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窨井水位流量计工作原理
采用多普勒频移物理原理来测量水流速度。
多普勒效应(多普勒频移)原理:一个物体发出的声波被另一个物体接收并反射,如果发出声波的物体相对于接收物体是移动的,接收物体接收到的声波频率将会与发出声波的发射频率有差异。如果两个物体之间的相对距离是减少的,接收的频率会比原来增加。如果两个物体之间的相对距离是增加的,接收的频率会比原来减小。这样的多普勒效应在日常生活中经常会发生,比如:当你听到迎面开来一辆车的警报声(发出声音),声音会显得频率较高;而当车离你远去时,则听到的声音会变成较低的声音。
在超声波多普勒流量测量方法中,超声波发射器为一固定声源,随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用,当然它仅仅是把入射到固体颗粒上的超声波反射回接收.发射声波与接收声波之间的频率差,就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移.由于这个频率差正比于流体流速,所以测量频差可以求得流速.进而可以得到流体的流量,因此适用于杂质含量较多的脏水和浆体的测量,如城市污水、污泥等等。
fd=2f/c*v*cosθ
fd:接收到的频率 f:发射的频率 c:超声波速度
θ:水流和入射波的夹角
整机由多普勒流速仪探头,超声波液位计,压力式水位计,水温传感器,控制主机构成。
在管道中使用只选用一个声道进行测量,在自然湖泊中选择多个声道进行测量,在测量流速的同时判断相应的流向信息。
将压力式水位计和超声波水位计结合起来,压力式水位计用于测量大体的水深,超声波水位计用于测量具体的水深,通过压力传感器和超声波液位计结合,可以评估设备是否被淤泥堵住,两个液位计的差值在一定的范围内,才认为该次测量是正确的。
水温传感器用于测量水的温度,补偿声音在水中的声速。
窨井水位流量计应用
洪涝灾害监测 ·污水排放 ·天然的河溪
市政给排水 ·水量流失/渗入监测 ·灌溉流程监测
河口和潮汐的研究 ·渔业/水利 ·海岸侵蚀研究
暗渠流程监测 ·道路排水监测 ·运河流程研究
江河流程监测
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