超声波明渠流量计的组成结构和测量原理

　　超声波明渠流量计也叫明渠一体化智能监测仪，一般由流量显示仪、流速计、液位计组成，采用流速面积法测流量的明渠测量流量系统。

　　超声波明渠流量计适用于水库、河流、水利工程、城市供水、污水处理、农田灌溉、水政水资源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量测量。智能明渠流量计以流速-水位运算法为基础，并采用了先进的伺服水位跟踪测速系统和微处理器，从而确保测速和运算的准确性的一种新型智能化流量系统，根据渠道的宽度和测量精度的要求，采用一线一点法或多线一点法明渠测流的数学模型。流量显示仪中微处理器根据实测的水位值、流速值和已置入的渠道几何尺寸、边坡系数、渠道精度、水力坡道、流速垂直平面修正系数，按照预定的数学模式计算出渠道的流量。

　　超声波明渠流量计用于测流量时，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与流量关系推算出流量。下面我们介绍下明渠流量计各结构的测量原理：

　　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)。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。

　　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。巴歇尔槽知道了喉道宽度，就可以用相应的公式算出水位与流量对应关系。