- 新國標(biāo)便攜式超聲波明渠流量計(jì)方案設(shè)計(jì)概述
1、MET5100/QSD6537-W澳大利亞多普勒明渠流量計(jì)適用于江河、溪流、明渠和非滿管等流量測量。MET5100-W澳大利亞多普勒明渠流量計(jì)是由澳大利亞流速、液位一體式傳感器和MET5100積算儀組成,專為明渠和非滿管流量測量而設(shè)計(jì)。流速、液位傳感器采用超聲多普勒原理測量河道的流速;采用壓力傳感器測量水位高度。儀表適于在排放污水和廢水、潔凈溪流、飲用水甚至海水中測量相關(guān)參數(shù)。儀器測量正向和逆向的流動(dòng)狀態(tài),并且可以編程計(jì)算管道和明渠中的流量以及累積流量??梢詫?/span>方管、圓管、渠道及不規(guī)則渠道進(jìn)行流量精度測量并監(jiān)測流量。由于其緊湊,堅(jiān)固,近幾年來在污水和工業(yè)廢水、渠道灌溉,溪流、飲用水甚至海水的測量等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
2、MET5100/QSD6537-W產(chǎn)品特點(diǎn):
可實(shí)現(xiàn)對敞開河道、渠道或非滿管道的流量測量,非滿管或滿管流量測量;
國內(nèi)流速、液位一體化測量;
可以測量極低的流速;
污水、清水都可測量;
可以測量雙向流;
可編程計(jì)算任何形狀的明渠和非滿管管道
可選內(nèi)置GPRS遠(yuǎn)程傳輸功能模塊;
內(nèi)置超大容量存儲(chǔ)功能,可任意設(shè)置一定時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)存儲(chǔ);
UPS斷電保護(hù),可太陽能供電;
可連接電腦,實(shí)時(shí)監(jiān)測流場流速分布狀況;
傳感器IP68防護(hù)等級(jí),主機(jī)為IP66防護(hù)等級(jí)
操作簡單,安裝方便;
反應(yīng)快捷。
3、新國標(biāo)便攜式超聲波明渠流量計(jì)?MET5100/QSD6537-W明渠流量計(jì)原理:
流速、水位傳感器是采用國外澳大利亞傳感器,它是一個(gè)集成的探頭測量系統(tǒng),可同時(shí)測量流速和液位。流速測量采用超聲多普勒原理。
相關(guān)(剖面)多普勒原理:
定位目標(biāo),發(fā)射信號(hào)脈沖,只接收定位目標(biāo)反射回的信號(hào)。這種方法可以測量河道剖面的流速。這種儀器比較復(fù)雜且昂貴。
非相關(guān)(連續(xù))多普勒原理:
傳感器,發(fā)射連續(xù)的信號(hào),檢測沿聲束反射的所有信號(hào),這些信號(hào)的平均值與河道流速相關(guān)。

信號(hào)路徑:水平線上30°
超聲波在流體中傳播時(shí),流體中含顆粒、氣泡等,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)。通過測量多普勒頻移Δf,并根據(jù)聲波在水中的傳播速度,可計(jì)算出顆粒或氣泡等的流速,即得出水流速度。迪納聲多普勒傳感器可以測量任何自然流體。
利用超聲波測量的流速,直接與聲波在水中的傳播聲速有關(guān)。傳感器測量的聲速是基于20 ℃淡水中的聲速。此時(shí)的多普勒頻移標(biāo)定因子為0.550mm/s · Hz。
根據(jù)測量介質(zhì)的變化,可以調(diào)整這個(gè)標(biāo)定因子。如20 ℃海水的標(biāo)定因子0.5618mm/s · Hz。
水的密度也對聲速產(chǎn)生重要影響。水的密度與壓力、水溫、鹽度和沉積物含量相關(guān)。其中溫度的影響是最重要的。因此瀅升自動(dòng)化研發(fā)的產(chǎn)品也進(jìn)行溫度修正。
基于試驗(yàn),在溫度為0-30 ℃內(nèi),最匹配的溫度校正因子為0.00138mm / s · Hz · ℃ 。
傳感器聲波路徑為水平線上30 ° ,傳感器安裝時(shí),需保證水平安裝,10 °角度的傾斜將造成誤差大約為+8.5%( 20° )或 -11.5%( 40° )。
觀察傳感器測得的流速,可能會(huì)看到10%的波動(dòng),這是由于傳感器對流速變化非常敏感,因此我們可以看到河道實(shí)際流速變化的情況。因數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),累積流量為實(shí)測數(shù)據(jù)。
水位測量
傳感器放置在水區(qū)底部或附近,通過傳感器底部的水的靜壓測量水位,電源信號(hào)電纜具有通氣作用,將水面上的大氣壓作為水靜壓傳感器測量參考?jí)毫?,測量水面到傳感器的水位深度。這是非??煽康乃粶y量方法。
流體的流量公式為:Q=V·S
其中 V——介質(zhì)流速
S——介質(zhì)橫面積
S為液位高度及管道內(nèi)徑或明渠渠寬的函數(shù)
即S=f(D·h)
其中 D——管道內(nèi)徑或明渠渠寬
h——液位高度
在圓管道中的測量方案 :
如圖所示,在圓管道中應(yīng)用時(shí),傳感器可多樣化安裝,既可將傳感器安裝在管道底部,也可安裝在管道側(cè)邊。
在明渠河道中的測量方案 :


