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明渠超聲波流量計的應用
- 作者：卓悅
- 發(fā)布時間：2020-06-04 10:17
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原理簡介：超聲波明渠流量計通過測量聲波在接觸到渠道水面后反射回來的時間、聲速就可以計算傳感器探頭到液面的距離，從而確定液位。再根據(jù)量水堰的構(gòu)造尺寸，根據(jù)公式算出渠道流量。
那么我們在選擇超聲波明渠流量計時有哪些注意事項哪呢？主要有以下五點：
一、量程和精度的選擇，應用在農(nóng)業(yè)灌溉末級渠道和污水排放渠道明渠流量計的水位量程在2-4m范圍內(nèi)選用，探頭盲區(qū)在0.3-0.5m范圍內(nèi)。精度根據(jù)實際應用需求來選擇，做到經(jīng)濟合算。比如用于農(nóng)業(yè)灌溉水量數(shù)據(jù)僅用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計或過程控制僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計量，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的明渠流量計。若農(nóng)業(yè)灌溉水量數(shù)據(jù)作為灌溉用水量的收費依據(jù)，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級;工業(yè)園區(qū)的污水廠或其他企業(yè)的明渠污水排放計量涉及到排污費的計算，建議選擇0.5級以上的精度。
二、量水堰槽的選擇和安裝，常見的量水堰槽分為三種，三角堰，矩形堰，巴歇爾槽。在農(nóng)業(yè)灌溉和污水排放上推薦選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位-流量關(guān)系是由實驗標定出來的，數(shù)據(jù)相對精確，只要保證巴歇爾槽下游有水位差，排放暢通，不會積水即可。三角堰和矩形堰的水位- 流量關(guān)系來源于理論計算，容易忽視一些使用條件，帶來附加誤差，而且對上下游落差也有要求。
三、電源供電類型的選擇，供電類型有24V DC、12V DC、5V DC、220V AC等，若現(xiàn)場有市電供電電源，則選擇220V/AC供電類型，若現(xiàn)場無市電供電電源，則優(yōu)先考慮12V/DC，與之配套的DTU/RTU均為12V/DC供電，保證現(xiàn)場供電的一致性。
四、信號傳輸類型選擇。
1、數(shù)字信號：數(shù)字信號要確定數(shù)據(jù)接口和通訊協(xié)議。數(shù)據(jù)接口Rs485、Rs232等。協(xié)議有HART協(xié)議、Modbus協(xié)議、Profibus協(xié)議等。
2、模擬信號：模擬信號有電流（DC4-20mA） 、電壓、電阻(電阻和電壓一般很少用)等。
在我們的解決方案中優(yōu)先選擇數(shù)字信號，數(shù)據(jù)接口選擇RS485或RS232，因為數(shù)字信號不易被環(huán)境因素干擾，傳輸穩(wěn)定，便于存儲和交換，能夠更好地與數(shù)采系統(tǒng)銜接。
五、防護等級和表體材料的選擇，在我們的解決方案中多數(shù)屬于戶外環(huán)境，探頭部分的防護等級必須達到IP68，儀表顯示部分防護等級應不低于IP66，且儀表的過線孔要堵死。表體材料應滿足在環(huán)境溫度濕度范圍內(nèi)，符合不氧化，不易老化，不變形等要求，應用在污水排放渠道時應符合《中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準HJ/T15-2007》。
那么我們在選擇超聲波明渠流量計時有哪些注意事項哪呢？主要有以下五點：
一、量程和精度的選擇，應用在農(nóng)業(yè)灌溉末級渠道和污水排放渠道明渠流量計的水位量程在2-4m范圍內(nèi)選用，探頭盲區(qū)在0.3-0.5m范圍內(nèi)。精度根據(jù)實際應用需求來選擇，做到經(jīng)濟合算。比如用于農(nóng)業(yè)灌溉水量數(shù)據(jù)僅用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計或過程控制僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計量，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的明渠流量計。若農(nóng)業(yè)灌溉水量數(shù)據(jù)作為灌溉用水量的收費依據(jù)，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級;工業(yè)園區(qū)的污水廠或其他企業(yè)的明渠污水排放計量涉及到排污費的計算，建議選擇0.5級以上的精度。
二、量水堰槽的選擇和安裝，常見的量水堰槽分為三種，三角堰，矩形堰，巴歇爾槽。在農(nóng)業(yè)灌溉和污水排放上推薦選擇巴歇爾槽。巴歇爾槽的水位-流量關(guān)系是由實驗標定出來的，數(shù)據(jù)相對精確，只要保證巴歇爾槽下游有水位差，排放暢通，不會積水即可。三角堰和矩形堰的水位- 流量關(guān)系來源于理論計算，容易忽視一些使用條件，帶來附加誤差，而且對上下游落差也有要求。
三、電源供電類型的選擇，供電類型有24V DC、12V DC、5V DC、220V AC等，若現(xiàn)場有市電供電電源，則選擇220V/AC供電類型，若現(xiàn)場無市電供電電源，則優(yōu)先考慮12V/DC，與之配套的DTU/RTU均為12V/DC供電，保證現(xiàn)場供電的一致性。
四、信號傳輸類型選擇。
1、數(shù)字信號：數(shù)字信號要確定數(shù)據(jù)接口和通訊協(xié)議。數(shù)據(jù)接口Rs485、Rs232等。協(xié)議有HART協(xié)議、Modbus協(xié)議、Profibus協(xié)議等。
2、模擬信號：模擬信號有電流（DC4-20mA） 、電壓、電阻(電阻和電壓一般很少用)等。
在我們的解決方案中優(yōu)先選擇數(shù)字信號，數(shù)據(jù)接口選擇RS485或RS232，因為數(shù)字信號不易被環(huán)境因素干擾，傳輸穩(wěn)定，便于存儲和交換，能夠更好地與數(shù)采系統(tǒng)銜接。
五、防護等級和表體材料的選擇，在我們的解決方案中多數(shù)屬于戶外環(huán)境，探頭部分的防護等級必須達到IP68，儀表顯示部分防護等級應不低于IP66，且儀表的過線孔要堵死。表體材料應滿足在環(huán)境溫度濕度范圍內(nèi)，符合不氧化，不易老化，不變形等要求，應用在污水排放渠道時應符合《中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準HJ/T15-2007》。
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