多普勒明渠流量計(jì)
1、多普勒明渠流量計(jì)簡(jiǎn)介
明渠非滿管流量計(jì)是采用多普勒速度面積法原理監(jiān)測(cè)流量。它專為明渠和非滿管等領(lǐng)域的流速和流量測(cè)量而設(shè)計(jì)，其原理是采用超聲波多普勒原理測(cè)量流體流速，通過(guò)壓力和超聲波傳感器測(cè)量液位，計(jì)算儀可以設(shè)置20個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)模擬堰槽外形尺寸得出截面積，從而測(cè)量并監(jiān)測(cè)流量。
明渠非滿管流量計(jì)傳感器還增加了電導(dǎo)率測(cè)試，溫度補(bǔ)償，坐標(biāo)校正等功能。
由于其緊湊、堅(jiān)固、低成本的特性，近幾年來(lái)在市政地下管網(wǎng)、海綿城市、黑臭水體處理、城市雨水收集及監(jiān)測(cè)、污水處理廠、水文監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
2、特點(diǎn)：
♦20個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)定位，可編程測(cè)量任何形狀的明渠和非滿管管道的流量。
♦可測(cè)流速范圍為0.02-12m/s,精度1%R。
♦采用4.5寸彩色LCD顯示器，可直觀地查看所有檢測(cè)數(shù)據(jù)。
♦可以測(cè)正反雙向流速，有正負(fù)累計(jì)功能。
♦壓力傳感器和超聲傳感器兩種方式測(cè)量液位，精度為1%R,且超聲傳感器具有坐標(biāo)校正功能。
♦新增壓力補(bǔ)償功能，當(dāng)外界壓力改變時(shí)，確保壓力傳感器測(cè)量液位的準(zhǔn)確性。
♦可以測(cè)量液體的電導(dǎo)率，從而確定所測(cè)介質(zhì)中存在的電解質(zhì)的程度。
♦采用數(shù)字處理（DSP）方式，使信號(hào)采集更穩(wěn)定，流量測(cè)量更準(zhǔn)確。
♦采用低功耗設(shè)計(jì)，可以使用電池供電。
♦傳感器為整體灌封，防護(hù)等級(jí)IP68。
♦4~20mA、脈沖、RS485/Modbus接口輸出方式，可選配數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和GPRS。
♦壁掛或便攜式可選，便攜式在*充電的情況下可工作長(zhǎng)達(dá)50個(gè)小時(shí)。
3、工作原理和測(cè)量參數(shù)：
工作原理圖
傳感器功能示意圖
QSD6537 Ultraflow可以測(cè)量如下數(shù)據(jù)：
流速；流量；液位（超聲波）；液位（壓力）；溫度；電導(dǎo)率（EC）；傾斜度（傳感器角度偏移）。
3.1 性能指標(biāo)流速的測(cè)量
采用超聲多普勒原理，即管道內(nèi)任何流動(dòng)的液體都存在著不連續(xù)的擾動(dòng)，這些不連續(xù)的擾動(dòng)可以是懸浮的固體顆?；驓馀?，或由于流體擾動(dòng)而引起的界面。這種擾動(dòng)使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf，多普勒頻移Δf是流速的線性函數(shù)。通過(guò)測(cè)量多普勒頻移Δf，并根據(jù)聲波在水中的傳播速度，可計(jì)算得出擾動(dòng)的流速，進(jìn)而得出水流速度。
3.2 液位測(cè)量–超聲波
明渠非滿管流量計(jì)使用是時(shí)差原理。傳感器向上發(fā)射一束超聲波信號(hào)到水面，并測(cè)量從水面接收回波所花費(fèi)的時(shí)間。液位與水的傳播時(shí)間和聲速成正比?？蓽y(cè)液位范圍0.02至5米。
3.3 液位測(cè)量–壓力
