流速仪量测水技术在香磨山灌区的应用
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贵州明渠流速仪工作原理
明渠流速仪,又称为明渠流量计,是用于测量水流在明渠中的流速的仪器。
其工作原理基于在明渠中测量流速时,通过测量水流通过一个已知截面积的小孔的时间来计算流速。
明渠流速仪的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 安装:首先,在明渠中选择一个合适的位置安装明渠流速仪。
通常在明渠的侧壁上或底床上钻一个小孔,并将明渠流速仪的传感器安装到小孔中。
2. 测量:当水流通过明渠时,一部分水流会进入明渠流速仪的传感器。
传感器中的压力变化将与水流的流速成正比。
3. 传感器:传感器通常是一个含有多个导压管的装置,这些管具有不同的高度。
水流通过导压管时,压力差将通过这些管传递到装置的底部。
4. 计算:流速仪器通过测量导压管中的压力差,并使用水力学公式来计算水流速度。
这通常需要测量水流通过导压管的时间。
5. 结果:根据测量得到的数据,明渠流速仪可以计算出水流在明渠中的平均流速或瞬时流速等参数。
这些数据可以用来分析水流情况,评估水资源利用情况,以及进行水工建设等方面的研究和规划。
需要注意的是,明渠流速仪的工作原理可能会因不同的型号和
品牌而有所不同,上述原理只是一种常见的工作原理。
具体的工作原理和测量方法应遵循设备的说明书和使用手册。
一、实验目的1. 熟悉流速仪的结构和工作原理。
2. 掌握流速仪的使用方法和操作技巧。
3. 了解流速仪在不同流体中的测量效果。
4. 分析流速仪在实际应用中的优缺点。
二、实验原理流速仪是一种测量流体流速的仪器,利用多普勒效应原理进行测量。
当流速仪发射的雷达波束射向流体中的颗粒或气泡时,这些颗粒或气泡会反射回来,其反射频率会受到流体流速的影响。
通过测量反射回来的频率变化,可以计算出流体的流速。
三、实验仪器与材料1. 流速仪:固定式雷达流速仪、手持式电波流速仪、多普勒流速流量仪2. 流体:清水、泥浆、污水、海水3. 实验装置:水池、管道、流量计4. 计算器、记录本四、实验步骤1. 实验一:清水流速测量(1)将固定式雷达流速仪安装在水池中,确保其发射器和接收器与水面垂直。
(2)调节流速仪的参数,使其处于正常工作状态。
(3)利用流量计测量清水流量,记录数据。
(4)启动流速仪,测量清水流速,记录数据。
(5)对比流量计和流速仪的测量结果,分析误差。
2. 实验二:泥浆流速测量(1)将固定式雷达流速仪安装在水池中,确保其发射器和接收器与水面垂直。
(2)将泥浆加入水池中,调节流速仪的参数,使其处于正常工作状态。
(3)利用流量计测量泥浆流量,记录数据。
(4)启动流速仪,测量泥浆流速,记录数据。
(5)对比流量计和流速仪的测量结果,分析误差。
3. 实验三:污水流速测量(1)将固定式雷达流速仪安装在水池中,确保其发射器和接收器与水面垂直。
(2)将污水加入水池中,调节流速仪的参数,使其处于正常工作状态。
(3)利用流量计测量污水流量,记录数据。
(4)启动流速仪,测量污水流速,记录数据。
(5)对比流量计和流速仪的测量结果,分析误差。
4. 实验四:海水流速测量(1)将手持式电波流速仪和固定式雷达流速仪分别安装在管道中,确保其发射器和接收器与管道垂直。
(2)利用流量计测量海水流量,记录数据。
(3)启动手持式电波流速仪和固定式雷达流速仪,分别测量海水流速,记录数据。
浅谈手持电波流速仪在测流中的应用分析本文以斯德克电波流速仪(Stalker ⅡSVR)为例,对手持电波流速仪测流的工作原理进行了分析,总结了当前手持电波流速在使用过程中遇到的一些技术问题,并对手持电波流速仪测量水面流速中的应用方法与流程展开了简要分析。
