多普勒外夾式流量計
多普勒外夾式流量計是運用超聲波多普勒原理來測量的,根據(jù)運用場景的不同,又可以稱其為河道流量計、下水道流量計、渠道流量計、農(nóng)田溉灌流量計、非滿管流量計等。它既不需要跟電磁流速流量計一樣截開管道安裝管段式傳感器,也不需要使用截流裝置,更不要安裝固定的堰槽來控制水流從固定出口流淌。 多普勒流量計在清水和渾水中都可測量,還能測量反向流速。
傳感器裝在管道(渠道)內(nèi)發(fā)射超聲波f1,以一定角度由水下向水面發(fā)射,在碰到水中的懸浮顆?;驓馀莺?,頻率發(fā)生偏移,并以f2的頻率反射到換能器上。這就是多譜勒效應,f2與f1之差即為多譜勒頻差fd。設流體流速為v,超聲波聲速為c,多譜勒頻移fd正比于流體流速v。水中會有大量的雜質(zhì)顆粒與氣泡,每一個反射粒子對應一個多譜勒頻移fd,通過換算可求得其流速,這些大量粒子的平均流速也即流體的平均流速。*的電路設計和軟件分析、分離干擾信號頻率,得到真實的回波。要求液體含有至少100ppm,粒度大于50微米的固體懸浮物。根據(jù)多譜勒原理計算出介質(zhì)的流速V。
用高精度的兩線制的超聲波液位計或靜壓液位計測量管道(渠道)內(nèi)的液位高度H,根據(jù)已知的管道直徑或渠道寬度,變送器可計算出水流的截面積S,根據(jù)液位的高低可自動修正流速值V,從而得到準確的流量Q=V*S。
技術(shù)參數(shù)
流速范圍:0.18-9.9米/秒
液體含有至少100ppm,粒度大于50微米的固體懸浮物、旋渦、氣泡以確保
測量的重復性和精度。
適用管道:外夾式傳感器:管徑25mm-2.2m,勻質(zhì)管材,如鋼鐵、PVC塑料等采用。
渠道式傳感器:多普勒渠道式安裝時被測水位不得超過2米
精度: ±2%的流速讀數(shù)(流速>0.3m/s,雷諾數(shù)大于100,000)
±5%的流速讀數(shù)(雷諾數(shù)10,000至100,000,約3:1的量程)
溫度范圍:0-70℃(標準傳感器); -20-70℃(電子單元)
濕度: 0-相對濕度
供電: 交流供電110/220VAC,50-60Hz 或直流24VDC(定貨時注明) 。
輸出: 標準4-20mA模擬信號,最大600歐姆負載。
可選接口RS232C或485;可選Profibus-DP協(xié)議輸出
故障或限值報警繼電器輸出,容量230VAC、5A、無感;3A有感。
變送器外殼: 標準型:PVC材質(zhì),帶透明開合窗,防護等級IP65。
傳感器: 外夾式采用雙傳感器設計,鋁合金外殼,不銹鋼帶捆扎安裝。(外加式)
316不銹鋼一體式傳感器,支架安裝于池底(渠道式)
電纜長度:33英尺(10米,標準),最長1000英尺(305米) 。
防護登級均為IP68
渠道式安裝要求
1.含有一定微小雜質(zhì)或氣泡的水體,水中漂浮物不易過多。
當水中漂浮物過多而又使用本儀器時,雜草或塑料袋等有可能覆蓋探頭而使之工作失效,這時需在儀器工作不正常時及時清除探頭上的覆蓋物。條件允許時可在上游設置攔污柵,但攔污柵距儀器距離不小于5倍水力半徑,以免水草等淤積于攔污柵前會造成流態(tài)不穩(wěn),這時攔污柵前的雜物需定期清除。(當水草等雜物過多而干擾儀器時,需對測量結(jié)果進行處理,將其中的干擾數(shù)據(jù)去掉,具體可由軟件或人工來實現(xiàn);如果干擾嚴重的話干擾數(shù)據(jù)的處理需要有經(jīng)驗的專業(yè)人員來進行)。
