超聲波明渠流量計(jì)如何測(cè)量污水流量
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高,工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重了,尤其是污水的排放需要計(jì)量是一項(xiàng)很大的工程。因此,為了節(jié)省人力、準(zhǔn)確地計(jì)量,我們可以采用超聲波明渠流量計(jì)來(lái)進(jìn)行,下面我們簡(jiǎn)單了解一下。
超聲波明渠流量計(jì)直接測(cè)量的物理量是液位。用于明渠測(cè)流量時(shí),在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。儀表測(cè)量量水堰槽內(nèi)的水位,再按相應(yīng)量水堰槽的水位—流量關(guān)系反算出流量。
超聲波測(cè)液位原理
發(fā)射超聲換能器發(fā)射出的超聲脈沖,通過(guò)傳播媒質(zhì)傳播到被測(cè)液面,經(jīng)反射后再通過(guò)傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器,測(cè)出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質(zhì)中傳播的時(shí)間。再根據(jù)傳聲媒質(zhì)中的聲速,就可以算得從換能器到液面的距離。從而確定液位。
量水堰槽的測(cè)流量原理
流通順暢的明渠內(nèi)流量越大,液位越高;流量越小,液位越低(如圖2.1)。通過(guò)測(cè)量水位可以反算出流量。普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽,產(chǎn)生節(jié)流作用,使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這種對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸,渠道的影響減小至更小。
由于超聲波明渠流量計(jì)采用的是明渠非接觸式測(cè)量,因此可以實(shí)現(xiàn)探頭與主機(jī)的分離,可有效地解決探頭腐蝕和儀器的準(zhǔn)確度問(wèn)題,因而被廣泛地應(yīng)用于排灌和污水的計(jì)量。
此外,超聲波明渠流量計(jì)采用的是超聲回波技術(shù)測(cè)量,也就是通過(guò)測(cè)量流量槽的液位高度,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理和運(yùn)算從而得到流量。即:
當(dāng)超聲探頭向液面發(fā)射一束超聲波信號(hào),信號(hào)到達(dá)液面形成反射波,該波又被探頭攝??;計(jì)算機(jī)算出發(fā)射波與反射波的時(shí)差T,得到探頭與液面間的距離D,探頭與槽底的距離L為已知量,預(yù)先已被輸入計(jì)算機(jī),則液位高度:H=L-D。若被測(cè)介質(zhì)全部通過(guò)流量槽形成自然流動(dòng)時(shí),其流量Q與流量槽上流水位的關(guān)系為:Q=KHn 式中K、n為流量系數(shù),是已知數(shù),對(duì)于不同規(guī)格的槽或堰有不同的值。