常用的几种流量计的有哪些?原理分别是什么

常用流量计介绍

——————槽堰测流法

测量原理:

测流堰槽一般是由行近渠槽、量水建筑物和下游段三部分组成,通过量水建筑物主体段过水断面的科学收缩,使得上、下游形成一定的落差水头,即可用公式、表格或关系曲线,得到较为稳定的水位与流量关系。

优缺点:

优点:

1、原理简单,可以直接使用相应的堰槽水位流量曲线

2、设备价格便宜

缺点:

1、需要结合现场环境选择合适的堰槽进行土建、施工成本较高

2、通常采用超声波水位计测量水位换算流量、测量精度不高

3、对水体有阻碍作用,有水头损失

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——————机械旋桨式流量计

测量原理:

通过机械旋桨式流速仪测得断面的多个点流速,然后利用测杆测出水体的深度,利用点流速的平均值和水位高度结合断面的形态人为算出瞬时流量。

优缺点:

优点:

1、原理简单,使用方便

2、设备价格便宜

缺点:

1、由于采用机械转动长期使用后需要定期进行校核

2、只能进行人工单次测量不能长期在线监测

3、不适合有较多水草、杂物等地方使用,容易将设备损坏

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——————多普勒超声波流量计

测量原理:

多普勒超声波流量计其流速测量原理是基于多普勒效应的,其内部包含一个超声波流速传感器和压力式水位传感器,利用超声波流速传感器测量水体流速V,利用压力式水位传感器测得水位H,根据预先设置在控制器内部的断面形态自动换算出过流面积,利用流速面积法即可达到待测水体的流量。

优缺点:

优点:

1、安装简单,只需要将设备固定在待测水体内部即可

2、速度面积法测流,适合于各种圆形、矩形、梯形以及非规则的断面测流

3、测流精度高,流速精度可达测量流速的±1%

4、声学测流,没有速度漂移,长期使用也无需校准

5、无机械转动可以适用于各种较恶劣环境

6、无水头损失、对水流无阻碍作用

7、起始速度低至0.02m/s

缺点:

1、价格比堰槽法流量计稍贵

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——————雷达流速仪

测量原理:

雷达流速仪采用多普勒雷达流速测量技术,设备发出一束雷达波照射到水体表面,由于多普勒效应接收到的雷达波频率会发生改变因而可以测得频差,该频差正比于流速。当雷达流速仪需要测量流量时,需结合雷达水位计,控制器同时使用,利用速度面积法即可得到断面的流量。

优缺点:

优点:

1、非接触式测量,能够适用于恶劣环境不易损坏

2、速度面积法测流,适合于各种圆形、矩形、梯形以及非规则的断面测流

4、安装简便

缺点:

1、价格贵

2、测量精度较差,会受到水体表面的风浪影响

3、起始较高,一般为0.10,不能测流小流速的断面

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多普勒超声波流量计介绍

——————测量原理

多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应,探头斜向上发出一束超声波,超声波在流体中传播,流体中会含有气泡或者颗粒等杂质(可以认为流体中的杂质和水流的速度一致),当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf,多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。

多普超声波流量计采用速度面积法测流,利用超声波流速传感器测量流速V,利用压力式水位计测量水位H,预先在控制器设置的渠道参数,控制器可以利用水位自动换算出过流面积S,流体的流量公式为:

Q= V×S

其中V----流速S----过流面积Q---瞬时流量

由于采用了速度面积法测流,其可以适用于任何形态的断面。

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产品特点:

●宽量程:0.02-5m/s(流速)

●分辨率可达1mm/s(流速)

●高响应时间,打破以往需要长时间才能得到流速流量的,测量结果时时刷新。

●速度面积法流量测量,适合满管及非满管,可自由设定断面水位关系。

●内部自带高精度温度传感器可用于水温测量和声速补偿。

●流体力学外壳设计,对水体流态影响小,不影响测量精度。

●防腐蚀外壳设计,能够在恶劣环境下长期工作。

●可提供瞬时流量值和累积流量值。

●无机械转动部件,不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题,最适用于泥沙悬浮物含量高,水草等漂浮物多的河流中测量。

●测量线性,出厂已校准长期使用也无需校准。

●配有数据接收软件,可读取实时数据和累计数据。

技术参数:

流速:

测量范围:0.02-5m/s 精度:1.0%±1cm/s 分辨率:1mm/s

水深:

测量范围:0m-5m 精度:±1cm 分辨率:1mm

温度:

测量范围:-10℃-60℃ 精度:±0.5℃ 分辨率:0.1℃

流量:

测量范围:0.001m³/h-999999999 m³/h(根据断面可以增加)

精度:±3%(根据断面流态有所不同)

分辨率:0.0001 m³/s

电源:直流10V-24V

工作电流:12V 小于0.1A

输出信号:RS485(Modbus-RTU)

存储容量:2M(可扩展)

防护等级:IP68

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管道、渠道内的流速分布是依据成正态分布的,多普勒超声波流量计可以测量超声波所覆盖区域的平均流速,其实现是通过分析流速的分布曲线,跟踪最能够代表流速信息的曲线从而计算出平均流速。

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