超声波流量计基本原理测算水利水电工程型号选
来源:常州鑫铭禹电子科技有限公司
2026年02月10日 07:14
近些年, 在我国水利水电工程基本建设的总数和经营规模越来越大, 给大家的日常生活产生了便捷。水利水电工程是事关需求侧改革的插入式电磁水表重中之重工程项目, 因而特别是在要重视对工程项目中出水量的测量与检测, 优秀的测流技术性能够 提升测量結果的精确性, 进而为水利水电工程管理决策出示科学论证。超声波测流技术性是近些年运用比较广泛的技术性, 文中从超声波测流技术性概述考虑, 剖析该技术性的重要关键点, 并剖析其在簸箕李蓄滞洪区大中型水利水电工程中的运用, 及其运用中必须留意的难题, 有益于提升总流量测量的精确性, 为大中型水利水电工程运作出示关键的具体指导与效仿?! ?、超声波测流技术性: 1.1、超声波流量计的组成: 现阶段销售市场上应用较多的超声波流量计关键有多谱勒式和时间差式, 二者全是凭借超声波的声学材料特点, 选用优秀的解决技术性开展超声波数据信号的解决, 可是二者的原理与应用场景等存有很大的差别, 应当融合水利水电工程的具体情况开展挑选, 簸箕李蓄滞洪区就选用了时间差式超声波流量计。就时间差式超声波流量计来讲, 关键有服务器、超声波换能器和水位线换能器构成?! ?.2、超声波流量计的工作方式: 超声波流速换能器浸于水里, 测量的流水标准和测量精密度决策了换能器声路总数。IEC41有关技术规范中要求了声路数一般为二、四、八声路。如UF-911, 运作时, 总流量的测量根据流速与水位线的测量来完成, 根据多声道测流速权重计算積分的测流技术性, 完成了流速测量, 更改了传统式对音道均值流速测量的缺点。其基础步骤为:流速换能器在接受到服务器传出的振动超声波数据信号之后, 根据对超声波顺水与倒流散播时差的明确来完成对流速的测量;水位线换能器发送超声波的传出与回到来明确水位;最终, 方式引流矩阵面积换算, 凭借总流量仪器设备, 能够 很快地计算总流量??墒遣僮鞴讨? 超声波流量计型号规格会对测量的精密度造插入式电磁水表成比较严重的危害, 因而, 务必考虑到被测地的具体插入式电磁水表情况来开展挑选?! ?.3、超声波流量计测量基本原理: 时间差超声波流量记到开展总流量测量时, 两摄像头各自坐落于被测管路或灌渠的上、中下游, 口径管路与大口径管路的安裝方法不一样, 前面一种安裝于管路一侧, V形方法, 而后面一种安裝于管路两边, Z形方法。2个摄像头都能够接受与发送超声波数据信号, 再再加液體流速会对从上下游到中下游摄像头传出的波速造成危害, 促使波速巨大提升。时间差法超声波流量计根据对插入式电磁水表超声波数据信号在顺水与倒流中间快速传播的時间误差来开展总流量的测算, 工作内容以下:依据超声波数据信号在顺水与倒流中间的快速传播时差测量水的流速, 再依据横断面总面积开展流量计算, 如图所示1图示?! 」苈妨奖叩某ɑ荒芷鰽与B, 当一个做为发送换能器时, 相对性的, 另一个做为接受换能器。uT、Td为顺水和倒流散播時间, α为流速与超声波相对路径交角, 声路长L, 管路总面积为S。那幺横断面瞬间总流量为: 计算方法 2、超声波测流技术性的关键环节: 2.1、超声波散播時间的无损检测技术: 超声波快速传播很快, 做到了1454m/s, 因而, 超声波在管路内的快速传播很短, 因而, 促使超声波在顺水与倒流散播時间上的误差更小, 因而, 针对测量精密度的专业性及其時间各自率规定。现阶段, 多选用髙速集成电路芯片的数学课方式, 合理完成了时差像素的提升, 提升了测量的准确性。 图1 时间差法超声流量计电路原理图 图1 时间差法超声流量计电路原理图 免费下载原照 2.2、声波频率的辨别与无损检测技术: 因为测量运用的是超声波在水中的散播来开展测量的, 液體中的散播遭受材料、流速等各个方面要素的危害, 遭受管路材料危害, 超声波数据信号的散播会遭受影响而变弱, 此外, 当场管路噪音与直流变频机器设备等都是对数据信号散播造成影响, 因而, 对声波频率的辨别与检验是重要的技术性。近些年多应用UF-911超声波流量计开展流速的测量, 摆脱了缺点, 设定了流体力学对超声波的调配涵数, 促使超声波数据信号受别的要素的影响较小, 提升了蒸汽流量计测量的可信性与可靠性?! ?.3、超声波换能器的粘结剂原材料技术性: 传统式超声波流量计换能器的原材料多见塑胶, 特性的可靠性差, 且使用期比较有限。