設(shè)備原理
流速的測量是通過超聲波探頭(換能器)發(fā)射與接受超生波信號(hào)并做相應(yīng)的計(jì)算處理而獲得的:換能器1發(fā)射頻率為f1的超聲波信號(hào),以一定角度由水下向水面發(fā)射,在碰到水中的懸浮顆?;驓馀莺螅l率發(fā)生偏移,并以f2的頻率反射到換能器2,這就是多譜勒將就,f2與f1之差即為多譜勒頻差fd。設(shè)流體流速為v,超聲波聲速為c,多譜勒頻移fd正比于流體流速v。水中會(huì)有大量的雜質(zhì)顆粒與氣泡,每一個(gè)反射粒子對(duì)應(yīng)一個(gè)多譜勒頻移fd,通過換算可求得其流速,這些大量粒子的平均流速也即流體的平均流速。
設(shè)備安裝
探頭應(yīng)安裝于具有固定斷面的渠道順直段,順直段長度更好是渠道水力半徑(一般為渠道寬度)的15-20倍(順直段越長測量精度越高),一般上游要求有10倍水力半徑的順直段,下游有5倍水力半徑的順直段,且這一距離范圍內(nèi)不得有過流阻擋物(如水閘、堰等),以保證探頭前端水流流態(tài)的均勻穩(wěn)定。
探頭應(yīng)盡量安裝于靠近渠底,當(dāng)渠底有雜質(zhì)沉積及水草生長或滾動(dòng)的卵石時(shí),可抬高安裝位置以避開渠底沉積物與水草覆蓋探頭或卵石沖撞探頭;探頭距渠底的具體高度更好為50mm—150mm,具體視渠道的更低測流水位而定。當(dāng)渠道水深較高且具有一定的更低水位時(shí),為了安裝方便只要將探頭安裝于更低水位以下0.5倍處即可。