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江边水站明渠流量测量
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摘要:着重介绍超声波用于明渠流量的基本原理,结合武钢江边水站明渠流量测量现场实际,讲述了流量测量系统的安装标定等问题,可供从事流量测量设计及现场维护检修人员参考。

关键词:明渠流量测量 超声波 脉动流 水位井

MEASUREMENT ON FLOWRATE OF OPEN DITCH OF
RIVER SIDE WATER STATION

Wang Shaojun Liu Xiaolong Zhou Chen
(The Measuring Instrumentation Control Company)
Yang Xianfa Wang Pixin
(The Measurement Management Department)
Wang Decheng Wang Shusui Gao Yunpeng
(The Technological Department) (The Central Energy Resource Factory )

Abstract:This paper amphatically introduces the fundamental principle lf measurement on the flowrate lf the open ditch of the river side water station by supersonic wave and describes the installation and marking of the flowrae measuring system in combination with the actual field conditions of the folwrate measurement for the river side water station of WISCO.It can be used for the flowrate measurement design and the field inspection & maintenance personnel as referntial guide.
Keywords:flowrate measurement for open ditch supersonic wave pulsating flow water lever well.

1. 前言

国家对武钢引用长江水按江心水站和江边水站水泵的能力收取资源费,因此对其水量进行计量,不但能使水费收取趋向合理,而且能为武钢的生产提供准确数据。根据技术中心及能源总厂的要求,武钢计控公司与有关单位科技人员共同努力,研制开发出多声路超声波流量装置,用于武钢江边水站明渠,测量水流量,系统经半年试运行,效果良好,达到预期目标。

2.测量基本理论

2.1 流速基本计算公式
由明渠基本理论,对于明渠恒定均匀流,已知沿水深方向有下列对数形式的点流速u的计算公式

式中,u——点流速
u*——摩阴流速
C——常数
H——断面水深
h——点流速处深度
△——渠壁绝对粗糙度
2.2 超声换能器工作原理
超声换能器测量工作原理,采用时差法进行测量。也就是通过测量超声波在“顺流”和“逆流”的传播时间差,求得该超声换能器所在流层的流速,再根据流速基本公式(1)和断面数据求得流量。如图1所示,在渠道内斜向设置一对超声换能器P1P2,设两换能器之间的距离为L,由其形成的声路路径和水流流向的夹角为θ。


当P1发射超声波,P2接收时,超声波的传播时间(正向传播时间)
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