液位。因此我們可以計算出探頭到反射面的距離D ＝ C*t/2(除以2 是因為聲波從發射到接收實際是一個來回，D 是距離，C 是聲速，t 是時間）。再通過減法運算就可得出液位值。

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。普通明渠內流量與水位之間的對應關系，受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內安裝量水堰槽，產生節流作用，使明渠內的流量與液位有固定的對應關系，這種對應關系主要取決于量水堰槽的構造尺寸，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，安裝時必須知道配用量水堰槽的水位-流量對應關系。巴歇爾槽知道了喉道寬度b，就可以用相應的公式算出水位-流量對應關系。直角三角堰也是用相應的公式計算出水位、流量對應關系。

矩形堰也有相應的公式。但是還與安裝的渠道尺寸有關，確定水位-流量關系時，矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關。

如果對計算量水堰槽水位-流量不熟悉，可將使用的量水堰槽參數通知本公司圣凱安幫助計算。應注意同時提供上述與確定水位-流量關系有關的參數。

三、超聲波明渠流量計量水堰槽

選擇量水堰槽的種類，要考慮渠道內流量的大小，渠道內水的流態，是否能形成自由流。根據大流量的不同，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-流量關系是由實驗室標定出來的，而且對于上游的行進渠槽條件要求較弱。三角堰和矩形堰的水位-流量關系來源于理論計算，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確，朝向進水一側表面要光滑；巴歇爾槽喉道部分尺寸要準確，槽內表面要光滑。

四、超聲波明渠流量計現場明渠堰槽安裝實物圖

◆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，使水流進入量水堰槽不出現偏流。

②. 量水堰槽通水后，水的流態要自由流。

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”的臨界淹沒度。