管网流量计举荐计划

超声波多普勒流量计监测站

一、产物先容

1.1概述

随着科技的进步，物联网技术已经静静地走进我们的生活与工作中来，并已经利用在各个范畴。如水文水利、产业监控、聪明城市、聪明水务等等，万物联网毗连到云效力器，经过大数据材料分析处置进步了消耗效力、灵敏性能和响应才能。
原本在产业的温度、压力、流量、物位等丈量利用的产物也从早期的间接搭配响应组件大概模块的方式间接移植到市政利用上来，到现在对内置响应的通讯组芯片、低功耗设想、公用的电源打点计划和自动休眠技术的深度研发革新，这样为市政利用特点设想的公用感知端物联网产物才真正适配当下的现实利用。
在云效力与相关技术的不竭进步下，配套的远程监控方面也获得了较大搁浅，可以操纵手机 APP、微信小法式（可跨手机操纵系统，以致当下刚风行的鸿蒙操纵系统）、IE 等手段快速获得有关数据，对各项参数了然于心。
本产物是在自然水域大概渠道、管道中丈量水的流速、流量的传感器。操纵超声波技术探测流速，丈量点在机体前方，不损坏流场；丈量精度高，测流线性，可测瞬时流速，也可测均匀流速；无转动部件，不惧泥沙梗塞和水草缠绕，探头稳固耐用，不存在泥沙梗塞或水草、杂物缠绕等题目，最适用于泥沙悬浮物含量高，水草等漂泊物多和极为严苛的冰期场所的河流中丈量。
流量计分为传感器、主机两部分，中心用电缆毗连。
可以在管道、暗渠中丈量水的流速、流量，水位要比传感器高20 厘米以上，管道内径要≥500 毫米。
1.2首要特点

Ø 丈量精度高，量程宽，可测弱流，也可测强流；
Ø 感应灵敏，分辨率高，不受启动流速限制；
Ø 感应灵敏，分辨率高，不受启动流速限制；
Ø 丈量线性，不存在校正曲线的K、C 值。
二、工作道理

超声波多普勒流量计的丈量道理是以物理学中的多普勒效应为根抵的。按照声学多普勒效应，当声源和不雅观察者之间有相对活动时，不雅观察者所感遭到的声频次将分歧于声源所发出的频次。这个因相对活动而发生的频次变化与两物体的相对速度成反比.在超声波多普勒流量丈量方式中，超声波发射器为一牢固声源，随流体一路活动的固体颗粒起了与声源有相对活动的“不雅观察者”的感化，固然它仅仅是把入射到固体颗粒上的超声波反射回接收器上。发射声波与接收声波之间的频次差，就是由于流体中固体颗粒活动而发生的声波多普勒频移，由于这个频次差反比于流体流速，所以丈量频差可以求得流速.进而可以获得流体的流量.因此，超声波多普勒流量丈量的一个需要的条件是：被测流体介质应是含有必定数目能反射声波的固体粒子或气泡等的两相介质，这个工作条件现实上也是它的一大优点，即这类流量丈量方式适宜于对两相流的丈量，这是别的流量计难以处置的题目。
因此，作为一种极有前途的两相流丈量方式和流量计，超声波多普勒流量丈量方式今朝正日益获得利用。
按照多普勒频移方程，频移的巨细：


式中：△Fd ——多普勒频移
F0 ——发射超声波频次
C ——水中声速
V ——水的流速
θ——发射波束和接收波束相对于河水流标的目标的夹角
C >> V·cosθ
<1>式可简化为：




所以：

超声波发射频次为常数，换能器夹角安装后牢固稳定，所以 K
为常数。由式<3>可见，流速 V 和多普勒频移△Fd，水的声速 C 成反比，只要检测出多普勒频移△Fd 和水的声速 C，即可计较出流速。在本仪器中，C 由温度值换算得来。 声场示诡计：


