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行業(yè)動(dòng)態(tài)
明渠超聲波流量計(jì)的應(yīng)用
- 作者：卓悅
- 發(fā)布時(shí)間：2020-06-04 10:17
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原理簡(jiǎn)介：超聲波明渠流量計(jì)通過(guò)測(cè)量聲波在接觸到渠道水面后反射回來(lái)的時(shí)間、聲速就可以計(jì)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?cè)谶x擇超聲波明渠流量計(jì)時(shí)有哪些注意事項(xiàng)哪呢？主要有以下五點(diǎn)：
一、量程和精度的選擇，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉末級(jí)渠道和污水排放渠道明渠流量計(jì)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(shí)際應(yīng)用需求來(lái)選擇，做到經(jīng)濟(jì)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(jì)或過(guò)程控制僅僅是檢測(cè)一下過(guò)程流量，無(wú)需做精確控制和計(jì)量，可以選擇精度等級(jí)稍低的，如1.5級(jí)、2.5級(jí)，甚至 4.0級(jí)，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的明渠流量計(jì)。若農(nóng)業(yè)灌溉水量數(shù)據(jù)作為灌溉用水量的收費(fèi)依據(jù)，應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些，如1.0級(jí)、0.5級(jí)，或者更高等級(jí);工業(yè)園區(qū)的污水廠或其他企業(yè)的明渠污水排放計(jì)量涉及到排污費(fèi)的計(jì)算，建議選擇0.5級(jí)以上的精度。
二、量水堰槽的選擇和安裝，常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)標(biāo)定出來(lái)的，數(shù)據(jù)相對(duì)精確，只要保證巴歇爾槽下游有水位差，排放暢通，不會(huì)積水即可。三角堰和矩形堰的水位- 流量關(guān)系來(lái)源于理論計(jì)算，容易忽視一些使用條件，帶來(lái)附加誤差，而且對(duì)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(chǎng)有市電供電電源，則選擇220V/AC供電類型，若現(xiàn)場(chǎng)無(wú)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(chǎng)供電的一致性。
四、信號(hào)傳輸類型選擇。
1、數(shù)字信號(hào)：數(shù)字信號(hào)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(hào)：模擬信號(hào)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(hào)，數(shù)據(jù)接口選擇RS485或RS232，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)不易被環(huán)境因素干擾，傳輸穩(wěn)定，便于存儲(chǔ)和交換，能夠更好地與數(shù)采系統(tǒng)銜接。
五、防護(hù)等級(jí)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(hù)等級(jí)必須達(dá)到IP68，儀表顯示部分防護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于IP66，且儀表的過(guò)線孔要堵死。表體材料應(yīng)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(yīng)用在污水排放渠道時(shí)應(yīng)符合《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T15-2007》。
那么我們?cè)谶x擇超聲波明渠流量計(jì)時(shí)有哪些注意事項(xiàng)哪呢？主要有以下五點(diǎn)：
一、量程和精度的選擇，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉末級(jí)渠道和污水排放渠道明渠流量計(jì)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(shí)際應(yīng)用需求來(lái)選擇，做到經(jīng)濟(jì)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(jì)或過(guò)程控制僅僅是檢測(cè)一下過(guò)程流量，無(wú)需做精確控制和計(jì)量，可以選擇精度等級(jí)稍低的，如1.5級(jí)、2.5級(jí)，甚至 4.0級(jí)，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的明渠流量計(jì)。若農(nóng)業(yè)灌溉水量數(shù)據(jù)作為灌溉用水量的收費(fèi)依據(jù)，應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些，如1.0級(jí)、0.5級(jí)，或者更高等級(jí);工業(yè)園區(qū)的污水廠或其他企業(yè)的明渠污水排放計(jì)量涉及到排污費(fèi)的計(jì)算，建議選擇0.5級(jí)以上的精度。
二、量水堰槽的選擇和安裝，常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)標(biāo)定出來(lái)的，數(shù)據(jù)相對(duì)精確，只要保證巴歇爾槽下游有水位差，排放暢通，不會(huì)積水即可。三角堰和矩形堰的水位- 流量關(guān)系來(lái)源于理論計(jì)算，容易忽視一些使用條件，帶來(lái)附加誤差，而且對(duì)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(chǎng)有市電供電電源，則選擇220V/AC供電類型，若現(xiàn)場(chǎng)無(wú)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(chǎng)供電的一致性。
四、信號(hào)傳輸類型選擇。
1、數(shù)字信號(hào)：數(shù)字信號(hào)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(hào)：模擬信號(hào)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(hào)，數(shù)據(jù)接口選擇RS485或RS232，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)不易被環(huán)境因素干擾，傳輸穩(wěn)定，便于存儲(chǔ)和交換，能夠更好地與數(shù)采系統(tǒng)銜接。
五、防護(hù)等級(jí)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(hù)等級(jí)必須達(dá)到IP68，儀表顯示部分防護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于IP66，且儀表的過(guò)線孔要堵死。表體材料應(yīng)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(yīng)用在污水排放渠道時(shí)應(yīng)符合《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T15-2007》。
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