超声波明渠流量计原理说明

超声波明渠流量计原理说明

MQ系列超声波明渠流量计直接测量的物理量是液位。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—流量关系反算出流量。

1、超声波测液位原理

发射超声换能器发射出的超声脉冲，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2是因为声波路径要往返的原因，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（如下图）。通过测量水位可以反算出流量。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，渠道的影响减小至最小

常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽（如下图）

使用 MQ系列超声波明渠流量计，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。

直角三角堰和矩形堰也有相应的公式。但是还与按装的渠道尺寸有关。确定水位-流量关系时，三角堰与渠道宽B、开口角度、上游堰坎高度p有关；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。