三、技术特征

1、测流范围：0m/s～10.000m/s,
    双向流但不识别流向（流速流量绝对值）
    -5m/s～5.000m/s
    双向流且识别流向（流速流量带正负号）
2、测流正确度： 1.0%±0.01m/s
3、分辨率： 0.001m/s
4、水温丈量范围：0～60℃
5、测温正确度：±1℃
6、水位范围：0.02～10m。
7、水位精度：0.2F.S
8、流量范围：1 升/秒～99999999 立方米/每小时
9、工作温度：0～60℃
10、工作电源：内部供电 8～14VDC
四、外形机关图



A 型（常规塑壳款）


B 型（增强不锈钢款）
五、传感器安装方式

5.1渠道内安装条件和位置

①在河流、渠道上丈量，只要最低水位淹没传感器，就可以丈量。
②流量计传感器标配的耐压是 100kPa，也就是 10 米水深。假如需要更大耐压需要定货前说明，最大可以做到耐压 1000kPa，也就是 100米水深。
③超声波多普勒流量计适用于固体含量不大于 20kg/m³的水质，同时水的流速≤10.0 米/秒。
④超声波多普勒流量计要挑选水流平稳的地方安装。水流不服稳的地方，大都情况下是紊流，紊流条件下丈量到的流速是跳动的，不稳定，误差会很大。
⑤超声波多普勒流量计安装位置的上游要有渠道宽度 10 倍的直渠道，下流要有渠道宽度 5 倍的直渠道。





（传感器安点缀上游和下流直渠道要求）
有些现场由于现实渠道条件限制，组成安装地址上游达不到10 倍的直渠道，下流达不到 5 倍的直渠道。最少要求是上游 5 倍的直渠道，下流 3 倍的直渠道，可是显现的题目是丈量误差就加大了，这个误差具体有几多，跟现场工况有关，每个现场都纷歧样。
例以下图：由于在山区，都是弯道，达不到标准的上游直渠道要求，在这个点安装现实流速是 0.90～0.95 米/秒，丈量出来的值是 0.65～0.80 米/秒。
⑥假如安装在闸门下流(最少要 30 倍以上的直渠道)，出格要
留意不雅观察水面情况，能否平稳。
假如传感器安装地址分隔闸门的间隔已经有 30 倍的渠道宽度，可是水面还是不服稳，那就需要加大传感器间隔闸门的间隔，直到水流平稳为止。这个间隔没有限制，能够是 60 倍的渠道宽度，80 倍的渠道宽，直到水流平稳为止。
就是现实安装位置，是分隔闸门 50 倍渠道宽度的位置水流才平稳，合适的位置安装。
⑦肯定安装高度
探头距渠底的理想高度为 100mm~50mm，具体要按照渠道的最低水位肯定。
传感器应只管安装于靠近渠底，假如渠底有很多沉淀物、淤泥、水草大概有石头会转动，可以抬高安装位置，避免被聚积物与水草覆盖探头，大概被石头冲击探头，组成探头损坏。


（最低水位没过传感器）
⑧水平安装位置的挑选
20 米以下宽度的渠道，假如是矩形渠道，是安装在全部渠道宽度的 15-20%处。由于安装在这个位置，最接近全部渠道水平标的目标上的均匀流速。


（矩形渠道安装位置要求）
梯形渠道安装：传感器安装在斜坡和底边交界处，又叫做“坡
脚”处。同时要满足：传感器最低水位没过传感器。


（梯形渠道安装位置要求）
⑨传感器要正对着水流标的目标


（传感器水平安装要求）


（传感器水平安装要求）
⑩ 对于上游来的渣滓大概漂泊物，要在上游渠道上做格栅来过滤，格栅间隔传感器之间要有 5 倍以上渠道的间隔。
5.2 管道大概涵洞内安装条件和位置

