测流方案对比分析
几种主流的交通流量检测方案的比较
几种主流的交通流量检测方案的比较目前市场上主要的交通流量检测手段有:环形线圈、微波检测、视频检测,无线地磁检测等其他检测器,下面我们逐个来分析其优缺点。
1、基于线圈技术原理:以金属环形线圈埋设于路面下,利用车辆经过线圈区域时因车身铁材料所造成的电感量的变化来探测车辆的存在。
该探测技术可测车速,车流量,占有率等基本交通信息参数,但是不能多车道同时探测。
安装:埋设式。
在路面开一条深槽,将探测线圈埋入其中,信息处理部分安装于路边的控制箱。
优点:首次投资较少、准确度高、不受气候和光照等外界条件影响。
缺点:安装与维修因为需要中断交通、破坏路面而变得很复杂,加上车辆重压等因素导致寿命不长,因而维护成本很高。
另外特殊路段如桥梁、隧道等难以安装。
技术:最简单也最成熟应用成本:首次投资相对较少,维护成本极高。
应用范围:可应用于除不能破坏路面情况外的所有地方。
与其他系统的兼容性:与交通信号灯控制系统兼容性很好,但是与基于其它技术的交通信息采集系统的兼容性较差。
目前常规的线圈交通信息检测系统信息传输采用的是轮循,而基于其它技术的系统主要采用的是主动上报的方式。
2、基于视频技术原理:使用计算机视频技术检测交通信息,通过视频摄象头和计算机模仿人眼的功能,在视频范围内划定虚拟线圈,车辆进入检测区域使背景灰度发生变化,从而感知车辆的存在,并以此检测车辆的流量和速度。
该探测技术可测车速,车流量,占有率等基本交通信息参数,但是难以实现很多车道同时探测。
安装:正向安装于龙门架或者L型横梁上。
优点:在气候和光照等外界条件理想的情况下准确度高。
缺点:极易受气候和光照等外界条件等影响,因为需要正向安装于龙门架或者L型横梁上而使得安装与维修变得很复杂。
技术:不成熟,主要问题是要克服外界条件的影响。
应用成本:首次投资相对线圈要高,但是维护成本很低。
应用范围:可应用于能架设龙门架或者L型横梁的所有地方。
与其他系统的兼容性:好。
3、基于微波雷达技术基于微波雷达技术的交通信息采集系统可分为侧向安装与正向安装2种。
明渠流量计选型(明渠测流方法比较)
《明渠测流方法比较》一、测流方法1.超声波时差法(分单声道法与多声道法)2.超声波多普勒法3.电磁法(分单点法与多点法)二、相互比较:三、如何提高测量精度明渠流量计(指直接测流速的流量计,不包括通过水位换算流量的水位式流量计)目前有三种类型:①超声波时差法(分单声道法与多声道法)如:RISONIC2000(瑞士)②超声波多普勒法如:HOH-L-O1(北京金水中科)③电磁法(分单点法与多点法)如:LDM-51(开封厂)一、测流方法:1.超声波时差法(分单声道法与多声道法)实物安装图如下图:安装示意图如下图:测流原理如下图:断面的平均流速等于=(V1*A1+V2*A2+…Vi*Ai+…+Vn*An)/A Vi :第i个流速探头测量的平均线流速Ai :第i个分割面积2.超声波多普勒法实物安装图如下图:安装示意图如下图:测流原理如下图:断面的平均流速=实际测速范围内的杂质最大概率流速3.电磁法(分单点法与多点法)实物安装图如下图:安装示意图如下图:测流原理如下图:以三点法为例:断面的平均流速等于=(V1 *A1+V2*A2+V3*A3)*K/A Vi :第i个流速探头测量的点流速Ai :第i个分割面积K: 模型转换系数二、相互比较:以上三种明渠流量计的测速原理均是测出标准断面上的部分流速来换算为整体断面的平均流速,其中超声波时差法的单声道法与电磁法的单点法在渠道水位变化时流速探头会接近甚至露出水面,因此精度不会很高,所以这里只比较以下三种测量方法的精度:①超声波时差法(多声道法)②电磁法(多点法)③超声波多普勒法从理论上讲,三种方法测得的各自测流范围的流速精度应该都是很高的,都在1%以内,关键是换算为断面整体平均流速时其计算模型会产生误差,因此这三种方法的实际断面流量测量精度主要是换算模型及公式的精度及校准精度。
从上述测量原理图中可以看出电磁法(多点法)的实际测量范围是点,超声波时差法(多声道法)的实际测量范围是线,超声波多普勒法的实际测量范围为面,比较如下图:从上述测量范围可以看出,超声波时差法(多声道法)的测量范围完全包含了电磁法(多点法)的测量范围,因此前者的精度肯定会比后者高(实际应用中可能后者的测量精度有时会高于前者,这主要是由于安装位置、安装精度、校准方法等引起的,如果在同样的位置并采用同样的安装精度及校准方法,后者的精度肯定不会高于前者。
ADCP测流与传统测流的对比及应用
ADCP测流与传统测流的对比及应用摘要:流量测验是水文工作的重要任务之一,传统的河流流量测验主要采用单点流速仪法,广泛运用在人工船测、桥测、缆道、涉水测量等,既费时效率也很低。
ADCP的数据采集、传输、存储全部通过电脑控制操作,自动化程度高。
ADCP的使用比传统测验方法提高效率几十倍,标志着河流流量测验的现代化,被称为是流量测验领域的一次革新。
关键词:ADCP测流传统测流多普勒北川水文站1 ADCP测流原理ADCP是20世纪80年代初发展起来的一种利用声学多普勒原理测量水流速剖面的仪器,根据测定水体中微颗粒声后向散射的多普勒频移来测量水体速度。
