超声波流量计在大型渠道测流中的应用

超声波法测量流量是随着电子技术和材料技术的发展而越来越被大量采用的一种流量测量方法,它与传统测量方法相比,具有安装施工简单、测量精度高、适用性强、数据采集自动化程度高等优点,可以作为准确测量明渠流量的一种方法加以推广.     

超声波流量计杂质对测量精度影响机理分析

水中杂质是引起超声波衰减、导致超声波流量计测量不准确的主要影响因素。采用数值模拟计算和实验研究相结合的方法,对含杂质水流的超声波流量计内部杂质分布及测量精度进行了研究。采用两相流数学模型进行内部流动的数值计算,获得了不同杂质粒径在不同流量工况下的杂质分布规律,通过实验对含杂质水流的超声波流量计的测量误差进行分析,对数值计算结果进行了验证,探知了不同杂质粒径对超声波传播中心区域的影响及超声波测量误差的影响规律。结果表明,杂质粒径在0.02 mm以下,或者流量在1.05 m3/h以上时,该工况下中心区域的杂质浓度分布基本保持一致,对超声波的传播和测量精度影响规律一致。结果可为超声波流量计在含杂质水质工况下测量精度的研究提供理论参考。     

流量计在农田灌溉中的应用分析

流量计是用以测量管路中流体流量(单位时间内通过的流体体积)的仪表.超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息,超声波技术是由测量横过渠道的超声波传播时间来计算流速的;电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的,用来测量导电液体体积流量的仪表.测流的电磁技术是利用导电的水流中人工建立的磁场,然后测量横跨水流两边的合成电位差.二者均在农田灌溉中有着广泛的应用前景.     

矩形明渠流速分布特征及其在流量量测中的应用

通过对明渠流速的水槽试验研究,建立了矩形断面明渠流速沿垂线分布的抛物线公式和流速横向分布的乘幂函数公式,拟合分析给出了流速分布系数的确定方法。实测渠道流速资料验证表明,所提出的明渠流速分布规律与实际分布一致。根据提出的明渠流速分布规律,给出了确定明渠流量的简易测定与计算方法,计算相对误差较小,可以满足明渠流量计量的精度要求。在此基础上设计了实用流量自动化测量系统,可以简化明渠测流工作量,降低测量成本、提高明渠测流精度,已在一些引水渠道中使用。     

超声波流量计在大型泵站流量测试中的应用

简述了超声波流量计测量原理,结合江都三站现场测试,得出超声波流量计测量数据准确,可信度高,比较适合于低扬程大流量泵站现场测试。超声波流量计的成功应用,对掌握大型泵站机组性能以及泵站运行管理将起到积极推动作用。     

UF-911超声波流量计在东改工程中的应用

UF-911流量计是专用于大流量测量的高精度流量测量系统，配有多种超声换能器。和其他测流方式相比，它能测量特大流量，测量精度和自动化程度高、具有独特的智能诊断功能和可供选择的各种接口，并且可以根据管路条件及对测量精度的要求，分别采用2、4或8声道任意组合。主要对东深梯级泵站进水口明渠所用UF-911流量计原理、软件系统、安装与调试、故障分析与排除进行了介绍。     

高精度流量率定装置的研究

目前，所有的水力机械实验室为体现自己的装备水平，都在想方设法提高测试用装置及仪表的精度。且由于各单项测量量中流量测量的可能误差最大，因而把提高流量的测量精度作为关键技术。流量测量方法分直接法和间接法。直接法的精度较高，但测量时间长、工序较复杂．所以试验研究中通常是采用间接法测量流量．要提高间接法测量流量的精度，就必须对测量用的流量计进行原位率定。在水力机械重点实验室的建设中，为了提高整个泵试验系统的精度，我们进行了高精度流量原位率定装置的研究。一、率定方法的分析与设计流量的率定方法一般分为容积法…     

