超聲波多普勒流速儀測量原理:超聲波多普勒流速儀測量基于多普勒效應(yīng),探頭斜向上(或向前)發(fā)出一束超聲波,超聲波在流體中傳播,流體中會(huì)含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)(可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致),當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時(shí)會(huì)使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf, 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf 即可測量出流體的流速。
產(chǎn)品特點(diǎn):以超聲波探測流速,測量點(diǎn)在探頭的前方,不破壞流場,具有測量精度高,量程寬,可測弱流也可測強(qiáng)流,分辨率高,響應(yīng)速度快。同時(shí)嵌入壓力傳感器和溫度傳感器,可測量水深和水溫,并通過 RS485 上傳流速、水位、溫度。
小型超聲波多普勒流量計(jì):是基于流速儀檢測的流速、水位信息,根據(jù)斷面的截面積計(jì)算一秒鐘的瞬時(shí)流量,再累加獲得累計(jì)流量。
小型多普勒流速儀的分類:
※Z 型最低水位要求:由于超聲波多普勒流速儀的仰角為 0°,需要滿足傳感器底部往上5cm 的水位高度即可測量,必須保證傳感器正前方至少 2m 長度的直線段,0.7米內(nèi)無任何障礙物。
實(shí)例分析
檢測點(diǎn)位:正規(guī)矩形渠道,渠道寬度為0.6米;(見圖1-1)
測量目標(biāo):通過測量矩形渠道中流體的流速及水位計(jì)算流量;
測點(diǎn)特點(diǎn):流體速度極慢,其他流速儀、流量計(jì)無法準(zhǔn)確測量;
選擇產(chǎn)品:小型超聲波多普勒流速流量儀測量低流速環(huán)境。
大致存在問題如下:
1、因小型多普勒流速儀出廠設(shè)置剔除低流速計(jì)量,當(dāng)流速低于0.03m/s時(shí),流量變送器不計(jì)量;(如圖1-2)
2、流速儀安裝需避開泥層,流速傳感器正前方0.7米內(nèi)無任何障礙物遮擋;(如圖1-3)
問題處理方式:
1、流速儀固定安裝支架加高,以完全避開淤泥層為準(zhǔn);清理測點(diǎn)前3米,后2米淤泥層及石塊。(如圖1-4)
2、通過軟件連機(jī)多普勒流速儀,解除低流速鎖定值,使得0.01~0.03m/s均可測量。(如圖1-5)
3、安裝設(shè)置校準(zhǔn):
多普勒流速儀固定于支架上測量,壓力水位傳感器距離水底有一定距離,此時(shí)需要測量壓力水位傳感器的位置到水底的高度,校正流量變送器參數(shù)設(shè)置。(見圖1-6)
通過對流道清理,設(shè)備安裝支架調(diào)整,設(shè)備低流速限制解除,水位校正等一系列的操作,超聲波多普勒流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)穩(wěn)定無誤,達(dá)到測量目標(biāo)。(如圖1-7)