超声波明渠流量计在某污水处理厂中的应用

一、产品介绍  

超声波明渠流量计与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事业单位的污水排放口、城市下水道的流量及农田水利中的渠道等。

由于本公司仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体条件下，比接触式的仪表，具有更高的可靠性和耐用性。  

二、原理说明

本系列仪表直接测量的是渠道或者水槽内的液体高度。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位—流量关系推算出流量。

1、超声波测液位原理

发射*发射出的超声脉冲，通过传播媒质传播到被测液面，经反射后再通过传声媒质返回到接收换能器，测出超声脉冲从发射到接收在传声媒质中传播的时间。再根据传声媒质中的声速，就可以算得从换能器到液面的距离。从而确定液位。因此我们可以计算出探头到反射面的距离D ＝ C*t/2(除以2是因为声波从发射到接收实际是一个来回，D是距离，C是声速，t是时间）。再通过减法运算就可得出液位值。

2、量水堰槽的测流量原理

流通顺畅的明渠内流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如图2.1）。通过测量水位可以推算出流量。普通明渠内流量与水位之间的对应关系，受渠道的坡降比和表面的糙度影响。在渠道内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与液位有固定的对应关系，这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，把渠道的影响尽可能减小。

常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽

使用超声波明渠流量计，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。

量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。本说明书摘抄了一部分（第六、量水堰槽）。巴歇尔槽知道了喉道宽度b，就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。

直角三角堰也是用相应的公式计算出水位—流量对应关系。

矩形堰也有相应的公式。但是还与安装的渠道尺寸有关，确定水位-流量关系时，矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。

如果对计算量水堰槽水位-流量不熟悉，可将使用的量水堰槽参数通知仪表生产厂。生产厂帮助计算。应注意同时提供上述与确定水位-流量关系有关的参数。

三、主要技术指标

功      能：分为 一体型 及 分体型

测量范围：0.1升/秒～99999.99米/小时

累计流量：大为：4290000000.00立方米

液位大量程：3米

液位测量精度：0.5%

分辨率：3mm或0.1%（取大者）

显示：中文液晶显示，或者英文液晶显示

流量测量精度：标准堰槽是1～5%（符合国标要求的堰槽和渠道），非标堰槽是10～60%。

模拟输出：4线制4～20mA/600Ω负载

继电器输出：(选配项)2组AC 220V/ 5A或DC 24V/ 5A，

供电：标配24VDC 100mA；可以选配 220V AC+15%  50Hz。

供电：(选配项)12VDC、电池供电、太阳能供电

工作环境温度：主机-20～+60℃，传感器-20～+80℃

工作环境压力：标准大气压

工作环境湿度：≤90%RH，非凝结

过程温度：-20～80℃；

过程压力：标准大气压

通   信：可选485，232通信，MODBUS协议

防护等级：显示仪表IP66，探头IP68

探头电缆：一体式没有电缆，分体式标配10米电缆

传感器（超声波探头）选择说明：

1-5号巴歇尔槽建议用M48×2探头，发射角度小，不容易打到巴歇尔槽的壁或者转角形成虚假信号。

M48×2探头盲区小，只有10厘米，安装支架可以做得更低。

6-24号巴歇尔槽建议用 M78×2探头，盲区只有25厘米，而且信号比M48×2探头强，适合于大的渠道测量流量。

四、产品优势

电路设计从电源部分起就选用高质量的电源模块，元器件选择进口高稳定可靠的器件，*可以跟同类型仪表相比。
1、声波智能技术软件可进行智能化回波分析，无需任何调试及其它的特殊步骤，此技术具有动态思维、动态分析的功能。
2、拥有的声波智能技术，使仪表的精度大大提高，液位精度达到0.3%，能够抗多种干扰波。
3、本仪表是一种非接触式仪表，不跟液体直接接触，因此故障率低。仪表提供多种安装方式，用户*可以通过本手册进行仪表标定。
4、仪表的所有输入、输出线均具有防雷、防短路的保护功能。

五、应用范围

一体式超声波明渠流量计跟巴歇尔槽、三角堰、矩形堰配合测量渠道内的水流量，主要用于测量污水厂、企事业单位的污水排放口、城市下水道的流量及农田水利上灌渠等。
目前正在使用的客户有：芜湖华衍水务、大庆油田、重庆星博化工、胜利油田、湖北东方化工、南通经济开发区污水处理厂等。

六、安装说明

案例照片