①管道内安装，只要最低水位没过传感器，管道内径＞500 毫米就可以丈量。不要求满管，非满管状态下也可以丈量。也要挑选水流平稳的地方安装，安装位置的上游要有管道内径 10 倍的直渠道，下流要有管道内径 5 倍的直渠道。
②要挑选水流平稳的地方安装，水流不服稳的地方，丈量不稳定，误差会很大。会显现两种情况，第一：数据高低波动大；第二：丈量数据比现实偏小；
③要斟酌管道内聚积物和淤泥的情况，倘使有淤泥，传感器要避开淤泥。
对于上游来的渣滓大概漂泊物，要在上游渠道上做格栅来过滤，格栅间隔传感器要有管道内径 5 倍以上间隔。
5.3 渠道内现场安装支架及布线

出格提醒：以 0.20 米/秒流速为标准，水流速度每增加一倍，对四周物体的损坏力会增加 50-64 倍！
①传感器在渠道内牢固方式
以下安装，传感器前面的出线必须用 PVC、PE 大概镀锌管庇护起来，不能让电缆由于水流冲击而受力，也不能让电缆挂上渣滓等漂泊物。
在可以断水的条件下，传感器可以牢固于渠道底部。
②在有淤泥和聚积物的渠道内，要把安装的水泥台做高，让传感器可以高于聚积物，不轻易被聚积物覆盖。
③经过不锈钢支架来安装，宽度为 5 米的渠道内安装。
管道内现场安装支架及布线
假如是管道内安装，可以不用断水，从管道顶部放支架下去牢固。一般的管道在 2000 毫米之内，可以居中安装，传感器用支架牢固在管道底部。支架要做成“L”型，传感器牢固在“L”型支架的底部，深化管道内，传感器正对着水流标的目标。
下图是在一个直径 1000 毫米的污水排放管道内安装，传感器电缆从竖的镀锌管内通向主机。
河流内现场安装支架及布线
在河流内安装，也是经过侧面的支架来安装。
便携式手持终端
便携式手持终端采用 8 寸 windows 10 三防平板，连系帮助软件和 USB驱动器，可间接驱动传感器，并直不雅观的检测传感器各项运转参数。


5.4 井下的安装



5.5 安装留意事项

在安装进程中，压力传感器一面务必朝下安装，如图：这个面（中心有个小孔的一面）的是有压力传感器的，需朝底安装，不能朝上安装。
●传感器所自带的一段通讯电缆线内有通气导管，因此留意不得将其弯折。当通讯电缆线引出水面后，可接普通的电缆线，此时应使通气导管开口标的目标朝下，避免水及异物进入通气管，大概梗塞通气管。毗连传感器上的 485 大概 12VDC 电源的电缆，485 和 12VDC 的线缆必须分隔用两根 2 芯屏障电缆毗连。
●不要酬报拉扯、甩动电缆，也不要撞击传感器壳体。不要把毗连电缆作为承重线，用毗连电缆来悬挂重物。电缆必须是牢固在渠道的水泥壁上，不能晃动。
●对于流速＞1.0 米/秒的现场，安装支架强度要增强到现有支架强度的 3 倍以上，保证急流不会冲走大概冲坏支架。而且要在水平标的目标上做斜撑，以支持传感器不会被水流冲击组成移动、发抖、飘移。
●在需要耽误电缆的情况下，导气电缆只要保证他不会进水，不会折弯，不会被梗塞就可以，要斟酌到天气湿度大情况，气温低凝露的情况。485 输出的电缆可以耽误到 200 米，要利用 0.75 平方米的两芯屏障电缆。
5.6 安装法式

①先安装好牢固支架，确保在最大流速 2 倍的条件下还可以稳定牢靠牢固。
②传感器跟安装底座牢固。
③传感器电缆穿管布线，一切庇护管都要牢固好，在水中的庇护管每0.5 米最少要有 1 个卡子牢固。传感器背后出线口要做出格庇护和牢固，保证水流的冲击力被庇护管接收到，传感器出线不会受力。
否则时候长了，传感器出线一定会断裂！！！
④清洁传感器上游存在的渣滓。

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