窨井水位流量計(jì)工作原理
采用多普勒頻移物理原理來測量水流速度。
多普勒效應(yīng)(多普勒頻移)原理:一個物體發(fā)出的聲波被另一個物體接收并反射,如果發(fā)出聲波的物體相對于接收物體是移動的,接收物體接收到的聲波頻率將會與發(fā)出聲波的發(fā)射頻率有差異。如果兩個物體之間的相對距離是減少的,接收的頻率會比原來增加。如果兩個物體之間的相對距離是增加的,接收的頻率會比原來減小。這樣的多普勒效應(yīng)在日常生活中經(jīng)常會發(fā)生,比如:當(dāng)你聽到迎面開來一輛車的警報(bào)聲(發(fā)出聲音),聲音會顯得頻率較高;而當(dāng)車離你遠(yuǎn)去時,則聽到的聲音會變成較低的聲音。
在超聲波多普勒流量測量方法中,超聲波發(fā)射器為一固定聲源,隨流體一起運(yùn)動的固體顆粒起了與聲源有相對運(yùn)動的“觀察者”的作用,當(dāng)然它僅僅是把入射到固體顆粒上的超聲波反射回接收.發(fā)射聲波與接收聲波之間的頻率差,就是由于流體中固體顆粒運(yùn)動而產(chǎn)生的聲波多普勒頻移.由于這個頻率差正比于流體流速,所以測量頻差可以求得流速.進(jìn)而可以得到流體的流量,因此適用于雜質(zhì)含量較多的臟水和漿體的測量,如城市污水、污泥等等。
fd=2f/c*v*cosθ
fd:接收到的頻率 f:發(fā)射的頻率 c:超聲波速度
θ:水流和入射波的夾角
整機(jī)由多普勒流速儀探頭,超聲波液位計(jì),壓力式水位計(jì),水溫傳感器,控制主機(jī)構(gòu)成。
在管道中使用只選用一個聲道進(jìn)行測量,在自然湖泊中選擇多個聲道進(jìn)行測量,在測量流速的同時判斷相應(yīng)的流向信息。
將壓力式水位計(jì)和超聲波水位計(jì)結(jié)合起來,壓力式水位計(jì)用于測量大體的水深,超聲波水位計(jì)用于測量具體的水深,通過壓力傳感器和超聲波液位計(jì)結(jié)合,可以評估設(shè)備是否被淤泥堵住,兩個液位計(jì)的差值在一定的范圍內(nèi),才認(rèn)為該次測量是正確的。
水溫傳感器用于測量水的溫度,補(bǔ)償聲音在水中的聲速。
窨井水位流量計(jì)應(yīng)用
洪澇災(zāi)害監(jiān)測 ·污水排放 ·天然的河溪
市政給排水 ·水量流失/滲入監(jiān)測 ·灌溉流程監(jiān)測
河口和潮汐的研究 ·漁業(yè)/水利 ·海岸侵蝕研究
暗渠流程監(jiān)測 ·道路排水監(jiān)測 ·運(yùn)河流程研究
江河流程監(jiān)測