它的换能器发射出一定频率的脉冲,该脉冲碰到水体中的悬浮物质后产生后向散射回波信号。
由于悬浮物质随流漂移,使该回波信号频率与发射频率之间产生一个频差,即多普勒频移。
根据这一频移的大小和符号(正负),即能计算出流速和流向。
由于声速在一定深度范围内(表层至几百米深度)的水体中的传播速度基本不变,根据声波由发射到接收的时间差便可确定深度。
一台ADCP可以顶替若干台传统的流速仪,在使用ADCP测流时,设置不同厚度的深度单元,即将测流断面分成若干个子断面,利用不断发射的声波,确定一定的发射时间间隔及滞后,通过多普勒频以及谱宽度的估算,便可得到整个水体剖面逐层上水体的流速;在每个子断面内测量垂线上一点或多点流速并测量水深从而得到子断面内的平均流速和流量,再将各个子断面的流量迭加,即得整个断面流量。
2 ADCP测流与传统测流比较2.1 ADCP方法与传统方法的相同点ADCP测流与传统流速仪法的基本原理一样,都是将整个测流断面划分为许多子断面(即布设多条垂线),在每个子断面中垂线处测量水深并测量多点的流速从而得到垂线(即子断面)平均流速2.2 ADCP方法与传统方法的不同(1)传统流速仪法是静态方法,流速仪是固定的;ADCP方法是动态方法,ADCP 在随测量船运动过程中进行测量。
反应流场模拟和实测的比对与分析
反应流场模拟和实测的比对与分析随着现代科技的不断发展,流场模拟技术也变得越来越成熟,成为了许多工程领域必不可少的工具。
在流体力学领域,数值模拟与实测是两个相辅相成的重要手段,它们可以共同帮助工程师更深入地了解流场特性,优化设计方案和降低风险。
然而,流场模拟与实测之间的比较并不是一件简单的事情。
在实际工程中,我们通常会发现模拟结果与实测结果存在差异,这使得如何准确地对比模拟与实测成为一个有意义的问题。
在此,我们将从几方面来讲述反应流场模拟和实测的比对与分析。
首先,我们需要明确两者之间的较大差异来自于哪些因素。
从代码层面来看,模拟计算所采用的数值方法和求解器都可能会对计算结果产生较大的影响。
此外,模拟所采用的物理模型是否能与实际现象较好地吻合也是影响结果差异的一个因素。
因此,在实际工程中,通常需要对模型的计算精度、计算参数进行验证和优化,以提高模拟结果的准确性。
同时,我们也需要注意到,实测结果的精度和误差同样会影响比较结果的准确性。
在实际测试中,不同的测试设备和方法会对实测结果产生不同影响。
此外,由于气体、液体等流体的流动非常复杂,因此在某些情况下,实测结果本身也可能存在着很大的误差。
针对这些问题,我们可以采用一些专门的对比量和评价方法来对模拟与实测进行比较。
在流场模拟中,常用的评价指标有速度、压力、温度等物理量的差异比较与对比;而在实测中,则可以通过流场可视化、测量精度评价等方式来进行比较。
除此之外,我们还应该关注模拟和实测之间的物理现象本身是否存在差异。
例如,实际工程环境中的很多流体现象都是非常复杂的,例如空气层流、湍流等现象,在模拟过程中的考虑可能存在一定的误差。
此时,我们也需要对模拟结果适当进行修正,并采取更为合理的评价方式来对其进行比较和分析。
总体来说,流场模拟与实测之间的比较与分析既需要我们对具体数据进行深入的分析,又需要我们建立起更为理性的评价机制和方法。
只有通过充分、系统地了解模拟与实测之间差异的本质和原因,我们才能在实际工程中更好地利用这两个手段,为提高工程质量和效率做出贡献。
测流分析报告
测流分析报告1. 概述测流分析是指通过测量水流的流速和流量等参数,对水流的特性和行为进行分析和研究的过程。
测流分析对于水资源管理、环境保护、水力工程设计等领域具有重要意义。
本报告对测流分析的原理、方法和应用进行综合介绍和分析,旨在提供测流分析的基本知识和技术指导。
2. 测流原理2.1 测流的目的测流的主要目的是获得水体通过某一点的流量,以便进行水资源管理和水力工程设计。
流量是衡量水流的重要指标,因此准确测量流量对于确定水资源合理利用、控制水位和保护环境等方面具有重要意义。
2.2 流速与流量的关系流速是指单位时间内水流通过某一横截面的速度,用公式表示为:流速 = 流量 / 横截面积流量是指单位时间内通过某一横截面的水量,用公式表示为:流量 = 流速 * 横截面积因此,测量流速和横截面积可以间接确定流量。
2.3 测流的方法测流的常用方法包括:流速测量法、涡街流量计法、压力差法和气泡法等。
每种方法都有其适用的场景和特点。
3. 测流方法与应用3.1 流速测量法流速测量法是通过直接测量水流通过某一点的速度来推算流量的方法。
常用的流速测量方法有流速计测量法、浮标法和测速装置法等。
流速测量法适用于中小型河流和水渠等场景的流量测量。
3.2 涡街流量计法涡街流量计是一种常用的流量测量仪器,利用涡街产生的旋涡频率与流速成正比的原理来测量流量。
涡街流量计具有结构简单、安装方便、精度高等优点,广泛应用于工业和城市供水领域。
3.3 压力差法压力差法是利用水流通过截面时产生的压力差来推算流量的方法。
通过在不同位置设置压力计,可以测量水流通过的压力差,并通过相应的公式计算出流量。
3.4 气泡法气泡法是一种简便的测流方法,通过向水流中注入空气,并通过测量空气泡的流动速度来计算流速和流量。
气泡法适用于流速较低的水流测量,如湖泊、水库等静态水体的流量测量。