标签:手持电波流速仪;多普勒频移;水面流速;测流精度;流量测验引言:手持电波流速仪测流广泛用于野外巡测和洪水、溃坝、决口、泥石流等应急测量,可以用来代替均匀浮标法测流,尤其适用于汛期抢测洪峰。
目前部分河流的流量测验,通常采用常规的转子式流速仪、浮标法测得流速。
在防汛工作中要求最短的时间内能够测得准、报得出,实现水文流量的快速实时监测,雷达波测流逐渐已被水文行业所认可。
一、手持电波流速仪的特性手持电波流速仪是专用于测量水面流速的仪器,由于测速时不受水面漂浮物、水质、水流状态的影响,而且流速愈大,漂浮物愈多流速愈快,反射波将愈强,有利于电波流速仪工作,所以用它来代替浮标测流是最合适的,应用于水文流量测验中具有快速性、经济性等诸多优点。
电波流速仪的测量原理源于多普勒效应(多普勒频移),利用仪器与被测物体相对运动产生多普勒频移进行测量,即由当移动物体以恒定的速率沿某一方向移动时,由于传播路程差的原因,会造成相位和频率的变化,通常将这种变化称为多普勒频移。
测量时,发出电波遇到水面的波浪反射面时,发射的电波只有其中的一小部分原路返回到雷达头,90%以上的电波被反射。
水中漂浮物越多,反射的信号就越大,由于信号强,不容易受外界干扰,所以测得准。
雷达波的发射功率越大,测得越远。
由于波浪只反射很小的一部分电波,而且水流速度越慢,返回信号就越少;越容易受到外界干扰,所以测量的结果易受外界影响。
电波流速仪测流原理是利用仪器与被测物体相对运动产生多普勒频移进行测量。
二、手持电波流速仪在水文流量测验中的使用1 测流前先设置参数(1)设置流速方向:流入、流出、自动识别,停止3秒钟后设置自动生效。
电波流速仪在流量测验中的应用摘要:随着社会经济的发展,我国对电波流速仪的应用越来越广泛,在流量测验中应用电波流速仪,可满足流量测验对精度和效率的需求,本文章分析了电波流速仪的工作原理,适用条件,及优缺点,最后探讨了电波流速仪在流量测验中的具体应用。
研究结果表明:电波流速仪是一种利用雷达多普勒效应,用无接触的方式测量水面流速的新型仪器,可快速、精确获得水流流量,进而为水利工作提供真实有效的参考依据。
希望通过文章的分析,对我国水利事业不断发展有一定的帮助。
关键词:电波流速仪;流量测验;1.水文测验的重要性与测验误差的概念水文测验在水利工程建设管理、水资源保护、抗旱工作与防汛预测等各个领域都占据着举足轻重的地位,这是国家的基础工作,其旨在分析水资源的变化规律并为环境保护提供相应的科学依据,促进我国水资源实现更加合理、科学的开发利用。
目前,我国水资源枯竭问题日益严峻,因此,加强水资源的保护和管理尤为重要,而做好水文测验则成为解决该问题的重中之重。
水文测验是经济社会和水利工作对水文领域提出的新要求,既是水文工作的重要组成部分,又是水文监测的延伸,作为水文工作中的一项基本工作,水文测验的地位和重要性日益突出。
在实际的生产生活中,往往由于认知能力和科学水平的制约,各种测量与试验得到的数值与实际之间有出入,这就是所谓的误差,其始终存在于所有的科学实验与测量中。
2.电波流速仪测流原理电波流速仪包括探测器、数据处理器及电源等部分,电波流速仪测流主要依据雷达多普勒原理,通过连续波雷达获取并收集回波相位信息,也就是通过所发射信号的水面回波和基础信号的多普勒频率之差获取流速信息。
雷达照射水面的同时发出电磁波,部分电磁波经水面发射后形成回波,在水体流动的状态下,所接收到的信号频率必将与发射频率存在偏移,结合具体的偏移量以及多普勒频率方程,便可进行施测位置水面流速的计算,公式如下:式中:fd为多普勒频率,Hz;f0为发射频率,Hz;f1为回波频率,Hz;v0.0为水面流速,m/s;c为电波的传播速度,m/s,取c=3×108m/s;θ为发射波和水流方向所形成的夹角,电波流速仪属于水面流速仪,其仅能对水面流速实施测验,为进行流量测验,还必须通过确定水面流速系数将实际测量的流速转换为垂线平均流速,进而求得断面流量,也可以通过确定电波流速仪系数进而将其所测得的虚流量转化为断面流量实际值。
