[实用新型]一种超声波明渠流量计

说明书

本实用新型公开了一种超声波明渠流量计，一种超声波明渠流量计，其特征在于：包括主控模块、电源模块、数据存储模块，所述主控模块与通讯模块通信连接，所述通讯模块分别与多声道流速检测模块和电子水尺模块通信连接，所述主控模块分别与所述电源模块、数据存储模块、通讯模块通信连接，所述多声道流速检测模块包括超声波换能器和时间转化器，通过流量计装置测量的水深、流速和渠道的横截面积，通过主控模块的计算可以直接测流体的流速，不受下游顶托水的影响，不存在水头损失问题，量水精度大大提升，理论精度可以达到1％，不需要修建量水设施，大大降低工程造价成本。

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，具体涉及一种超声波明渠流量计。

背景技术

水是生命的起源、是生存的基础，水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，是生态环境的控制性要素。贯切落实国家节水行动，全面推进节水型社会建设，提高水资源的利用效率和效益。农业地表灌溉用水是用水大户，提高农业灌溉用水的利用效率是重中之重，提高效率的基础就是准确计量。传统的明渠计量方式，是通过测量量水建筑物的上游(或上、下游)水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的，缺点需要修建标准的量水建筑物(巴西尔曹、无喉道量水槽等)，施工难度大、造价成本高，基于经验公式或实验曲线受环境制约严重，精度相当低，相当于估算，渠道宽度受限制2m以内，水头损失严重、受下游雍水影响大。随着超声波测量技术发展，超声波测流技术被广泛应用，而速度面积法是明渠流量测量最准确的方法且应用广泛，此次发明结合超声波测流技术和速度面积法，对明渠流量做准确计量，此方法与传统的水位流量关系法相比，采用速度面积法测量时的水位和流速测量范围大、准确度高和稳定性好，也明显好于水位流量关系法，且不需要安装沟槽，大大降低施工成本。

现有的明渠流量计在工作时，超声波水位感应器固定安装在被测量液面上方。探头向水面发射脉冲超声波。声波通过空气到达液面，声波被液面反射成为反射波，探头接收反射波称为回波。探头下边的校正棒也产生反射被探头接收称为校正波。明渠流量计根据发射波与回波、发射波与校正波之间的时差求出探头到液面的距离A。在与水位探头到水位零液位的距离减L，即求出液位高度H(H＝A-L)；

明渠流量计的水位探头安装在量水堰槽水位观测点位置上，测量流经量水堰槽的水位。在明渠流量计安装时，把相应量水堰槽的水位流量关系以数表形式录入明渠流量计数据存储器中。明渠流量计根据测出的水位，用查表法求出对应的流量值。数表中两相邻数值之间的数，用线性插值法求出。即测得渠道流量，如附图1所示；

现有的明渠流量计采用水位流量关系法，是通过测量量水建筑物的上游(或上、下游)水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。缺点需要修建标准的量水建筑物(巴西尔曹、无喉道量水槽等)，施工难度大、造价成本高，基于经验公式或实验曲线受环境制约严重，精度相当低，相当于估算；渠道宽度受限制2m以内；水头损失严重、受下游雍水影响大。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种超声波明渠流量计，以解决现有技术明渠计量方式误差大、需要修建量水建筑物、下游雍水影响严重的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超声波明渠流量计，包括一种超声波明渠流量计，其特征在于：包括主控模块、电源模块、数据存储模块，所述主控模块与通讯模块通信连接，所述通讯模块分别与多声道流速检测模块、电子水尺模块通信连接，所述主控模块分别与所述电源模块、数据存储模块、通讯模块通信连接。

进一步的，所述超声波明渠流量计测流方案采用流速面积法。

进一步的，所述主控模块利用通讯模块的RS485端口通过屏蔽通讯电缆与多声道流速检测模块和电子水尺模块通信连接。

进一步的，在本实用新型中，所述多声道流速检测模块主要由时间转化器和多对超声波换能器组成。