4. 测流分析案例4.1 水资源管理测流分析在水资源管理中起着重要作用。
通过测算不同点的流量和流速,可以评估水资源的合理利用和分配,为决策提供科学依据。
不同类型监测站测流设备及方案比较
讯 — R TN I M I N —O F A O
流方 法 , 在渡河 的同时实现流量 测验 。 因为它一 次能 同时测 出 水 流干扰较 大, 或流量测量准确性要求 高时, 应
河 床 的断 面 形 状 、 深 、 速 和 流 量 , 用 面宽 且 精 度 高 , 用 使 用 多 路 ( 束 ) 水 流 适 适 声 的流 量 计 , 量 两个 以 上 直 径 测
流量 、 累积水量; ⑤应有抗 电磁干扰 的能力。
声学时差法管道流量计可具有以下功能 : ① 自动记 录测得 的流速 、 流量 、 累积 水量 ;
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小 型机 服务 器
负载均衡
不 同类型 监 测 站 测流 设备及方 案 比较
河道 ( 明渠 ) 型流量自动监测站测 流方案
目前 河道 ( 明渠 ) 流量测量 的方 法有 : ①流 速面积法 ; ②超 准测流设备标定流量 系数后, 才能保证 精度 。 该仪器的最大特点是可做到在线连续 测量 , 声波 时差法; ③侧视式 声学多普勒 流速剖面仪法 ( 水平式A P 缺 点是 在断面 较宽 、 DC 水浅 和含沙 量较 高的条 件 或H— C ) ④ 走航式 声学 多普勒流 速剖 面仪法 ( AD P ; 也称走航式 下 无法 使 用 。另外 , 由于 换能 器 安装 在 河 的两 AD P ; C ) ⑤水工建筑物测流法 ; 堰槽 法; ⑥ ⑦比降面积法。 超声波时差法和侧视式 声学 多普勒流速剖面仪法两种 测流
水文站H-ADCP流量测验比测误差分析
《河南水利与南水北调》2023年第9期水文水资源水文站H-ADCP 流量测验比测误差分析赵义峰(伊犁水文勘测局,新疆伊宁835000)摘要:以新疆某水文测站为依托,在提出该测站水文缆道流速仪和H-ADCP 比测方案的基础上,进行了两种测流方法在流速、流量、断面面积等方面的测验误差分析,并以比测相关数据为基础,分析了比测过程中各类误差对比测相关关系的影响。
结果表明,H-ADCP 在该水文测站水文测报中的应用切实可行,在节省人力的同时,可显著提升水文测验结果精度及水文测报自动化水平。
关键词:水文站;H-ADCP ;水文缆道流速仪;流量;比测;误差中图分类号:P332.4;TV131文献标识码:A文章编号:1673-8853(2023)09-0062-02作者简介:赵义峰(1967—),男,正高级工程师,主要从事水文测验整编、水文规律研究分析工作。
1测站概况新疆某水文测站水文站于1986年建立,为国家基本水文站,建站后一直采用水文缆道流速仪进行水文要素监测。
为加快新疆地区水文现代化建设进程,优化当前传统的水位测验和资料整编方式,测站于2020年5月完成H-ADCP 测流设备安装及调试,随后进入比测阶段。
2比测方案2.1测流设备采用美国RDI 公司产600kHz 的H-ADCP 测流设备和流速仪法同步测流,并比较流量、流速及断面面积等测值,分析测流误差。
以设置在缆道断面上游5m 处、且与河道左岸垂直建设的栈桥为H-ADCP 测流断面平台,H-ADCP 测流设备水平安装,安装高度为-0.75m ,最大测距可达到90m 。
岸坡系数陡岸为0.80、斜坡为0.70;水深修正统一采用River Depth Source 软件中的Composite (VB )工具;幂函数指数则以流量测量质量控制软件所推荐的值为准;固定声速取1450m/s 。
H-ADCP 测流设备按照10s 时间间隔采集连续测验瞬时单元流速数据,5s 间隔采集水位数据,对流速数据和水位数据分别进行300s 时段和180s 时段的滤波平滑处理。
几种流速测定法比较分析
几种流速测定法比较分析按照正常情况下,本站进行三日一次测、一日三次目观水尺。
利用渠中已搭建的测水桥进行固定性断面的测水方式,基于掌握水渠流量必须确保刘玉芬水比例,尤其是在洪峰期间,下游分水任务的正确进行以便提高分水效益,使得本站测水工作任务将面临巨大的挑战。
本人长期实践中意识到洪水期间测水工作的重要性并且认为这不仅对相似水渠进行测水时带来一些有利于分水工作的顺利进行,还有能够提供一些参考价值。
下面简约介绍洪水期的测水方法:一、流速仪法水流速度由流速仪来测定并且把流速和渠道断面积相乘的方法来定义流速仪法。
流速仪法的测量成果可作为率定或校准其他的测量方法的标准。
1.其使用条件-在深水大于10cm,流速不小于0.05cm/s时,可以采用流速仪来计算水的流量比较合适。
2.计算公式- V=K*N/t+C式中:V-水流流速,米/秒;N-旋杯或葉片浆在t时间内的总转数;K-比例系数;C-因摩擦引起的修正值。
3、积深法测速测点数的确定:当水深小于40厘米时,选用一点法,即=V0.6二、浮标法测量方法中,浮标测流方法是最简单的测量方法之一。
利用观测的浮标漂移速度进行水道横断面的测量,以此推算断面流量。
1、适用条件:水渠道面长度不小于10m,无弯曲和底壁平滑。