基于稀释法的矩形明渠自动测流研究

为了探索基于稀释法的自动测流装置在矩形明渠中的测流精度及影响因素,利用YD-1H型盐度计测量示踪剂溶液投入前后矩形明渠水流的盐度变化,可得到各个时段水流的盐度值。基于稀释法的自动测流装置结合了YD-1H型盐度计与物联网云平台,自动测量水流盐度,从而得出流量Q=C_1V/∫■(C_2-C_0)d t。通过观察电磁流量计的流量以及对实验测流数据的分析,结果发现,基于稀释法的自动测流装置得到的流量与矩形明渠中实际流量平均相对误差在4%以内,符合明渠测流装置测量精度的要求,进一步证明了基于稀释法的自动测流装置的可行性,具有一定的推广应用价值。     

基于堰流的矩形明渠跌水量水研究

基于堰流的测流原理,推求出矩形渠道自由跌水的流量理论计算公式,其中综合流量系数(m)可由明渠底坡(S)和糙率(n)共同确定,并针对6种明渠底坡(S)、2种糙率(n)进行了一系列模型试验。结果表明,矩形明渠量水堰过流顺畅,测流精确,综合流量系数m与S(1/2)/n存在线性关系,流量试验值与理论计算值吻合良好。     

超声波水位流量计在灌区的应用

通过对灌溉渠道流量监测方法的原理分析,结合霍泉3条干渠的实际情况和历史测流数据,通过分析计算得出了合理有效的水力学公式,并很好地与超声波水位流量计相结合,实现了水量的自动计量和传输,有效地解决了霍泉3条干渠的用水管理问题.     

基于断面比能和大数据的明渠量水方法及其应用研究

根据明渠恒定渐变流形成条件和水力特性,以断面比能为理论依据,采用迭代法计算明渠流速、流量,构建了基于断面比能和大数据的新型明渠双水位量水方法。通过在冶河灌区实际应用,对采集的水深数据和实测的流量数据进行大数据计算,得出不同上下游水深对应的水力坡度和流量,提出糙率按水深和时段分区取值,并在此基础上绘制明渠恒定渐变流Q～H_s～ΔH关系曲线,分析实际工程中时段、边壁条件对糙率系数的影响,阐述明渠量水段应具备的条件。该方法理论依据充分,糙率取值较合理,流量精度较高,研究结果可为灌区量水技术方法创新和应用提供参考。     

明渠壁面粗糙度突增对紊流流速及紊动强度影响的试验研究

对壁面粗糙度突增时的明渠紊流特性进行了试验研究。利用三维超声波流速仪,测量了粗糙度突增后,不同水深情况下明渠紊流的水流方向、横向和垂向三维瞬时流速。分析了粗糙度突增对明渠紊流的影响,得到了壁面粗糙度突增后,明渠紊流的时均流速分布特点以及水流方向、横向和垂向紊动强度的沿程变化特点。     

优选法在明渠设计中的应用

一、明渠设计工况分析在农田水利工程明渠设计中,经常按均匀流进行水力计算。规划设计新渠道时,渠道通过设计流量Q,可根据该渠道所担负的任务预先确定。设计流量Q确定后,即可按照渠道所经地段的地形、地质条件和拟采用的护面材料而选定边坡系数m及粗糙系数n。在Q、m和n确定后,按均匀流进行明渠设计     

谷物收获超声波流量计的前期研究

以多普勒法的谷物收获超声波流量计为研究对象,进行谷物收获系统和超声波流量计的前期研究.超声波流量计是利用流体对超声波的影响来测量流量的仪表,传统的测量原理一般为时间差法,测量精度低,只能对液体或者气体进行流速测量;而采用多普勒测量法则可以达到更高的测量精度,并且尝试对谷物(固体)的流速进行测量.     

流量的测量方法

随着科学技术的发展，测量技术的不断提高和仪器仪表的日臻完善，检验计量、检验手段注重准确、方便和高效。但实际应用中，受资金、场地介质和人员等因素的制约，可根据实际情况，选择不同的流量测量方法。下面简单介绍几种常用的测量方法。     

