一、產品原理
產品有三個功能：測平均流速、測水深、測水溫，并可顯示斷面流量。
其中水溫測量使用溫度探頭，溫度探頭不與水接觸，緊貼儀器外包裝材料頂部，需要置于水底一定時間后才能反映實際水溫。測水溫的目的是校正超聲波在水中的速度，并修正壓力傳感器所測得的水位值。
水深測量使用進口高精度壓力傳感器，置于儀器底部，其探頭感應部位與水直接接觸。
流速的測量是通過超聲波探頭（換能器）發射與接受超生波信號并做相應的計算處理而獲得的：
通過測得的平均流速及水位及斷面尺寸，可求得斷面流量。

平均流速測量：流速的測量是通過超聲波探頭（換能器）發射與接受超生波信號并做相應的計算處理而獲得的：換能器1發射頻率為f1的超聲波信號，以一定角度由水下向水面發射，在碰到水中的懸浮顆粒或氣泡后，頻率發生偏移，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。水中會有大量的雜質顆粒與氣泡，每一個反射粒子對應一個多譜勒頻移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。

二、設備參數

·流速：·量程： 21mm/s～5000mm/s。 ·準確度：測量流速的±1%。 ·分辨率：1mm/s。
·溫度：·量程： 0℃～60℃。 ·分辨率：0.2℃。
·水位： ·量程： 0～10m。·分辨率：1 mm。·準確度：測量水位的±0.5%。
·流量：·準確度：測量流量的±2%。
·電源：12V DC 或220V AC。
·接口：標準RS485
·通訊協議： Modbus。
·數據儲存容量：每10分鐘采集一條記錄，可以存儲超過6個月的數據，而且這些數據即便在掉電的情況下，也可以長期不丟失。
·運行溫度：0℃～60℃水溫。
·外殼材料：PC或PVC塑料。
·外殼防護等級：IP68。
·可靠性：MTBF≥25000h。
·尺寸：（230×90×37）mm（探頭）。
（257×179×70）mm（終端機）。
20m（通信電纜標準長度，可加長到1000 m）。

三、使用條件

水質要求：含有一定微小雜質或氣泡的水體，水中漂浮物不易過多。
①當水中漂浮物過多而又使用本儀器時，雜草或塑料袋等有可能覆蓋探頭而使之工作失效，這時需在儀器工作不正常時及時清除探頭上的覆蓋物。條件允許時可在上游設置攔污柵，但攔污柵距儀器距離不小于5倍水力半徑，以免水草等淤積于攔污柵前造成流態不穩，這時攔污柵前的雜物需定期清除。（當水草等雜物過多而干擾儀器時，需對測量結果進行處理，將其中的干擾數據去掉，具體可由軟件或人工來實現；干擾嚴重時干擾數據的處理需要有經驗的專業人員來進行。）
②當水質達到二級飲用水時，選擇有氣泡處（如跌水或閘門下游一定距離處）進行測量。當有氣泡處的流態不穩定不符合測流流態要求且不能采取有效的輔助穩流措施（如設置整流柵或穩流蓋板）時，只能選擇流態平穩段進行測量并采用如下特殊手段：
a．當為灌溉用水時在測量處上游渠底放置一定量的土塊：流速較低時可保持相當長的時間；當流速變大時會將土塊沖刷干凈，但此時水體中會產生氣泡并可滿足測量要求。因此當流速加大又變小后，需重新在上游渠底放置一定量的土塊。
b．在測量處上游一定位置設置跌水裝置以產生氣泡（如擋水格柵，此時會產生一定的水頭損失，并在流速加大時有可能在下游一定距離內產生亂流。

測流斷面的選擇（流態要求）：測流斷面上游要求有10倍水力半徑的順直段，下游有5倍水力半徑的順直段，且斷面形狀規則穩定，以保證安裝位置的水流流態均勻穩定。
如果安裝位置流態較差或順直段較短，一種辦法是在上游設置整流柵（或穩流蓋板）來穩定流態，此時應注意當水中雜草過多時會堵塞整流柵而起到相反的作用，解決的辦法是在雜草堵塞整流柵時及時清除或在上游增設攔污柵；另一種辦法是率定一個修正系數或在同一位置的左右岸各設置1臺儀器或將儀器安裝于渠道中間位置。以上兩種辦法均會影響到儀器的測量精度。

四、儀器組成及部件名稱

儀器結構圖

各部件名稱如下： 1探頭 2上位機（終端機） 3通信電纜 4轉接線

五、現場安裝方式

1．探頭的安裝（1）安裝位置：

探頭應安裝于具有固定斷面的渠道順直段下游，順直段長度最好是渠道水力半徑的15-20倍（順直段越長測量精度越高），且這一距離范圍內不得有過流阻擋物（如水閘、堰等），以保證探頭前端水流流態的均勻穩定。

探頭應盡量安裝于靠近渠底，當渠底有雜質沉積及水草生長或滾動的卵石時，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最好為50mm—150mm，具體視渠道的最低測流水位而定。當渠道水深較高且具有一定的最低水位時，為了安裝方便只要將探頭安裝于最低水位以下0.5倍處即可。

探頭在渠道橫斷面處的安裝位置一般如下（渠寬在20m以下）：對矩形斷面安裝于渠寬的0.15--0.2倍處；對梯形斷面則安裝于坡腳處；對于寬度較大的渠道，需安裝2臺或2臺以上的探頭，具體位置要視渠道寬度及橫斷面上的流態分布而定。

（2）安裝方法：

探頭安裝應完全水平于渠底（注意不是水平），同時保證與水流方向平行一致，探頭前端（沒有通信電纜的一端）逆水流方向并與水流方向夾角為180度，并且探頭前端不得有阻擋物干擾水流流態，通信電纜線最好從探頭的下游沿渠底及渠道邊坡引出水面或從安裝支架的鋼管內引出水面。
對于可完全斷水的渠道，可將固定探頭的支架（固定支架可在當地定做，與探頭連接部分最好用不銹鋼板及螺栓）直接固定于渠底；對于不能完全斷水且上游關閘后仍有較高水位不便水下作業的渠道，可將支架固定于渠臂上。固定于渠臂上的支架有兩種方式：簡易支架與組合支架。簡易支架主要為一根彎曲的鋼管或度鋅管，底部焊接一水平鋼板以固定探頭，豎立管通過鋼片橫翼固定于渠臂上；組合支架由底座與可拆卸部分組成，探頭安裝于可拆卸部分上，底座一次性固定安裝于測流斷面處（通過上游臨時關閘降低水位后，用膨脹螺栓固定于混凝土邊坡上），可拆卸部分通過水面上的螺栓與底座相連接固定，這樣便于今后對探頭的檢修與更換。

總結

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