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国产多普勒声学流量计的原理及其安装方式

2022-02-04 05:45:01  225次浏览 次浏览
价 格:面议

国产多普勒声学流量计的原理及其安装方式

自然河道水利防洪关系人民安危和社会稳定,而流量监测是防汛抗洪的重要组成部分。而中小河流防洪水文监测能够实时了解河流水量,对防汛抗洪有重要意义。同时其涵养水源、调节区域小气候的功能,也使国家更加重视合理开发利用水资源,因此及时、准确、地反映中小河流水量现状显得尤为重要。

本案例为某省水文局为监测省内主要的中小型河流流量情况,使用固定式安装方式在若干个重点监测河段地区的水文局安装了AMT-LSX-1多普勒超声波流量计实现24小时在线流量监测,监测汛期流量变化情况,掌握河道基本信息数据,为防洪排涝提供依据。

多普勒超声波流量计是测量自然水域的流速和流量仪表,既不需要跟电磁流速流量计一样截开管道安装管段式传感器,也不需要使用截流装置,更不要安装固定的堰槽来控制水流从固定出口流淌。只需要固定在水流方向,当水流量大于2cm即可开始测量水流速、流量、水位一体化检测。

多普勒超声波流量计原理:多普勒超声波流量计是采用速度面积法测流,内部包含一个水位计和流速传感器,使用的时候预先将渠道的类型和参数输入控制器,控制器能够利用水位自己换算出过流面积,通过过流面积X流速就能计算出水量。

多普勒超声波流量计

产品特点:

宽量程:0.02-5m/s(流速)

分辨率可达1mm/s(流速)

高响应时间,打破以往需要长时间才能得到流速流量的,测量结果时时刷新。

速度面积法流量测量,适合满管及非满管,可自由设定断面水位关系。

内部自带高精度温度传感器可用于水温测量和声速补偿。

流体力学外壳设计,对水体流态影响小,不影响测量精度。

防腐蚀外壳设计,能够在恶劣环境下长期工作。

可提供瞬时流量值和累积流量值。

无机械转动部件,不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题,适用于泥沙悬浮物含量高,水草等漂浮物多的河流中测量。

测量线性,出厂已校准长期使用也无需校准。

配有数据接收软件,可读取实时数据和累计数据。

技术参数:

流速:

测量范围:0.02-5m/s

精度:1.0%±1cm/s

分辨率:1mm/s

水深:

测量范围:0m-5m(更高可设置)

精度:±1cm

分辨率:1mm

温度:

测量范围:-10℃-60℃

精度:±0.5℃,

分辨率:0.1℃

流量:

测量范围:0.001m³/h-999999999 m³/h(根据断面可以增加)

精度:±2-3%(根据断面流态有所不同)

分辨率:0.0001 m³/s

电源:直流10V-24V

工作电流:12V 小于0.1A

输出信号:RS485(Modbus-RTU)

防护等级:IP68

工作温度:0℃-60℃(不结冰)

存储温度:-10℃-70℃

设备材质:灰色PVC

AMT-LSX-1多普勒超声波流量计安装示意图

多普勒流量计安装方式

本案例中的AMT-LSX-1多普勒超声波流量计进行24小时在线实时测量,安装于自然河道水文站流量有代表性的平稳地点,除终得到流量数据外,还可同时得到流速和水位数据,便于客户了解河道水量情况和内部流态,一直保持稳定的工作状态,为客户监测河道流量情况提供了帮助。

常规的几种测流形式:

1.流速面积法

通过各种流速传感器将渠道的平均流速V测量出来,然后通过水位和渠道的形态换算出过流面积S,利用平均流速乘以过流面积即可计算出相应的流量。

2.平均流速公式法

求明渠水流的平均流速的公式有很多,其中典型公式有谢才公式和曼宁公式,流速公式法是通过测量水面的坡度,预估粗糙程度,结合水流截面的形态,利用谢才公式和曼宁公式计算出平均流速,再计算出流量的。

3.水位流量曲线法

利用水位流量曲线的对应关系,测量水位就可以求出流量。初次使用时需使用其他设备对水位流量进行校准。

4.量水堰槽法

量水堰槽法是利用修建固定的堰槽,利用水位直接换算出流量的,常用的堰槽有三角堰、矩形堰、梯形堰、巴歇尔槽等。

本文主要是针对说明这4种方法中精度的是流速面积法:

因为它是直接测量水流速度的,其他的3种方法均是采用水力学公式利用水位换算出的流量。流速面积法典型的代表产品是多普勒超声波流量计,其利用多普勒效应进行流速测量,内部集成水位计测量水位并换算过流面积。

多普勒超声波流量计是是利用声波在流体中传播的多普勒效应,通过测定流体中运动粒子散射声波的多普勒频移,即可得到流体的速度,结合内置压力式水位计,利用速度面积法,即可测量液体的流量。适合于明渠、河道及难以建造标准断面的流速流量测量以及于各种满管和非满管明渠流速流量测量。

以下是安装示意图:

现场案例:

产品特点

符合《SL651-2014 水文监测数据通信规约》,特殊场合可根据客户要求进行协议定制。

支持同时向多个站点发送报文。

支持多种工作模式(包括自报式、查询/应答式、兼容式等),限度降低功耗。

内嵌GPRS/CDMA模块,实现采集、控制、无线传输于一体。

支持水位计,雨量计,工业摄像头,流量计、水质传感器、风速风向传感器等接口。

超低待机功耗:1mA@12V。

内置大容量存储空间,支持USB本地数据导出功能。

支持远程升级,配置,维护。

可自由设置传感器采集周期。

可同时支持有线网络和无线网络。

现场可通过手机无线连接设备,调试人员只需通过web即可对设备进行配置和状态查看。

支持短信数据上传,数据预警功能,可根据用户需求设置短信内容。

采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块,以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台,宽温设计,耐高低温,耐强电磁干扰。适用于各种恶劣的现场。采用完备的系统保护机制和防掉线机制,保证终端永远在线。

产品应用

可广泛应用于各种水利信息化建设领域,如水文、水资源、水环境、水污染、山洪灾害、水库、大坝的远程测控领域

3.云平台

灌区信息化远程监控系统功能:

各站点实时监测流量数据、累积数据

站点历史数据预览、每日报表、历史图形

现场实时监控视频

预警记录

流量、水位异常,自动报警

支持扩展现场照片、视频监测

安装案例

采集数据我们在渠道中主要用多普勒超声波流量计他是利用声波在流体中传播的多普勒效应,通过测定流体中运动粒子散射声波的多普勒频移,即可得到流体的速度,结合内置压力式水位计,利用速度面积法,即可测量液体的流量。适合于明渠、河道及难以建造标准断面的流速流量测量以及于各种满管和非满管明渠流速流量测量。

流量计通过RS485接入到遥测终端机上,控制器采用太阳能供电,RTU通过GPRS可以将数据发送至相应的服务器,当客户没有服务器时可以采用花生壳或双DTU对传,数据直接接入PC。遥测终端机支持标准水文通信规约或者JSON格式数据包。

现场案例:

灌区智能化监测与管理系统集信息采集、业务管理为一体。通过建立灌区水位、流量、水质等水情监测系统,并在此基础上实现智能化业务管理系统,解决了灌区工作人员在信息采集、量测水管理、水费计收、配水调水等方面的管理问题,实现灌区水资源的合理配置、优化调度、利用的目标。

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