《流速流量監(jiān)測》PPT課件

《《流速流量監(jiān)測》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、ADCP無線電遙控作業(yè)美國地調(diào)局USGSHADCP測流利用多普勒原理的聲學(xué)多普勒剖面流速儀（ADCP)）測流技術(shù)在國際上已發(fā)展已趨成熟。本系統(tǒng)的流速傳感器采用側(cè)視水平ADCP（即H-ADCP），由于其安裝在河流或渠道的岸邊，水平發(fā)射波束涵蓋部分或整個寬度的水體，根據(jù)測得的一個水層的流速分布數(shù)據(jù)，結(jié)合“回歸法”或“流速一面積法”能實時測量并記錄河流或渠道的剖面流量，配合各種通訊手段，將測得的流量數(shù)據(jù)發(fā)至指定地點，構(gòu)成RTDM實時流量測量系統(tǒng)用HADCP進行流速流量自動監(jiān)測HADCP傳感器美國地調(diào)局USGS應(yīng)用HADCP的流速流

2、量測量系統(tǒng)組成1.雙波束HADCP：一個水層的流速測量，水位測量2.計算機、（系統(tǒng)主機）：流速、水位數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、計算流量、多信道數(shù)據(jù)通訊接口。3.電纜及安裝支架時差法測速原理當(dāng)水流狀況一定時，超聲波的傳播速度是一定的。順?biāo)鱾鞑r，實際傳播速度為聲速加上水流速度；逆水傳播時，實際傳播速度為聲速減去水流速度。于是，在河流上、下游二固定點之間，聲波順?biāo)湍嫠畟鞑ニ钑r間有一差別，測出這時間差別就能測得水流速度。時差法流速流量計算式中：V---垂直于測流斷面的水層平均流速；L---兩換能器之間的距離；t12---兩換能器

3、之間聲波順?biāo)畟鬏敃r間；t21---兩換能器之間聲波逆水傳輸時間；θ---兩換能器之間聯(lián)線與斷面夾角，一般為45o。時差法在現(xiàn)場的示意圖時差法測流系統(tǒng)岸上儀器超聲傳感器一種時差法流量計一種國產(chǎn)時差法流量計時差法測流系統(tǒng)美國地調(diào)局USGS時差法反射測速原理聲學(xué)時差法流量計適用范圍流速——－10米/秒~+10米/秒,能自動判定流向。測速斷面——寬度可達1000米，深寬比不小于1/50。流速測量的不確定度——1～3％。影響測流的主要因素——聲波頻率、含沙量（水草氣泡）、測速層的相對水深、傳感器安裝角度及距離的準(zhǔn)確性等。時差法流速

4、流量計基本性能介紹一種國產(chǎn)產(chǎn)品的基本性能：⑵工作頻率：50KH-100KH；⑶聲道長度：0.5-400m；⑷測速范圍：-4m/s-+4m/s；⑸測速置信度：≥98%；⑺信號輸出：RS232；⑻功耗：5-40W；⑼電源：24VDC、或220VAC。一種國外產(chǎn)品的技術(shù)性能A．頻率：28~200KHZ；B．水中聲道長度：1~1000m（或更長）；C．測速范圍：±10m/s；D．測速準(zhǔn)確度：±2%（在聲道上）；±5%（交叉聲道工作方式）E．測速時間間隔：2、5~60min（5min間隔）；F．輸出：RS232和BCD碼，0或4~20

5、mA，0~5或10V，數(shù)字顯示；G．電源：220VAC，工作功耗35VA，值守功耗5VA。聲學(xué)時差法流量計的特性可以用于各種大中小河流，能較準(zhǔn)確地自動測量流量。流態(tài)紊亂，有正逆流的感潮河段也可以應(yīng)用。測量原理合理，能測得全斷面一個或幾個水層的平均流速，測速準(zhǔn)確度高。在國外，時差法流量計很早就被較廣泛地采用。HADCP是二十世紀末出現(xiàn)的、用于中小河流的聲學(xué)流量計。使用時差法流量計要在河的兩岸安裝聲學(xué)換能器，要鋪設(shè)很長的電纜，可能包括垮河電纜，并要有防雷保護，可能有很多困難。不要在水草較多的河道安裝時差法流量計，聲程上的水草會阻

6、擋聲束傳播，因光合作用水草冒出的氣泡也會阻擋聲束傳播。其它的水中聲學(xué)儀器也會受此影響。時差法流量計的測速性能優(yōu)于HADCP測速準(zhǔn)確性好——時差法測速時直接接收另一換能器發(fā)射的聲波，信號強，接收判別處理正確。直接測量聲脈沖傳輸時間，容易準(zhǔn)確測量。多普勒法接收的是水中氣泡、顆粒漂浮物的雜亂回波，信號很弱，不利于正確測量。同時假定兩對稱點和斷面上相應(yīng)點的流速是一致的，不易準(zhǔn)確測量。流速代表性好——時差法的聲道橫過了整個斷面。HADCP往往只能測量岸邊一部分斷面的水層流速。應(yīng)用范圍大——時差法可以測得較低流速，并能在很淺的水中工作，

7、測速水層可寬達千米以上。而HADCP對斷面的寬深比有明確要求。常常只能測得數(shù)十米內(nèi)的流速。HADCP能測得流速的剖面分布信息，而時差法只能測得整個聲層上的平均流速。聲學(xué)多普勒流速流量計這類儀器也應(yīng)用多普勒原理測量流速，和座底式ADCP差不多。將聲學(xué)傳感器安裝在測流斷面底部，向上方發(fā)射聲波，測量斷面上的流速分布，同時測得水位。但它們能測量多于一條垂線的流速數(shù)據(jù)，用于渠道、管道和小河時能直接得到流量。特點：能直接測量流量。適用于渠道、小河、非滿管流的管道。儀器類型：能測量兩條垂線流速的ADFM。能測量小型斷面平均流速的多普勒流速

8、流量計。能測量兩條垂線流速的ADFM（用于渠道）能測量兩條垂線流速的ADFM（用于非滿管管道）ADFM傳感器岸上儀器能測量小型斷面平均流速的多普勒流速流量計原理圖電磁法測量流量應(yīng)用電磁流量計要在所測斷面上布設(shè)一個能在整個斷面上產(chǎn)生磁場的大線圈，整個水流切割磁力線后產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，測量此電