浅谈超声波明渠测流仪在扁担沟扬水灌区的应用农渠测流技术是计量农业用水的一项基本技术,长期以来,在农田灌溉中一直采用传统的机械流速仪配合渠道断面测量渠道水量,计算十分不便。
近年来,宁夏吴忠市扁担沟扬水灌区采用超声波测流仪,在标准断面上,可以同时测得水位、水流等数据进行无线或有线的实时传输,方便技术人员对数据的采集和计算,现就超声波明渠测流仪的应用进行阐述。
标签:超声波测流仪应用1 多普勒超声波测流仪主要功能多普勒超声波在水利测量中应用越来越广,扁担沟扬水灌区在渠道水量测量中选择了HOH-L-01多普勒超声波明渠测流仪。
该设备可同时测量渠道平均流速、水深、水温,对窄渠道测流精度高。
可实现远程无线、有线和人工直接取集三种数据采集方式。
其技术指标为:流速量程:21mm/s到5000mm/s。
准确度:测量流速的±1%。
分辨率:1mm/s。
温度量程:0℃到60℃。
分辨率:0.2℃。
水位量程:0到5m。
分辨率:1mm。
准确度:测量水位的±0.5%。
电源:12V DC/220AC。
输出接口:标准RS232、RS485。
数据储存容量:每10分钟采集一条记录,可以存储超过半年的数据。
运行温度:0℃到60℃水温。
1.1 水温测量:其中水温测量使用温度探头,温度探头不与水接触,紧贴仪器外包装材料顶部,需要置于水底一定时间后才能反映实际水温。
测水温的目的是校正超声波在水中的速度,并修正压力传感器所测得的水位值。
1.2 水深测量(过水断面面积):水深测量使用压力传感器,置于仪器底部,其探头感应部位与水直接接触;水深测得后,通过渠道段断面形状可求得过水断面面积。
1.3 平均流速测量:流速的测量是通过超声波探头(换能器)发射与接受超生波信号并做相应的计算处理而获得的:换能器1发射频率为f1的超声波信号,以一定角度由水下向水面发射,在碰到水中的悬浮颗粒或气泡后,频率发生偏移,并以f2的频率反射到换能器2,这就是多谱勒将就,f2与f1之差即为多谱勒频差fd。
浅谈流速仪在渠道测量流速时应注意的几个关键环节摘要:流速仪测是供水生产过程中量水的基本方法,其测量成果对供水生产量水精度有根本的影响。
本文通过介绍流速仪测流时工作原理,在测流时科学选择测流断面和垂线数目,采用平均分割法计算渠道断面流量,并分析其测流过程中产生误差的原因,提高流速仪测流时的精度,为渠道量水工作提供参考。
关键词:渠道测流速仪量水关键环节渠道测量流速是灌区管理单位合理高度灌溉水资源、正确执行用水计划,加强经济管理的必要措施,是灌溉管理部门准确地掌握引水、输水、配水情况实行按量收费、促进节约用水的主要依据。
1、流速仪测流的工作原理。
本文流速仪以旋浆式流速仪为例,当流速仪放入过水渠道时,水流作用到仪器的感应元件旋桨时, 旋桨即产生回转运动, 其回转率“n”与流速“V”之间存在着一定的函数关系V=f(n),此关系是通过检定水槽的实验确定的。
同时根据施测记录的转数和历时,按流速公式计算出测点流速;而流速仪测量渠道流量是利用面积~流速法,用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速,然后乘以部分过水面积,求得部分流量,再计算其代数和得出断面流量。
2、测流断面选择与计算。
测流断面要选择在断面平整,无显著变形现象,比降一致,水流均匀平稳的渠段上进行,渠段内无阻碍水流的杂草、杂物和建筑物,干支渠测流速时渠段长度一向要求为50-100m,斗分渠道一般长度为30-50m,施测前勘定间距相等的上、中、下三个断面,并设立标志和水尺。
