一、概述
超声波明渠流量计品种很多,常见的有堰式明渠流量计和槽式明渠流量计两大类。可以用于非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表。非满管态流动的水路称作明渠,测量明渠中水流流量的称作明渠流量计(open channel flowmeter)。明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。明渠流量计应用场所有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工矿企业水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。
超声波明渠流量计主要部件巴歇尔槽(又称巴氏槽),是用于明渠流量测量的辅助设备。广泛应用于城市供水引水渠、火电厂冷却水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工矿企业废水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。仪表工作时,传感器不与被测流体接触,避免了渠道内污水的沾污和腐蚀。用于测量污水量,可以比其它形式的仪表,具有更高的可靠性。本仪表选配RS232串口可以接计算机或其它数据采集器,也可以接调制解调器或无线通讯模块,实现有线或无线的远程通讯。
二、超声波明渠流量计工作原理:
明渠内的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低。对于一般的渠道,液位与流量没有确定的对应关系。因为同样的水深,流量的大小,还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽,由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小,因此,渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上,相同的液位对应相同的流量。量水堰槽把流量转成了液位。通过测量流经量水堰槽内水流的液位,可以根据相应量水堰槽的水位-流量关系,求出流量。常用的量水堰槽种类。
量水堰槽把流量转成液位

污水明渠流量计原理:本仪表采用超声波回声测距法测液位。探头固定安装在量水堰槽水位观测点上方(水位观测点的位置见堰槽构造说明)。探头部分发射出超声波,然后被液面反射,探头部分再接收,探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例: H= CT/2 ; 距离 [m] = 时间×声速/2 [m] 声速的温度补偿公式: 环境声速= 331.5 + 0.6×温度
超声波明渠流量计由仪表控制探头发射和接收超声波。按图八的过程转为液位(单位:米)。再通过查水位-流量表,把液位转成流量(单位可以是:升/秒,或立方米/小时)。
水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。通过仪表上的按键可以向仪表的存储器中输入。本仪表的水位-流量表是按相等的液位间隔存储的。 “累计流量清零时间”的位置上显示出来。
三、超声波明渠流量计主要技术指标及技术参数:
常规量程:20t/h 50t/h 100t/h 400t/h 900t/h 1500t/h 3000t/h
精 度:2.5 - 5级
显示仪表温度:0℃--+60℃
传感器温度:-30℃--+60℃
压 力:自由流
流道形式:巴歇尔槽(三角堰槽、矩形堰槽)
防护等级:IP65
供电电源:220VAC 50HZ
前直 段:1—3米
连接方式:混凝土
显 示:双窗口,8位LED累计流量和4位LED瞬时流量
材质类型:玻璃钢、PVC、不锈钢。 (流量越大,相应增加壁厚)
四、超声波明渠流量计外形尺寸:
备注:
1.符号说明:b为喉道宽,B1为进水渠道宽,B2为出水渠道宽,L为喉道长,L1为收缩段, L2为扩散段,
2.堰槽修建及使用条件:B>=b,h/p<2.5,h>0.03m,p>0.1m
3.圆圈位置为探头安装位置示意图
4.1、常用规格尺寸:(单位:mm)
序号 | 喉道段 | 收缩段 | 扩散段 | 墙高 | 流量参数 |
b | L | N | B1 | L1 | La | B2 | L2 | K | D | C | n |
1 | 25 | 76 | 29 | 167 | 356 | 237 | 93 | 203 | 19 | 230 | 217 | 1.550 |
2 | 51 | 114 | 43 | 214 | 406 | 271 | 135 | 254 | 22 | 260 | 435 | 1.550 |
3 | 76 | 152 | 57 | 259 | 457 | 305 | 178 | 305 | 25 | 460 | 638 | 1.550 |
4 | 152 | 305 | 114 | 400 | 610 | 407 | 394 | 610 | 76 | 610 | 1372 | 1.540 |
5 | 228 | 305 | 114 | 575 | 864 | 576 | 381 | 457 | 76 | 770 | 1927 | 1.530 |
6 | 300 | 600 | 230 | 780 | 1350 | 902 | 600 | 920 | 80 | 800 | 2444 | 1.521 |
4.2、成品尺寸:
序号 | 类型 | B值(mm) | 长*宽*高(mm) | 流量(m3)/小时 |
1 | 标准型 | 25 | 835*267*265 | 19.44 |
2 | 标准型 | 51 | 773*314*305 | 47.52 |
3 | 标准型 | 76 | 914*359*517 | 115.56 |
4 | 标准型 | 152 | 1525*500*730 | 399.6 |
5 | 标准型 | 228 | 1630*675*890 | 903.6 |
6 | 标准型 | 250 | 2845*980*1060 | 900 |
7 | 标准型 | 300 | 2870*940*1200 | 1440 |
8 | 标准型 | 450 | 2945*1120*1200 | 2268 |
9 | 标准型 | 600 | 3020*1300*1200 | 3060 |
10 | 标准型 | 750 | 3095*1480*1200 | 3960 |
11 | 标准型 | 900 | 3170*1660*1200 | 4500 |
12 | 标准型 | 1000 | 3200*1780*1250 | 5400 |
13 | 标准型 | 1200 | 3320*2020*1250 | 7200 |
14 | 标准型 | 1500 | 3470*2380*1250 | 9000 |
15 | 标准型 | 1800 | 3620*2740*1250 | 10800 |
污水明渠流量计现场明渠堰槽安装实物图
◆三角堰安装

◆巴歇尔槽安装
◆矩形堰安装
污水明渠流量计安装量水堰槽
①. 量水堰槽的中心线要与渠道的中心线重合,使水流进入量水堰槽不出现偏流。
②. 量水堰槽通水后,水的流态要自由流。
三角堰、矩形堰下游水位要低于堰坎;巴歇尔槽的淹没度要小于“巴歇尔槽参数”的临界淹没度。
③. 量水堰槽的上游最小要有大于5 倍渠道宽度的平直段,使水流能平稳进入量水堰槽,标准是“水面没有浪花”。即没有左右偏流,也没有渠道坡降形成的冲力。
④. 量水堰槽安装在渠道上要牢固。与渠道侧壁、渠底连结要紧密,不能漏水。使水流全部流经量水堰槽的计量部位。量水堰板的计量部位是堰口;量水槽的计量部位是槽内喉道段。
六、超声波明渠流量计选型说明:
HC-UFTM | 超声波明渠流量计 |
| 代码 | 堰槽种类 |
B(N) | 巴歇尔槽(注明多少号槽) |
S(N) | 三角堰(注明角度) |
J(N) | 矩形堰(注明堰口宽度) |
| 代码 | 液位探头种类 |
S | 一体式 |
L | 分体式(标配10米电缆线) |
| 代码 | 液位探头材质(均防爆) |
C | 普通型(聚甲醛) |
S | 防腐型(聚四氟) |
E | 增强型(聚四氟+扩展功能,如通信,继电器输出等) |
选型举例:现场流量范围是20吨/小时,常用流量10吨/小时,客户欲选用1号巴歇尔槽,液位探头选用分体式,污水偏中性,常温,无挥发气体。