2、计算公式:V=α*L/tQ=VS=α*L*S/t式中:V-水流流速,米/秒;L-选取测定的水渠部分长度,米;t-浮标通过这段距离;S-渠道截面积,米2;α-系数;α称岸边系数,斜坡岸边α=0.67~0.75;陡岸α=0.8~0.9;死水边α=0.5~0.37.一般渠道α取0.7。
Q-流量,3米/秒。
三、堰流法这个方法由于测量精度比较高等原因被广泛采用,其常用的方法有三角堰法,矩形堰法和梯形研堰法。
(一)三角堰法:1、适用条件:它适用于水头0.05m≤H≤0.35m、流量Q≤0.1m3/s的洪水流量测[②]。
2、计算公式:Q=8/15μtg0.5θh5/2式中:Q---洪水流量,m3/s;h---堰的几何水头,m;θ---堰口夹角,°;μ---流量系数,约为0.6;g---重力加速度,取9.808m/s2。
恩施市水文站流量测验间测方案分析报告
清江是长江主要一级支流,位于长江南岸,是长江中游在湖北省境内仅次于汉水的第二大支流。
它发源于湖北省恩施土家族苗族自治州利川市东北的齐岳山东麓龙洞沟,自西向东流经利川、恩施、建始、宣恩、巴东、长阳、枝城等7县市,全长423km,总落差1430m,流域面积16742km2,于枝城市注入长江。
1测站概况恩施市水文站(以下简称恩施站)位于恩施市小渡船红旗大道2号,东经109°20′,北纬30°18′,控制流域面积2928km2,为清江上游控制站。
控制流域面积2928km2,占流域总面积的17.5%。
始建于1939年6月,由前汉江工程局在恩施东门渡设立并开始观测水位。
1944年至1948年增测流量,解放前夕水位、流量暂时停测。
1950年8月,由长委会中游工程局在原址恢复观测水位, 1957年起交由湖北省水利厅,同年10月,站址上迁6km至小渡船。
1958年增测流量,1959年开始泥沙观测和水样水质分析。
雨量观测时间是1952~1955年及1960年至今。
恩施站测验河段顺直,基上900m、基下700m处各有弯道约束,河床由粗砂、卵石构成,两岸为浆砌石坎,河道稳定,水位在414.80m以上左岸开始漫滩(目前滩地正在进行市政建设),基下130m处有一单跨拱桥,对中、高水起控制作用,主河槽在洪水期有局部冲淤变化。
该站基线长75m,与断面夹角为90°,且仪器视线与断面最远点的夹角不小于30°。
流速仪测流断面为U型单式断面,断面右岸有35m宽的沙滩,低水受下游浅滩控制,反映在Z~Q关系曲线随比降减小流量增大[1-2]。
2水位流量关系线变化规律恩施站地处山区,洪水主要受上游流域降水影响。
在该站已有的76年资料系列中,含有特大水年、大水年、小水年及特枯水年等各类型水位流量资料。
其中实测洪峰流量在4000m3/s以上的特大洪水有1次,3000至4000m3/s的大洪水有5次,3000m3/s 以下为一般性洪水和小洪水。
几种主流交通流量检测方案的比较分析
一、目前市场上重要旳交通信息检测手段有那些?各有什么样旳优缺陷?交通信息采集技术旳研究已经开展数年。
时至今日, 已经有多种交通信息采集技术在实际中应用。
通过这些技术采集到旳交通信息重要包括各车道旳车流量、车道拥有率, 车速、车型、车头时距等。
最先开始发展旳是接触式旳交通信息采集技术, 其重要代表是压电、压力管探测、环行线圈探测和磁力式探测。
这些采集装置均有共同特点, 就是埋藏在路面之下, 当汽车通过采集装置上方时会引起对应旳压力、电场或磁场旳变化, 最终采集装置将这些力和场旳变化转换为所需要旳交通信息。
通过数年发展, 路面接触式旳交通信息采集技术已经很成熟, 其测量精度高, 易于掌握, 一直在交通信息采集领域中占有重要地位。
不过这种路面接触式旳交通采集装置有着不可防止旳缺陷。
首先是安装维护困难, 必须中断交通、破坏路面;另一方面伴随车辆增多, 车辆对道路旳压力导致此类装置旳使用寿命也越来越短;目前道路扩张很快, 多种环境下旳道路日益增多, 而路基下沉、盐碱和冰冻等条件将严重影响路面接触式交通信息采集装置旳使用。
所有这些都带来了其使用成本旳上升。
新近发展起来旳路面非接触式交通信息采集装置不存在安装维护困难、使用寿命短等缺陷, 重要分为波频探测和视频探测两大类。
波频探测又可分为微波、超声波和红外三种, 其中除了超声波探测只能进行单车道交通信息采集外, 其他都可同步进行多车道交通信息采集。
由于安装维护简朴, 路面非接触式交通信息采集技术发展非常迅速。
视频探测是运用车辆进入检测区域导致背景灰度变化旳原理来进行检测, 直观可靠, 但受光度, 气候条件旳影响很大。
而波频探测则是运用车辆通过检测区域时引起旳电磁波旳返回时间或频率旳变化进行检测, 其中红外检测对车型辨别清晰, 但受天气旳影响很大, 而超声检测对于车速和车型旳鉴定精确, 但受安装条件限制只能顶部正向安装, 只能采集一种车道旳信息。
微波检测有着安装维护以便、使用寿命长、受天气气候影响小, 能同步进行多种车道检测旳长处, 但存在侧向安装同步检测多种车道时不能检测单一车辆旳速度等缺陷。
双江口站雷达波流量在线系统比测分析方案
双江口站雷达波流量在线系统比测分析方案摘要:《水文监测管理规定》和《河流流量测验规范》的规定和标准对雷达波流量在线系统进行比测分析,以确定在雷达波在线测流的采用系数。