有些現(xiàn)場(chǎng)水中含有大量顆粒或氣泡可能并不適合超聲波液位測(cè)量。這時(shí)候采用壓力來(lái)測(cè)液位。壓力測(cè)液位也用于傳感器不能安裝在管道底部和不能水平安裝的情況。明渠非滿管流量計(jì)配備了一個(gè)絕壓傳感器。該傳感器位于儀器的底部，并配有溫度補(bǔ)償和數(shù)字壓力補(bǔ)償。在一些壓力非正常標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下，明渠非滿管流量計(jì)計(jì)算儀里配備了氣壓補(bǔ)償來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償大氣壓力的變化，確保實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的液位測(cè)量。
3.4 溫度
內(nèi)置溫度傳感器測(cè)量水溫。聲速和電導(dǎo)率都會(huì)受溫度的影響而發(fā)生變化。明渠非滿管流量計(jì)儀器利用測(cè)量到的溫度自動(dòng)補(bǔ)償這種變化。
3.5 電導(dǎo)率(EC)
明渠非滿管流量計(jì)采用線性四電極排列來(lái)實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)率的測(cè)量。一個(gè)小電流通過(guò)水而導(dǎo)電產(chǎn)生電壓，儀表通過(guò)測(cè)量這個(gè)值要計(jì)算未補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)率。
電導(dǎo)率也受水溫的影響。該儀器利用測(cè)量到的溫度來(lái)補(bǔ)償電導(dǎo)率。原始電導(dǎo)率值和實(shí)際電導(dǎo)率（溫度補(bǔ)償）均可測(cè)。
3.6 傾斜度
明渠非滿管流量計(jì)內(nèi)置一個(gè)水平儀傳感器，從而測(cè)量傳感器橫向和縱向的角度偏移。以此來(lái)確保傳感器是否處于正確的安裝位置，以及用于安裝后傳感器是否移動(dòng)(碰撞或沖走)的檢查。
4、性能指標(biāo)
傳感器：
流速 | 量程 | 20mm/s-12m/s雙向測(cè)量 |
精度 | ±1% R | |
分辨率 | 1mm/s | |
超聲波液位 | 范圍 | 20mm to 5000mm (5m) |
精度 | ±1% R | |
分辨率 | 1mm | |
壓力液位 | 范圍 | 0mm to 10000mm (10m) |
精度 | ±1% R | |
分辨率 | 1 mm | |
溫度 | 量程 | 0 ~ 60°C |
精度 | ±0.5°C | |
分辨率 | 0.1°C | |
電導(dǎo)率 | 量程 | 0 to 200,000 uS/cm |
精度 | ±1%示值 | |
分辨率 | ±1uS/cm | |
坐標(biāo)偏移 | 量程 | 縱軸和橫軸±70° |
精度 | 角度45°以內(nèi)±1° | |
通訊 | SDI-12 | SDI-1 2 v1.3，電纜長(zhǎng)度50米 |
RS485 | Modbus RTU，電纜長(zhǎng)度500米 | |
環(huán)境 | 操作溫度 | 0°C ~+60°C (水溫) |
存儲(chǔ)溫度 | -20°C~+60°C | |
防護(hù)等級(jí) | IP68 | |
其他 | 線纜 | 標(biāo)配15m,可選多至500米 |
材料 | 環(huán)氧密封殼體，不銹鋼安裝架 | |
尺寸 | 135Lx50Wx20H (mm) | |
重量 | 200g （帶有15m電纜時(shí)1kg） |
積算儀：
安裝方式 | 壁掛式或便攜式可選 |
防護(hù)等級(jí) | IP66 |
操作溫度 | -20°C ~+60°C |
殼體材料 | 玻璃鋼（壁掛式）；ABS （便攜式） |
通訊輸岀 | 脈沖，2路4-20mA(流速、液位），RS485/Modbus,可以選配數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，GPRS |
尺寸 | 244Lx196Wx114H (mm)壁掛式；270Lx215Wx175H (mm)便攜式 |
重量 | 2kg （壁掛式）;3kg （便攜式） |
數(shù)據(jù)存儲(chǔ) | 16GB |
應(yīng)用范圍 | 非滿管：150-6000mm;明渠：渠寬大于200mm |
屏幕顯示 | 流速，流量，液位，溫度，電導(dǎo)率 |
應(yīng)用 | 管道，明渠，天然河流 |
5、安裝示意圖：
6、安裝應(yīng)用實(shí)例：