近些年, 原材料技术性的发展趋势促使多应用防爆玻璃瓷器做为换能器原材料, 具备很强的耐磨损与耐腐蚀特性, 用金属材料合金粉末开展粘接剂原材料, 提升了机器设备的总体特性, 确保了使用期。 3、超声波测流技术性在大中型水利水电工程中的运用: 3.1、机器设备型号选择: 大中型水利水电工程新项目中, 多选用灌渠融合倒虹吸和渡槽自动流出的方法开展通水, 流水在进到平水位线后, 根据污水处理厂的充压, 开展PCCP管路与暗涵通水, 根据这类通水全过程, 合理完成对方式水位线和总流量的操纵。此外, 以便完成对总体方式流水的操纵, 能够 根据设定一定总数的节制闸来开展方式按段, 根据对每一个渠段流水的操纵来完成总体流水操纵。代行水利水电工程在开展总流量测量时, 多采用时间差式超声波流量计来开展测量, 在测量全过程中, 必须设定引流水道水利结构形式开展测量, 一般多见灌渠与PCCP管路, 测量时, 根据全部工程项目河段内的所有水利闸门, 依据其必要性和作用规定, 分成8、4、2音道的换能器种类, 而且如果是小管经管路, 多应用电感式蒸汽流量计来设定分水口, 进行测量?! ?.2、机器设备构成及性能指标: 超声波流量计一般包含了服务器、换能器、液位计与联接电缆线等构成部分。蒸汽流量计服务器多选用单片机设计构造, 并根据相对的显示器的配备, 来开展瞬间总流量、总计总流量、流速、温度等测量主要参数的显示信息。此外, 机器设备的挑选还必须对防水等级、数据信号輸出、溫度等指标值开展考量。根据数据信号輸出方法, 完成测量全过程中蒸汽流量计测量結果与电子计算机、PLC机器设备的即时通讯作用, 从而依据数据信号輸出, 完成对测量結果的剖析。此外, 因为溫度对蒸汽流量计测量也会导致危害。蒸汽流量计的工作温度为-30℃~ 70℃, 操作温度在-10℃~ 50℃, 测量全过程中, 应依据具体情况, 开展服务设施的挑选, 提升测量精密度, 确保测量結果的实效性?! ?.3、蒸汽流量计的安裝与调节: 水利水电工程中应用超声波测流技术性完成对流速、总流量的测量, 特别是在要留意对超声波流量计的安裝与调节, 一般关键包含了对换能器、服务器、通信电缆、系统软件的安裝与调节全过程?! ?.3.1、换能器安裝: 主要是对安裝部位的挑选, 依据工程项目的具体情况, 在被测水质的方式两边或无缝钢管壁明确安裝的适合部位。部位的明确一般通过激光器水平仪开展精准定位明确, 特别是在要留意换能器与方式轴线的交角难题。以便完成测量結果的准确性, 45°。簸箕李蓄滞洪区超声波测流安装设备前期便是由于安裝部位不精确, 导致总流量相距很大, 后经数次精确调节才足以处理?! ?.3.2、服务器安裝: 服务器安裝的前提条件是通信电缆与电源插头的有效联接, 防止因为多种要素而导致的联接错误难题, 因而, 在开展通信电缆铺装时, 应当对联接头开展标识, 防止联接错误??氐缭窗惭b要确保工作电压供货的可靠性, 防止很大的起伏所导致的服务器毁坏。蓄滞洪区测流安装设备时, 前期应用的是可靠性较弱、起伏很大的工程施工开关电源, 促使机器设备运作出常见故障, 中后期在开关电源的三相五线端提升了可调稳压电源才保证了总体运作的可靠性与安全系数。通信电缆与电源插头恰当联接进行之后, 开展蒸汽流量计服务器与计算机软件的串口通信联接, 开展测量結果合理数据的采集?! ?.3.3、系统软件调节: 它是在全部设备进行之后保证系统软件一切正常运作的重要。必须依照使用说明规定, 开展相对的人机交互技术页面、计算机软件有关主要参数的设定与键入;换能器假如所有浸入于水里, 就务必开展超声波流量计的自查全过程, 来开展每个声路工作中、运作状况的检验, 可各自在净水与动水情况下开展查验, 进而依据检验結果。分辨蒸汽流量计测量的准确性;依据检验全过程, 开展检验結果輸出的查验, 例如复印机、模拟量输入等插入式电磁水表輸出的查验, 輸出一切正常才表明机器设备的没有问题;最终, 开展串口通信与计算机软件的通讯仿真模拟, 保证即时通讯作用的完成?! ?、结束语: 超声波测流关键技术中, 一定要融合被测水质的具体情况, 科学研究应用测量机器设备与测量方法, 并开展蒸汽流量计的恰当安裝与调节, 防止测量中不利条件的影响, 提升测量結果的可信性与准确性, 确保結果的实效性, 以完成对测量結果的运用。