关键词:双江口;雷达波;流量一、基本情况1、双江口水文站本站位于浏阳市高坪镇双江村,东经113°41',北纬28°12',为浏渭河区域代表站,控制流域面积2067km2,属二类精度站。
测验项目包括水位、流量、泥沙、降水、水温、水面蒸发、水质项目。
基本水尺断面位于大、小溪河汇合处下游约700m处,流速仪测流断面在基上6m处,测验河段顺直长度约为3km。
上游约10km处的大溪河上有古港坝一座;上游约24km处的小溪河上有株树桥水电站;上游约500m处已建双江口水电站;下游约2km处有石矶头水泥拦河坝。
下游500m处长沙引水工程建有桥梁,河道布置有两组桥墩。
基本水尺断面及流速仪测流断面均呈"U"型,河床为卵石夹沙组成,整个断面有水草生长,断面比较稳定。
水位21.57米以上为高水,21.57米至20.61米之间为中水,20.61米至20.14米为低水。
20.14米以下为枯水。
2、雷达波流量在线系统1)产品概述雷达波流量在线系统由跨河缆索、自移动探头、控制系统、电源系统等部分组成。
雷达波流量在线系统流速测量设备采用多普勒雷达波测速传感器,以非接触方式测量水流表面流速,借助自行走机构在缆索上运动,测量横断面上不同位置的水面流速,配套专业测流软件,通过借用断面资料来计算断面流量。
图2 雷达波流量在线系统示意图4)仪器安装雷达波流量在线系统的自动探头悬挂在跨河缆道上,根据控制系统发出的无线指令测量各垂线水面流速,测量完成后自动返回充电桩充电。
根据雷达波流速仪测流原理,其设备尤其适用于高流速、大量漂浮物河流,其它测流设备无法入水情况下的流量测验。
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,反射波愈强,有利于雷达波流速仪工作,所以用它来替代传统的高洪流量测验方法浮标法是最合适的。
走航式ADCP与常规流速仪法流量测验对比分析
走航式ADCP与常规流速仪法流量测验对比分析摘要:运用大量实测资料,对常规流速仪与走航式ADCP实测结果进行对比,分析走航式ADCP使用效果,对今后的推广使用,提出意见和建议。
关键词:走航式ADCP;资料对比;分析1、测验环境的基本情况黄雒闸水文站位于流量测验断面位于闸下游150m处,断面附近河床无水草、乱石。
断面稳定,河宽160m。
断面下游350m为西河河口,断面受裕溪河水位顶托。
2、ADCP实测资料与流速仪实测资料对比ADCP走航式的测流原理为假定在距仪器一定距离内两波束相应测点处的流速大小方向也是相同的,并且和断面上的相应测点处的流速大小方向也是相同的。
即VA=VB=V1。
本次走航式ADCP与常规流速仪法流量测验对比分析为15次,走航式ADCP的测流断面采用缆道测流断面,即同一断面,保证了断面的统一。
而且在前后相邻时刻进行比测,所以,比测数据应相对可靠。
而且走航式ADCP测流时,测船平均速度力求小于或等于水流流速,且保证每次进行4 次断面测量,来回各两次,取得四次断面测量的平均值作为实测流量值。
如果四次断面测量值的变幅除以平均值结果大于 5%,应再进行另外四次的断面测量,保证了测验精度。
流速仪测流采用常测法,即每条垂线用0.2、0.8水深两点测速。
ADCP换能器水深度为0.1m,入手深度相对较小,但测流过程中不会发生换能器露出水面,产出“空蚀”现象,从而保证了测验的精度。
流量比测资料如下:黄雒闸水文站走航式ADCP与流速仪法流量测验对比分析ADCP在黄雒闸的流量比测表明:①ADCP测验方法与常规流速仪相比具有以下特点:常规流速仪法是静态方法,流速仪是固定的,ADCP方法是动态方法,ADCP在随测验船运动过程中进行测验;常规流速仪法要求测流断面垂直于河岸,ADCP方法不要求测流断面垂直于河岸,测船航行的轨迹可以时斜线或曲线;②不扰动流场,测验历时短、测速范围大,抗飘浮物强,测验风险小、测验数据量大,保养维修简单,不用上油清洗。
测流方案对比分析
1. 声学法测流1.1. 超声波时差法1.1.1. 方法分类超声波时差法分为以下三类: ➢ 有线声学时差法 ➢ 无线声学时差法 ➢多声道声学时差法1.1.2. 适用范围1.1.3. 应用环境➢ 测流断面河床稳定,无明显冲淤变化,无水草影响;频率 28kHz 200kHz 500kHz 1MHz 测量范围200-2000m1-200m1-100m0.5-15m流速量程 ± 10m/s流速精度 在测量的声路上应小于 0.1%流量精度 通常偏差应小于3 %,现场校准后优于 +/- 1% 分辨率1mm/sG P S 校时G P S 校时无线数据通讯流量计主机流量计从机探头探头卫星有线声学时无线声学时多声道声学时➢断面水位面积关系稳定;➢测流断面流态稳定,无回流漩涡,流速分布均匀,层流速分布有规律;➢含沙量小。
1.2.多普勒法(ADCP)水平安装1.2.1.适用范围(1)水平式➢测流断面河床稳定,无明显冲淤变化,无水草影响;➢测流断面呈矩形、U形形状,断面水位面积关系稳定;➢测流断面流态稳定,无回流漩涡,流速分布均匀,层流速分布有规律;➢测流断面水位变幅较小;➢含沙量小。
(2)垂直式➢非通航河道、淤积较小;➢测流断面河床稳定,无明显冲淤变化,无水草影响;➢测流断面呈形状不规则,但断面水位面积关系稳定;➢测流断面流态稳定,无回流漩涡,断面流速分布均匀;➢测流断面水位变幅较大;➢含沙量小。
