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超声波流量传感器的优缺点,河道测量如何监测?

   日期:2020-09-09    
核心提示:众所周知,河流断面上的各个水质点的流速是不相同的,具体的流速分布情况被水利专家们称为流速场。河道流量测验的经典技术也被称为流速-面积法,就是测验出各个水质点的流速分布情况,进而将流速等直线图绘制出来,然后通过计算两相邻等速线的均值乘以它们之间所夹的面积,并进行累加,从而得到具体的河道流量。当然,在实际的河道流量测验中往往会受到很多因素的影响,对一个地区进行全面的测验是不现实的,因此在实际工作中,测验技术人员往往是在断面的同一起点距上沿着水深垂直方向测验n个点的流速,然后算出平均值,这就是在河道流量测验的经

众所周知,河流断面上的各个水质点的流速是不相同的,具体的流速分布情况被水利专家们称为流速场。河道流量测验的经典技术也被称为流速-面积法,就是测验出各个水质点的流速分布情况,进而将流速等直线图绘制出来,然后通过计算两相邻等速线的均值乘以它们之间所夹的面积,并进行累加,从而得到具体的河道流量。当然,在实际的河道流量测验中往往会受到很多因素的影响,对一个地区进行全面的测验是不现实的,因此在实际工作中,测验技术人员往往是在断面的同一起点距上沿着水深垂直方向测验n个点的流速,然后算出平均值,这就是在河道流量测验的经典技术理论基础上延伸出来的垂线平均流速测验法,这种测验技术不仅克服了经典技术理论过于理想化的缺点,更是有效地把一条垂线上本不相等的各个水质点流速变成了一条等速垂线,如此河道流量的测验效率就得到很大的提高。但是,无论是多么先进的测验仪器,其测验出来的河道流量都只是“真值”或者说是相对真值,而不是完全精确的河道流量,其中是存在一定的误差的。

1现代化河道流量测验技术

近年来,随着科学技术的不断发展,各种声学仪器和电子仪器的不断出现可以说使得河道流量测验出现了革命性的变革,也进一步推动了水利事业的跨越性发展。和传统的流速仪法、浮标法、超声波法相比,现代的河道流量测验技术速度更快、效率更高、更精准。在计算机技术的支撑下,测验仪器不仅随时地可以收集大量的数据,更可以克服水流脉动等因素的影响,使人耳目一新。目前我国常使用的河道流量测验技术有两种,分别是利用时差法超声波流速仪来测验、利用声学多普勒剖面流速仪来测验。

2时差法超声波流速仪测验技术

利用时差法超声波流速仪来对河道流量进行测验的工作原理就是通过河道一岸的仪器发射超声波到对岸的固定装置上,这样一来,对岸的固定装置在接受的声波流速中就已经包含了水流的速度,然后利用数学公式就可以得到具体的水流速度,最后使用已经得到的水流速度乘以过水面积就可以得到具体的河道流量。值得注意的是,这种测验技术的最大优势就是可以最大限度地节省人力、物力资源,但其劣势也是比较明显的,即河道流速是受多种因素的影响的,虽然超声波流速仪采用直线的方式尽可能地降低河道内部环境对测验数据的影响,但是如果碰到情况复杂的河道,其测验数据就会有一定的误差,因此工作人员为了提高测验的精准度,最好在水面以下的不同水深安装多组测验仪器,从而测取多条水平线的平均流速,保证测验的数据尽可能的精准,一般来说,安装的测验仪器越多,其精准度也就越高。3声学多普勒剖面流速仪测验技术  声学多普勒剖面流速仪通常被称作ADCP,其测验河道流量的工作原理是如果振源发射的超声波遇到物体(在河道中通常遇到水中的气泡或者悬浮物等)时会发射反射,当振源和物体之间进行相对运动时,振源接受到的发射波频率也会有着一定的变化,这种变化被专家成为频移,也被称作多普勒效应。

进口的ADCP一般价格是在20万左右的,高则30万左右的,这也让很多环境中无法选择这样的设备,同时像ADCP在一些比较窄的渠道,河道,设备其实不太好用,目前国内引起先进国外先进的技术,针对这种情况,自主研发出的DX-LSX-1多普勒超声波流量计,是可以代替进口的,让更多的单位能够用上多普勒超声波流量计,极大的节约了成本。

多普勒超声波流量计目前国内做的最好的应该是武汉德希科技了,他们自主研发生产,引进国外先进技术,在国内很多河流,渠道中都得到了广泛的应用。

武汉德希科技自主研发的DX-LSX-1多普勒超声波流量计已经收到很多实验室高校以及水文局的青睐,测量精度高,使用起来更安心。更多的安装案例可以登录:武汉德希科技官方网站。

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