超聲波明渠流量計原理說明

MQ系列超聲波明渠流量計直接測量的物理量是液位。用于明渠測流量時，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。

1、超聲波測液位原理

發(fā)射超聲換能器發(fā)射出的超聲脈沖，通過傳播媒質(zhì)傳播到被測液面，經(jīng)反射后再通過傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器，測出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質(zhì)中傳播的時間。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。

因此我們可以計算出探頭到反射面的距離D ＝ C*t/2（除2是因為聲波路徑要往返的原因，D是距離，C是聲速，t是時間）。再通過減法運算就可得出液位值。

2、量水堰槽的測流量原理

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（如下圖）。通過測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應(yīng)關(guān)系，這種對應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸，渠道的影響減小至最小

常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇爾槽（如下圖）

使用 MQ系列超聲波明渠流量計，安裝時必須知道配用量水堰槽的水位-流量對應(yīng)關(guān)系。

量水堰槽的水位-流量關(guān)系可以從國家計量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計》JJG711-90中查到。本說明書摘抄了一部分（第六、量水堰槽）。

巴歇爾槽知道了喉道寬度b，就可以用相應(yīng)的公式算出水位-流量對應(yīng)關(guān)系。

直角三角堰和矩形堰也有相應(yīng)的公式。但是還與按裝的渠道尺寸有關(guān)。確定水位-流量關(guān)系時，三角堰與渠道寬B、開口角度、上游堰坎高度p有關(guān)；矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關(guān)。

如果對計算量水堰槽水位-流量不熟悉，可將使用的量水堰槽參數(shù)通知儀表生產(chǎn)廠。生產(chǎn)廠幫助計算。應(yīng)注意同時提供上述與確定水位-流量關(guān)系有關(guān)的參數(shù)。