2.雷达非接触式测流雷达流速仪测流是利用雷达流速仪测量河道表面点流速,通过率定表面点流速与断面平均流速的关系计算断面过流流量。
2.1.适用范围2.2.应用环境➢河道平顺、液态稳定、风浪较小的断面;➢无冲淤变化;➢不受回水跌水影响;➢经率定验证点流速与断面平均流速的关系稳定。
各种电流检测方式的比较
浅谈电流检测方式一、检测电阻+运放优势:成本低、精度较高、体积小劣势:温漂较大,精密电阻的选择较难,无隔离效果。
分析:这两种拓扑结构,都存在一定的风险性,低端检测电路易对地线造成干扰;高端检测,电阻与运放的选择要求高。
检测电阻,成本低廉的一般精度较低,温漂大,而如果要选用精度高的,温漂小的,则需要用到合金电阻,成本将大大提高。
运放成本低的,钳位电压低,而特殊工艺的,则成本上升很多。
二、电流互感器CT/电压互感器PT在变压器理论中,一、二次电压比等于匝数比,电流比为匝数比的倒数。
而CT和PT就是特殊的变压器。
基本构造上,CT的一次侧匝数少,二次侧匝数多,如果二次开路,则二次侧电压很高,会击穿绕阻和回路的绝缘,伤及设备和人身。
PT相反,一次侧匝数多,二次侧匝数少,如果二次短路,则二次侧电流很大,使回路发热,烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器,英文拼写Current Transformer,是将一次侧的大电流,按比例变为适合通过仪表或继电器使用的,额定电流为5A或1A的变换设备。
它的工作原理和变压器相似。
也称作TA 或LH(旧符号)工作特点和要求:1、一次绕组与高压回路串联,只取决于所在高压回路电流,而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不允许开路,否则会产生危险的高电压,危及人身及设备安全。
3、CT二次回路必须有一点直接接地,防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压,但仅一点接地。
4、变换的准确性。
PT,电压互感器,英文拼写Phase voltage Transformers,是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。
电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。
也称作TV或YH(旧符号)。
工作特点和要求:1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路(短路电流烧毁PT),装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的准确性模块型霍尔电流传感器模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。
测流比测方案
测流比测方案在实际生活中,我们经常会遇到需要测量流量的情况,无论是工业生产中的流体输送,还是自来水管道的供水,甚至是空调系统中的冷气流动,都需要对流量进行准确的测量。
而测流比测方案就是一种常用的方法,它能帮助我们准确地测量流体的流量,并对流体系统进行优化和改进。
测流比测方案是一种基于测流比原理的测量方法,通过测量流体通过的截面积比值来进行流量的计算。
简单来说,就是将待测流体通过一个已知截面积的孔隙或管道,然后测量流体通过另一个待测截面积的孔隙或管道所用的时间,通过计算两者之间的比值,即可得到待测流体的流量。
测流比测方案的优势在于它的简便性和高精度。
相较于传统的流速计或涡轮流量计,测流比测方案无需使用复杂的设备和传感器,只需要简单的计时器和准确测量两个截面积即可。
而且由于测流比是一种相对量,不受局部压力变化等干扰因素的影响,所以能够提供更为准确和可靠的测量结果。
然而,要使用测流比测方案来进行流量测量,首先需要确定用于测量的截面积。
在实际应用中,可以选择一段已知截面积的管道作为基准,然后通过其他位置的截面积来进行测量。
这样的好处是,可以在不影响流体的情况下进行测量,而且可以方便地应用于各种场合。
测流比测方案的应用范围广泛,特别适用于流量较大且流速较慢的情况,如化工工业中的输送管道,清洗设备中的流体循环,以及供暖系统中的暖气水循环等。
通过测量流体的流量,可以准确地掌握系统的运行情况,及时发现和解决问题,提高生产效率和节约能源。
此外,测流比测方案还有助于流体系统的优化和改进。
通过准确测量流体的流量,可以了解流体在不同截面积位置的流速分布情况,从而发现并解决可能存在的流动不均匀、阻塞、漏水等问题。
根据测量结果,可以合理调整管道的布局和尺寸,优化流体输送的效果,提高系统的稳定性和可靠性。
尽管测流比测方案在流量测量中具有很大的优势,但也存在一些限制和注意事项。
首先,由于测流比测方案是通过计算比值来测量流量,所以对测量环境和条件的精确要求较高,包括截面积的精确测量、流体通过时间的准确记录等。
测流比测方案
测流比测方案1. 引言测流比是指在地质工程中对地下水流动情况进行调查和评估的一个重要指标。