MET5100/QSD6537-W積算儀流量積算儀可針對規(guī)則堰槽測量,也可針對不規(guī)則河道、堰槽,最多輸入20個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),編輯明渠、河流面積。
針對較寬河道、工況較為復(fù)雜、或流場分布復(fù)雜的河道,瀅升自動(dòng)化特別推出多普勒多聲道超聲明渠流量計(jì)。根據(jù)河道寬度及河床地貌情況,設(shè)置多通道傳感器測量,精度更有保證。屬國內(nèi)外較早!
較多河道的工況比較復(fù)雜,河道流速分布不均勻,根據(jù)河道分析和流體動(dòng)力學(xué),選擇多個(gè)傳感器安裝點(diǎn)。多聲道河道流量計(jì)使用時(shí),安裝簡便,且可根據(jù)河道變化隨時(shí)更改安裝點(diǎn),高適應(yīng)性。高性價(jià)比!下圖為多聲道河道流量計(jì)應(yīng)用示意圖。實(shí)際應(yīng)用時(shí),根據(jù)具體河道寬度、河床地貌及流體動(dòng)力學(xué)分析,選擇傳感器的安裝位置。


4、技術(shù)參數(shù)
QSD6537-W 明渠流量計(jì)主機(jī)  | 測量原理 | 超聲波多普勒 |
供電 | AC: 85-265V DC: 12-28V |
安裝方式 | 壁掛式 |
防護(hù)等級(jí) | IP66 |
環(huán)境溫度 | -20℃ 至 +60℃ |
殼體材料 | 玻璃鋼 |
顯示 | 流速、液位、瞬時(shí)流量、累積流量等 |
通訊輸出 | 4-20mA, RS485/Modbus,可以選配內(nèi)置GPRS模塊功能。 |
尺寸 | 244*196*144mm |
重量 | 2.4kg |
其它 | 內(nèi)含管道,明渠,自然河流等面積設(shè)定和計(jì)算功能。 |
澳大利亞多普勒傳感器  | 流速 | 量程:21-6100mm/S,雙向測量 |
精度:±2%R測量值 |
分辨率:1mm/ S |
水位量程:0-5m 和0-10m 可選 |
液位: | 范圍: 0-2.0m 和0-5.0m |
精度: ± 0.2%(標(biāo)定后) |
液位分辨率: | 0 到5m: 5mm (H5) |
0 到10m:10mm (H10) |
溫度: | 量程:-17-60℃ |
分辨率:0.1℃ |
數(shù)據(jù)采集器: | 存儲(chǔ)容量:512KB, 存儲(chǔ)器 |
記錄間隔:可編程,5 秒到1 周 |
通信:RS-232;300-38400 bps |
SDI-12: 1200 bps |
控制方式:輸出觸發(fā) |
其它: | 電纜:標(biāo)配15m,可選最多100米 |
電源: 12V DC外供電 |
工作溫度:傳感器水溫0-60℃ |
主控器-20℃-60℃ |
外殼材料:PVC |
IP等級(jí):IP68 |
長×寬×高:290×70×25mm |
重量:1kg(帶有15m電纜時(shí)2kg) |