RQ-30非接觸式流速流量儀應(yīng)用了新一代平板雷達(dá)技術(shù),集成有兩種非接觸式測(cè)量的方法,分別對(duì)水表面速度和水位進(jìn)行監(jiān)測(cè),并通過內(nèi)置算法最終輸出流量等參數(shù)。
非接觸式=高可靠性=低維護(hù)
非接觸式測(cè)量不會(huì)受到水中的泥沙和漂浮物的影響,因此系統(tǒng)需要的維護(hù)量非常小,而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性,特別是在洪水的情況下。系統(tǒng)可以很方便的安裝在橋梁,渠道的橫梁,或者封閉式渠道的頂部。 以前很難在水中實(shí)現(xiàn)安裝的傳統(tǒng)測(cè)量方式,現(xiàn)在可以很容易的實(shí)現(xiàn)。
圖 1 RQ-30非接觸式雷達(dá)流速儀
特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
? 免維護(hù)
? 無需水中作業(yè)
? 全天候工作,保括洪水時(shí)期
? 低功耗,太陽能供電
? 具有流向檢測(cè)功能
? 流速測(cè)量范圍:0.10到15m/s
? 可識(shí)別遲滯效應(yīng)
? 測(cè)量回水情況
? 藍(lán)綠藻爆發(fā)時(shí)也可測(cè)量
? 漲潮的河流也可以測(cè)量
? 自動(dòng)修正安裝角度
? 可選:4-20mA電流模擬量輸出
測(cè)量原理
流速測(cè)量使用了多普勒頻移效應(yīng)。24GHz頻率的雷達(dá)信號(hào)發(fā)射到水表面,一部分雷達(dá)信號(hào)被反射回去,移動(dòng)的水波紋會(huì)導(dǎo)致頻率的改變,即多普勒效應(yīng)。 RQ-30采集到回波信號(hào)后,進(jìn)行頻譜分析,進(jìn)而計(jì)算出水表面的流速。
水位測(cè)量采用了時(shí)差法的原理。RQ-30發(fā)射一個(gè)短的脈沖,方向?yàn)榕c水面垂直的方向。通過發(fā)射和接收的脈沖之間的時(shí)間差,就可以計(jì)算得到測(cè)量點(diǎn)到水面的距離,進(jìn)而可以知道水位的數(shù)值。
依據(jù)水面波動(dòng)情況的不同,RQ-30的安裝高度可以從0.5米到130米。測(cè)量流速的范圍在0.10和15米/秒之間。
圖 2 RQ-30測(cè)量原理示意圖
流量Q是水流速度Vm和過水橫截面積A(h)的函數(shù),具體由以下的公式連續(xù)進(jìn)行計(jì)算的:
過水橫截面積A (h) 是水位的函數(shù),主要由橫截面的測(cè)量點(diǎn)決定,Vm是水流的平均流速。
圖 3 RQ-30流量計(jì)算示意圖
安裝
傳感器可以很方便的安裝在橋梁,渠道的橫梁,或者封閉式渠道的頂部。 以前很難在水中實(shí)現(xiàn)安裝的傳統(tǒng)測(cè)量方式,現(xiàn)在可以很容易的實(shí)現(xiàn)。
選點(diǎn)準(zhǔn)則
選擇測(cè)量點(diǎn)的主要依據(jù)為:河床的屬性,水面波動(dòng)和水流情況。河床不能夠改變,以保證測(cè)量的一致性;水面不能夠*平滑, 水面的小波紋需要用肉眼看到;石頭,漩渦或駐波在測(cè)量區(qū)域是應(yīng)該避免的。
測(cè)量區(qū)域
依據(jù)水面波動(dòng)情況的屬性, RQ-30的安裝高度可以從0.5米到30米。測(cè)量流速的范圍在0.10和15米/秒之間。另外,流向也是可以探測(cè)的,因而RQ-30可以應(yīng)用在受潮汐影響的河流中。