测流比的测量是为了了解地下水的流动速度和流向,从而帮助地质工程师做出正确的决策和规划。
本文将介绍一种测流比测量方案,包括测量原理、仪器设备和操作步骤,并给出了数据处理和结果分析的方法。
2. 测量原理测流比的测量原理是基于地下水位的变化和水流的流速之间的关系。
当地下水位变化时,可以根据水位变化的速度和距离计算出水流的速度,从而得到测流比。
3. 仪器设备测流比测量需要以下仪器设备: - 测量杆:用于测量地下水位的变化 - 测量器:用于测量水流的速度 - 计算器:用于计算测流比4. 操作步骤4.1 安装测量点在需要进行测流比测量的地点,选择合适的位置进行测量点的安装。
确保测量点固定牢固且不会被水流冲走。
4.2 测量地下水位变化使用测量杆在测量点上方的井孔或钻孔中测量地下水位的变化。
将测量杆放入井孔或钻孔中,记录下与地面的距离,并定期进行测量。
4.3 测量水流速度使用测量器测量水流的速度。
将测量器放入水流中,记录下水流速度的数据,并计算平均值。
4.4 计算测流比根据测量得到的地下水位变化速度和水流速度数据,使用计算器计算出测流比。
5. 数据处理与结果分析将测量得到的数据进行处理和分析,得出测流比的结果。
可以使用数据处理软件,如Excel,进行数据的整理和计算。
根据计算出的测流比,可以分析地下水流动的速度和流向,为地质工程提供参考。
6. 结论通过以上的测流比测量方案,我们可以准确地测量和评估地下水流动情况。
这对于地质工程的规划和决策具有重要意义。
我们可以根据测流比的结果,选择合适的措施和方法,从而保证地质工程的顺利进行。
参考资料参考资料的引用示例:•Smith, J. (2000). Groundwater flow measurement techniques. Journal of Hydrology, 250(1), 1-8.•Brown, A. (2005). Methods for measuring groundwater flow rates. Environmental Monitoring and Assessment, 100(1-3), 369-381.。
测流比测方案
测流比测方案1. 引言测流比(Flow Ratio)是一种用于确定液体或气体体积流量的测量方法。
通过测流比,可以提供有关流体介质在管道中的流动情况的重要信息。
本文将介绍测流比的原理、测量方法和相关应用。
2. 测流比的原理测流比是通过比较固定点上液体或气体的体积流动速率来确定流体介质在管道中的流量情况。
通常情况下,测流比是通过在管道中安装两个测量装置来实现的,这些测量装置可以测量所感兴趣的液体或气体的流量。
3. 测量方法测流比的测量方法可以根据液体或气体介质的不同进行调整。
以下是常用的几种测流比测量方法:3.1 差压法差压法是一种用于测量液体或气体流量的常用方法。
它基于波纹管、转子、喷嘴或孔板等测量装置上的压力差。
通过根据测量装置上液体或气体流动时的压力差,可以计算出流体的流量。
3.2 隧道流量计隧道流量计是一种适用于高速流动液体或气体的测量技术。
它通过在管道中安装一个具有已知截面积的流量计来测量流体的流量。
隧道流量计可以通过利用测量装置两侧的压力差来计算出流体的流量。
3.3 磁敏涡流流量计磁敏涡流流量计是一种通过感应磁场变化来测量液体或气体流量的技术。
它基于涡流效应,通过在管道中安装一个磁敏感应装置,并施加一个交变磁场来测量流体的流量。
这种测量方法精确且可靠,常用于工业自动化控制系统中。
4. 测流比的应用测流比在很多领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:4.1 工业流程监控在工业流程控制中,测流比被广泛应用于监控和控制液体或气体的流量。
通过实时测量流体的流量,可以及时调整相关参数,确保工业流程的正常运行。
4.2 能源管理测流比也可以用于能源管理。
通过测量液体或气体的流量,可以确定能源消耗情况,并采取相应的措施来提高能源利用效率。
4.3 环境保护在环境保护领域,测流比可用于监测废水、废气的排放量。
通过实时监测流体的流量,可以及时发现和纠正排放异常,确保环境的健康和安全。
5. 结论测流比是一种重要的流量测量方法,可用于确定液体或气体流量的体积。
液体流量计的比对
液体流量计的比对按照流量设备的测量原理可分为:容积式流量计,速度式流量计,靶式流量计,电磁流量计,漩涡流量,转子流量计,差压流量计,超声波流量计,质量流量计等见表:1 、靶式流量计测量原理:介质在测量管中流动时,因自身的动能与靶板产生压差,使靶板产生微量的受力,由此产生的作用力与流速成正比。
泉州日新生产的SBL型靶式流量计:2009年开始投产2008年的升级版,其特点:无可动部件,准确度高:±0.2%、±0.5%、± 1.0%;±1.5% ;重复性好:0.03~0.06%;测量快速;抗振、抗干扰好。
对腐蚀、结垢、粘度、润滑油、排污等介质都能适用。
压损小仅孔板的1/2△P左右。
流量测量范围宽:1:30;测小流量0.002m3/h 或更小。
温度:-196 ℃~700℃。
即可干式标定,又可砝码挂重检定。
工况压力:0~42Mpa;输出形式:4-20mA、RS485/RS232、脉冲、0-10V、哈特协议,又可连接无纸记录仪。
