南三支渠丰复渠(南)水文站多层时差法明渠流量计在线测流系统比测率定成果分析

通过对2021年多层时差法在线监测资料和走航式ADCP实测流量资料的对比分析,对多层时差法与流速仪法比测的断面流量关系进行率定,建立流量线性回归方程。结果表明,该回归方程拟合效果较好,可广泛应用于河套灌区断面稳定渠道流量实时在线监测。

明渠含沙水流流量测量精度分析——以超声时差法测流为例

水流中泥沙的存在对流量测量精度的影响一直是水力学的重要问题。本文以超声时差法测流方法为例,在室内明渠水槽中开展了不同含沙量(最大含沙量27 kg·m^(-3),宁夏引黄灌区天然沙,中值粒径0.015 mm)对流量测量精度的影响测试研究,以电磁流量计及巴歇尔槽测量值为基准,对比了超声时差法在不同含沙量下的流量测量偏差,分析了含沙量对其流量测量精度的影响。结果表明:在含沙条件下,超声时差法的流量测量值总体偏大,且偏差量随含沙量增大呈增大趋势。多声路箱式超声时差流量计受含沙量影响相对较小,在本文泥沙粒径、含沙量范围内平均意义上流量测量偏差在7%;单声路超声时差流量计受含沙量影响较大,在本文测验环境下其在含沙量较高时测量值偏大300%~500%,基本处于失效状态。

时差法超声波流量计在矩形渠道测流中的应用分析

明渠主要指的是表面不同的部位会受到大气压强直接作用的渠道,按照形成条件可以划分成人工明渠以及天然明渠,其广泛运用于工业废水、城市污水、农业灌溉及公路排水系统中。明渠的精准计量,是促进节约用水、提高用水效率的有效有段。明渠的流量测量方法有很多,其中时差法超声波流量计是进行明渠测流的一种关键设备。在我国电子技术水平不断进步的背景之下,超声波流量计也得到了较迅猛的技术发展,在水利、水电以及农业等领域有着较为广泛的应用。相比于其他明渠测量方法,比如传统的堰槽法、流速仪法等,时差法超声波流量计在测量精度、操作的简便以及适用性上,优势更为明显,在对农业灌溉渠道、天然河道等进行流量计量时能够获得更为准确的结果。基于此,本文在实验室边坡水槽与实际矩形渠道之中应用了时差法超声波流量计进行测量,旨在探寻这一方式的可行性。结果显示,通过时差法超声波流量计进行测流,所获得的结果准确度更高,具备较高的应用与推广价值。

塔里木灌区多泥沙明渠测流设备比测与精度分析

为探究新疆塔里木灌区含沙水流对测流设备精度的影响,选取灌区测流条件较好且具有代表性的明渠水流为研究对象,以电磁流量计为基准,在室内明渠水槽测试了时差法超声流量计、旋桨式流速仪、多普勒流速仪,在不同含沙量(最大含沙量55 kg/m^(3),塔里木灌区明渠天然沙,中值粒径0.034 mm)下的测流精度.结果表明:在含沙量范围内测流平均意义上,时差法超声流量计在含沙量S≤33 kg/m^(3)下测流误差为-0.66%~7.92%,符合明渠量水误差规范要求,能够满足塔里木灌区最高含沙量(29 kg/m^(3))下的量水精度;旋桨式流速仪在低流速下测量结果偏低,随着含沙量的增大其测量结果逐渐偏大,误差最大达93%;多普勒流速仪在低含沙量下测量结果比清水条件下更精准,但高含沙量下测量误差较高,达140%~190%.研究结果可为塔里木灌区明渠测流设备选用提供借鉴,继而促进推广与应用.

多声道超声波明渠流量计的设计

传统的超声波明渠流量计因声道少而易受到噪声、渠壁粗糙程度、流场分布不均等因素的影响,其测量精度和稳定性不理想。设计了一款基于时差法的多声道超声波明渠流量计,通过增加声道数量及高精度计时芯片的选用,有效提高流速和流量测量的准确度。给出了该流量计的总体框架及主要软硬件设计,并通过实验明确了其测量性能,在流速为0~4 m/s时,误差小于2%,且重复性好。