其过水断面测量,即在中断面上垂直于渠道流向拉一水平线,沿水平线每隔一定距离(斗分渠0.2-0.4 m,)测一水深值,然后再按三角形、梯形、矩形面积计算方法,算出过水断面面积。
3、测流断面垂线数目选择与计算。
测深与测速垂线的数目和位置直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。
在垂线上测速点数目主要考虑测流精度要求,此外还应考虑节省人力和时间。
所以合理的测速垂线数目应为能充分反映横断面流速分布的最少的垂线数。
浅谈提高灌域量测水精度研究的报告乌兰布和灌域管理局李国震随着水费价格的提高,按方收费的普及,用水计量工作越来越被人们重视和关注。
如何提高灌区的量测水精度,做到计量准确、方法简便、受益单位易于掌握二的对象。
我们就乌兰布和灌域的实际,对提高灌域量水精度进行研究和探讨,并提出以下技术报告。
一、提高流速仪测流精度目前,流速仪测流是各灌区普遍采用的主要方法之一。
不同形状的渠道断面,不同质地的渠床,其流速分布规律各有其特点,对流速仅测流精度也就产生一定影响。
一般情况下,按照水文规范的规定来布设测线和测速点,是能够得到满意成果的。
但通过实测探讨,发现一些测流断面的断面流速分布及垂线流速分布的规律与水文规范有不吻合的现象。
1 、测线和测点位置在梯形混凝土衬砌固定测流断面渠道中,最大流速区不是在过水断面中泓区(中心测线附近),而是在渠道两坡角处测线附近,水面以下(0.1~0.8 ) H 的区域内。
在个别测流断面上,垂线流速分布规律不符合卡门对数曲线:Vh = V m(1.116+0.2671gh)式中:h 为自渠底算起的相对水深;Vh为垂线上相对水深h 处的流速;Vm 为垂线平均流速。
因此,按规范中一点法、二点法、三点法施测的垂线的平均流速与精测法的垂线平均流速误差较大。
这就需要在布置测速垂线时予以考虑,在坡角处设测线,使垂线控制到高流速区,避免因测线布设不当面产生系统误差。
通过对流速资料的分析,要重点加强对垂线流速分布规律的精测,找出测线上能够代表垂线平均流速的测点,确定该断面测速点的位置。
2、岸边流速系数岸边流速系数是影响流速仪测流精度的一个重要因素。
对于缺乏实测资料的测流断面,岸边流速系数一般采用经验值规则上渠a =0.60~0.70混凝土衬砌测段a = 0.70~0.90岸边流速系数的大小与梁道的断面形状、渠道的糙率、渠道的水流形态等因素有关。
采用的经验系数往往与实际不符,实测流量与实际流量之间产生较大误差。
旋杯式流速仪在灌区的应用
张晓梦
【期刊名称】《现代农村科技》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】旋杯式流速仪是石津灌区常用测流工具,每年春灌期间一二级测站及部分三级测站均使用旋杯式流速仪进行测流。
本文主要介绍了旋杯式流速仪在石津灌区的应用、常见故障解决方法以及维护保养技术。
1灌区基本情况石津灌区位于河北省中南部,是河北省唯一省属灌区,主要以农业灌溉为主,兼生活、工业、生态、环境供水和水力发电的综合型灌区。
灌区于1949年6月正式开灌,灌溉水源为岗南和黄壁庄两座大型水库,两库总库容为27.8亿m^(3),兴利库容12.4亿m^(3),农业灌溉范围包括石家庄、衡水、邢台、辛集4个市的14个县(市、区);骨干工程控制面积达4 144 km^(2),耕地面积435万亩,设计灌溉面积200万亩;主要灌溉作物为冬小麦、棉花等,多年平均农业用水量4.4亿m^(3),有效灌溉面积173万亩。
【总页数】2页(P102-103)
【作者】张晓梦
【作者单位】河北省水务中心石津灌区事务中心
【正文语种】中文
【中图分类】S27
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