管径从6-3800mm或更大。
安装简单方便、极易维护。
适用于各种液体、气体、蒸汽、过热蒸汽等。
深受用户认可和好评。
2 、转子流量计浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
在流速和浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。
一般分为玻璃和金属转子流量计。
金属转子流量计是工业上最常用的,对于小管径腐蚀性介质通常用玻璃材质,由于玻璃材质的本身易碎性,关键的控制点也有用全钛材等贵重金属为材质的转子流量计。
国内转子流量计的生产厂家很多,主要有承德克罗尼(采用德国科隆技术)、开封仪表厂、重庆川仪、常州成丰都生产转子流量计,由于转子流量计精度高,重复性好,在小管径(≤ 200mm)流量检测方面得到广泛应用。
3 、容积式流量计容积式流量计是通过测定壳体和转子之间形成的计量容积来测量流体的体积流量。
多普勒流速剖面仪(ADCP)与流速仪法流量对比分析
多普勒流速剖面仪(ADCP)与流速仪法流量对比分析摘要:随着时代的发展,水文仪器已进入高科技时代,ADCP即多普勒流速剖面仪是目前测量江河流量的最高端产品,但任何仪器设备都不是万能的,对于操作者来说将提出更高的要求。
本文通过与流速仪法对比分析,总结出了利用两种不同的方法所存在的差异,对于同行业使用ADCP测流具有一定的参考价值。
关键词:ADCP 流速仪对比分析1 情况简介松花江(六)站是松花江控制站,也是国家重要水文站。
该站位于吉林省德惠市松花江镇,设立于1923年1月,最初站名为松花江铁桥;1933年11月更改站名为松花江; 1966年6月经过几次迁移,最后为目前的松花江(六)水文站,集水面积51500km2。
畅流期采用牵船索人工摆舵船上测流。
该站ADCP于2008年就已经配置到位,近几年来一直在进行对比及操作训练,目前该站人员已经能够对ADCP进行熟练操作和使用,对比数据经计算分析合理可靠,具备投入使用的条件。
ADCP是利用多普勒效应原理进行流速测量。
ADCP因其原理的优越性,突破传统机械转动为基础的传感流速仪,用声波换能器作传感器,换能器发射声脉冲波,声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射,由换能器接收信号,经测定多普勒频移而测算出流速。
ADCP具有能直接测出断面的流速剖面、具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。
目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。
与传统的人工船测,桥测,缆道测量,和涉水测量的基本原理一样:在测流断面上布设多条垂线,在每条垂线处测量水深并测量多点的流速从而得到垂线平均流速,但ADCP所测的垂线可以很多,每条垂线上的测点也很多。
2 对比分析的目的通过对比ADCP测流与常规流速仪测流数据,分析之间存在差异的原因,可以尽量减少由于操作不当产生的误差,以便ADCP在本站更好地投入应用。
同时还可以解决本站由于偏角测量引起的流量改正等一系列问题。
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1. 声学法测流
1.1. 超声波时差法
1.1.1. 方法分类
超声波时差法分为以下三类: ➢ 有线声学时差法 ➢ 无线声学时差法 ➢
多声道声学时差法
1.1.
2. 适用范围
1.1.3. 应用环境
➢ 测流断面河床稳定,无明显冲淤变化,无水草影响;
频率 28kHz 200kHz 500kHz 1MHz 测量范围
200-2000m
1-200m
1-100m
0.5-15m
流速量程 ± 10m/s
流速精度 在测量的声路上应小于 0.1%
流量精度 通常偏差应小于3 %,现场校准后优于 +/- 1% 分辨率
1mm/s
G P S 校时
G P S 校
时
无线
数据
通讯
流量计主机
流量计从机
探头
探头
卫星
有线声学时无线声学时多声道声学时
➢断面水位面积关系稳定;
➢测流断面流态稳定,无回流漩涡,流速分布均匀,层流速分布有规律;
➢含沙量小。
1.2.多普勒法(ADCP)
水平安装
1.2.1.适用范围
(1)水平式
➢测流断面河床稳定,无明显冲淤变化,无水草影响;
➢测流断面呈矩形、U形形状,断面水位面积关系稳定;
➢测流断面流态稳定,无回流漩涡,流速分布均匀,层流速分布有规律;
➢测流断面水位变幅较小;
➢含沙量小。
(2)垂直式
➢非通航河道、淤积较小;
➢测流断面河床稳定,无明显冲淤变化,无水草影响;
➢测流断面呈形状不规则,但断面水位面积关系稳定;
➢测流断面流态稳定,无回流漩涡,断面流速分布均匀;
➢测流断面水位变幅较大;
➢含沙量小。
2.雷达非接触式测流
雷达流速仪测流是利用雷达流速仪测量河道表面点流速,通过率定表面点流速与断面平均流速的关系计算断面过流流量。
2.1.适用范围
2.2.应用环境
➢河道平顺、液态稳定、风浪较小的断面;
➢无冲淤变化;
➢不受回水跌水影响;
➢经率定验证点流速与断面平均流速的关系稳定。