當水質(zhì)達到二級飲用水時,選擇有氣泡處(如跌水或閘門下游一定距離處)進行測量。當有氣泡處的流態(tài)不穩(wěn)定不符合測流流態(tài)要求且不能采取有效的輔助穩(wěn)流措施(如設置整流柵或穩(wěn)流蓋板)時,這時只能選擇流態(tài)平穩(wěn)段進行測量并采用如下特殊手段:
a:當為灌溉用水時在測量處上游渠底放置一定量的土塊:流速較低時可保持相當長的時間;當流速變大時會將土塊沖刷干凈,但此時水體中會產(chǎn)生氣泡并可滿足測量要求。因此當流速加大又變小后,需重新在上游渠底放置一定量的土塊。
b:在測量處上游一定位置設置跌水裝置以產(chǎn)生氣泡(如擋水格柵,此時會產(chǎn)生一定的水頭損失,并在流速加大時有可能在下游一定距離內(nèi)產(chǎn)生亂流)。
2.測流斷面的選擇
測流斷面上游要求有10倍水力半徑的順直段,下游有5倍水力半徑的順直段,且斷面形狀規(guī)則穩(wěn)定,以保證安裝位置的水流流態(tài)均勻穩(wěn)定。
如果安裝位置流態(tài)較差或順直段較短,一種辦法是在上游設置整流柵(或穩(wěn)流蓋板)來穩(wěn)定流態(tài),此時應注意當水中雜草過多時會堵塞整流柵而起到相反的作用,解決的辦法是在雜草堵塞整流柵時及時清除或在上游增設攔污柵;另一種辦法是設定一個修正系數(shù)或在同一位置的左右岸各設置1臺儀器或?qū)x器安裝于渠道中間位置。以上兩種辦法均會影響到儀器的測量精度。
3.流速探頭的安裝
探頭應盡量安裝于靠近渠底,當渠底有雜質(zhì)沉積及水草生長或滾動的卵石時,可抬高安裝位置以避開渠底沉積物與水草覆蓋探頭或卵石沖撞探頭;探頭距渠底的具體高度最好為100mm—200mm,具體視渠道的測流水位而定。當渠道水深較高且具有一定的水位時,為了安裝方便只要將探頭安裝于低水位以下0.5倍處即可。
探頭應*平行于水流方向
對于可*斷水的渠道,可將固定探頭的支架直接固定于渠底;對于不能*斷水且上游關(guān)閘后仍有較高水位不便水下作業(yè)的渠道,可將支架固定于渠臂上。固定于渠臂上的支架有兩種方式:簡易支架與組合支架。簡易支架主要為一根彎曲的鋼管或度鋅管,底部焊接一水平鋼板以固定探頭,豎立管通過鋼片橫翼固定于渠臂上;組合支架由底座與可拆卸部分組成,探頭安裝于可拆卸部分上,底座一次性固定安裝于測流斷面處(通過上游臨時關(guān)閘降低水位后,用膨脹螺栓固定于混凝土邊坡上),可拆卸部分通過水面上的螺栓與底座相連接固定,這樣便于今后對探頭的檢修與更換。
通信電纜的安裝
通信電纜應沿著渠底及渠壁由探頭下游方向引出水面,最好套PVC管進行保護并沿程固定;當用臂式支架固定探頭時,通信電纜線可沿支架的空心鋼管引出水面。多普勒流量計是運用超聲波多普勒原理來測量的,根據(jù)運用場景的不同,又可以稱其為河道流量計、下水道流量計、渠道流量計、農(nóng)田溉灌流量計、非滿管流量計等。它既不需要跟電磁流速流量計一樣截開管道安裝管段式傳感器,也不需要使用截流裝置,更不要安裝固定的堰槽來控制水流從固定出口流淌。 多普勒流量計在清水和渾水中都可測量,還能測量反向流速。