多普勒流量計在罐區的應用

1、水工建筑物法

水工建筑物測流方法，是利用河、渠、湖、庫上已有的堰閘、涵洞、抽水站、水電站等水工泄水建筑物，通過實測水頭（水頭差）、閘門開啟高度等水力因素，經率定分析或利用經驗公式確定流量系數或效率系數，用水力學公式計算流量的一種測流方法。

優點：

（1）簡便易行、經濟實惠；

（2）可減少因灌溉系統設置量水設施產生的水頭損失；

（3）能取得完整的連續資料；

（4）只要邊界條件不變，水工建筑物的水位流量關系是固定不變的，而且是單一關系。

缺點：

（1）水工建筑物的流量系數需通過人工測量來確定，測量精度不太高；

（2）現有的水工建筑物有的經多年運行老化、破損嚴重，不能符合利用建筑物量水的條件。

2、槽堰測流法

測流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分組成，通過量水建筑物主體段過水斷面的科學收縮，使得上、下游形成一定的落差水頭，即可用公式、表格或關系曲線，得到較為穩定的水位與流量關系。

測流堰槽一般在沒有水工建筑物或現有水工建筑物不能用以量水時，或是要求的量水精度超過水工建筑物量水能達到的精度時，可采用。

（1）簡便易行、經濟實惠；

（2）原理簡單，使用較方便；

缺點：

（1）需要設置進行土建，施工成本較高；

（2）通常采用超聲波水位計測量水位換算流量，測量精度不高；

（3）對水體有阻礙作用。

3、速度面積法（多普勒超聲波流量計）

多普勒流量計在罐區的應用JHDP-660多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應，探頭斜向上發出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質（可以認為流體中的雜質和水流的速度一致），當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移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。

JHDP-660多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預先在控制器設置的渠道參數，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量

由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態的斷面。

優點：

（1）測量精度高，流速精度可達測量流速的±1%。

（2）采用速度面積法測流，可以適用于各種形態斷面或者非規則斷面的水流量測量，不需要修建相應的堰槽。

（3）使用簡單，只需要將設備固定在渠道里面即可完成測量。

（4）能夠測流低至2cm/s的流速，是其他流量傳感器無法實現的。

（5）無水頭損失，不會對水流造成阻礙。

缺點：

（1）價格比堰槽法的稍貴。

二、多普勒流量計在罐區的應用多普勒超聲波流量計在灌區的應用方式。

1、用于水位流速曲線的校核

可以利用便攜式多普勒超聲波放置于灌區的渠道中，在上游放水的過程中，測量水位和流速、流量的變化，并生成水位流速流量表。后期計量可以直接采用超聲波水位計或者雷達式水位計進行在線監測，并結合已有的水位流速流量關系得到當前水位下的流量值。當灌區的上下游渠道發生改變時需要重新測量。該方法適合于對于成本有要求，且需要大批量監測的灌區使用。

2、用于長期在線監測

利用JHDP多普勒超聲波流量計配合RTU-1遙測終端機使用，采用市電或者太陽能供電系統進行供電，將流量計固定于渠道中，遙測終端機定時的采集流量計里面的數據通過GPRS遠程發送到服務器中，數據可以通過WEB平臺進行查看。

 

整個系統由以下幾個方面組成：

（1）JHDP-660多普勒超聲波流量計探頭，用于測量渠道的流速、水位、水溫、流量、累計流量。利用支架固定在將設備固定在渠道上面，或者直接固定在渠道底部。

（2） RTU-1遙測終端機，用于采集本地傳感器的相應的數據，并將數據發送至服務器。

（3）設備機箱，用于放置膠體蓄電池，充電器，遙測終端機等。

（4）膠體蓄電池，用于給所有設備進行供電，一般選擇12V38AH。

（5）太陽能電池板，用于給膠體蓄電池進行充電。

（6）充電器，用于給膠體蓄電池充電。

（7）立桿、避雷針、地籠，用于相應的土建，機箱等的固定。