平移式喷灌机供水明渠底坡设计

为了对平移式喷灌机供水明渠底坡采用顺坡和平坡设计进行比较,提供了常用平移式喷灌机供水明渠的流量和渠长范围,结合平移式喷灌机对其供水明渠水面线的具体要求,采用分段试算法计算当明渠流量分别为0.10、0.15、0.20、0.25和0.30 m~3/s,渠长分别为3.0和4.5 km,明渠底坡分别为0.000 1和0时的水面线。结果显示当明渠流量分别为0.10、0.15和0.20 m~3/s时,明渠底坡为0的设计较优;当明渠流量分别为0.25和0.30 m~3/s时,明渠底坡为0.000 1的设计较优。结果表明当明渠流量不大于0.20 m~3/s、渠长不大于4.5 km时,平移式喷灌机供水明渠宜采用平底坡设计;当明渠流量大于0.20 m~3/s时,还应根据具体的流量、渠长和粗糙系数对渠高和底坡进行设计。     

新型超声波方形量水槽测流误差试验研究

为提高新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流量精度,加强新型超声波方形量水槽在明渠量测水中的适应性,进而推进灌区信息化建设,在超声波方形量水槽前后加设水力收缩段,并引入水力学公式辅助测流,最后与三角堰进行流量误差对比试验研究.研究结果表明:无收缩段的方形量水槽在淹没出流条件下测流误差低于8％;有收缩段方形量水槽在...     

灌区量测水方法与技术研究进展

精准的灌区量测水方法与技术是减少灌区无效弃水，保障灌区用水安全的重要手段。针对灌区明渠量测水方法与技术，系统阐述了水工建筑物量水、特设量水设备量水、流速—面积法量水和水位—流量法量水4种方法的研究进展，归纳分析了4种量测水方法的适用条件及量测精度，阐述了不同场景下明渠量测水方法应用情况。结果表明：配备水位传感器等设备的量水建筑物为数据获取与传输提供了便利；优化建筑物结构特征可提升建筑物适用范围和测量精度，推动了特设量水设备技术发展。流速—面积法因量测精度高常用于校准其他量测水方法，但其操作复杂、耗时长导致测流效率较低，随着超声波等技术日趋成熟，可用以复杂流态流量的测量工作；流速分布规律作为流速—面积法量水的基础，利用流速分布规律可建立点流速与断面平均流速的关系，进而通过点流速获取断面流量。水位—流量法受断面参数影响显著，仅对特定工况可用，因此难以推广。利用机器学习方法处理大量水位与流量关系的历史数据对水位预测流量提供了数据处理手段。最后，探讨了非接触式量测水技术以及模型算法对流量预测的发展前景，结合目前研究基础和实际需求对未来的研究方向进行了讨论，以期为进一步提高量测水精度、降低量测水...     

扭矩式明渠测流方法的研究

针对北方灌区斗、农渠数量多、底坡缓且灌溉水流泥沙多的现状，提出了一种扭矩式明渠测流方法。为了探索在矩形明渠水流冲击作用下测流圆杆对固定点的扭矩、水深与流量之间的理论关系，应用圆柱绕流原理对圆杆测流模型进行理论分析，并结合流速面积法，得出扭矩、水深与流量之间的半经验关系式，并在室内矩形明渠中进行标定。试验结果表明，扭矩式明渠测流方法具有较高的测流精度，计算流量与实测流量之间平均相对误差为1.212%，最大相对误差为3.18%，相对误差均小于5%，满足灌区量水要求。该测流方法水头损失小、成本低廉，测流精度较高，为灌区量水提供一种新的测流方法。     

单腔单振子压电泵流量自测量方法研究

为满足压电泵系统流体精确控制及小型化的需要,提出利用压电自感知及神经网络技术的单腔单振子压电泵流量自测量方法。压电泵结构上采用双压电晶片振子同时作为执行元件与传感元件使用。首先分析了流量影响因素,并分析了传感压电片输出信号与振子变形关系。得出:压电泵流量与振子振动状态存在函数关系,振子的振动状态可由传感压电信号实时反映,因此在信号中隐含着压电泵流量信息。据此制作了传感压电信号参数测量电路样机,将参数测量结果作为神经网络输入,建立了用于压电泵流量预测的BP神经网络模型。实验结果表明:利用该方法得到的预测值与实验测量值之间相关系数在0.999 3以上,最大相对误差率小于3.46%,预测结果与测量值接近。该流量自测量方法具有较好的准确性。