明渠流量计的设计
明渠流量计量方案2(1)
明渠流量计量解决方案----上海肯特仪表股份有限公司• • • • • •1、概述 2、明渠流量几种方案 3、流速-水位法原理 4、制作安装要求 5、优点 6、其它1、概述明渠流量测量一直以来是人们比较关心的事情。
尤其是随着国家节 能减排、绿色环保理念的深入，对于污水排放的限制越来越严格；对于 如何利用好资源也越来越重视。
任何事情，预则立，不预则废。
事事想 到前面，就能事如所愿，实现成功目标。
所以，准确测量污水排放量， 加大考核力度，创造未来适合人类生存环境，势在必行；准确测量并利 用好资源，发挥最大效益，就成为各级有识之士共识。
那么，过去是如何测量江河的流量呢？过去一般是估算法，比如将 江河的河道大概估算一个形状，用一个深度标志杆来测量水深，用比较 繁复的积分方法计算截面积；在水中投放一个漂流物，测出漂浮物速度 就代表水的流速。
有了流速和河道截面积就可以算出流量。
黄河是中国第二长河，世界第五长河，世界上含沙量最多的河流。
被誉为中国的“母亲河”。
黄河从贵德至民和境内海拔在3000到1600米 之间，从民和下川口进入甘肃，这一段气候温和湿润有"高原小江南"的 美誉，水流清澈见底又有“天下黄河贵德清”的说法。
宁夏的宁夏平原和 内蒙古的河套平原，因为处在黄河上游的河谷地带，水源丰沛，灌溉便 利，农业发达，水草丰美，因此被称为塞上江南。
针对取黄河水进行农田灌溉的实际情况，我们介绍几种明渠流量计 量方法，供选择。
同时我们推荐采用流速-液位法。
这个方案的优点在于 实现容易，计量相对准确，水质变化也不影响计量以及施工简单系统成 熟等优点。
kent第 1 页2011-3-82、 种明渠流量测量方法• 2.1、槽堰式明渠流量计 • 槽堰式明渠流量计是用于测量自流非满管、开口排放渠道液体流量的 仪表。
应用于城市供水引水渠、电厂冷却水引水和排水渠、污水治理 流入和排放渠、工矿企业的化工液体、废水排放以及水利工程和农业 灌溉用渠道。
明渠流量计量办法
明渠流量计量办法一、水位法1、机械法浮子流量计浮子流量计本体由一个锥形管和一个置于锥形管中可以上下自由移动的浮子(或称转子)构成。
浮子流量计本体用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，并且垂直安装在测量管道上。
当流体自下而上流入锥管时，被浮子截流，在浮子上、下游之间产生压力差，浮子在压力差的作用下上升，此时作用在浮子上的力有三个:流体作用在浮子上的动压力、浮子在流体中的浮力、浮子的重力。
当锥管垂直安装时，浮子重心与锥管管轴相重合，作用在浮子上的三个力都落在管轴上。
当这些力平衡时，浮子就平稳地浮在锥管内某一位置上。
对于给定的浮子流量计，浮子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的，是常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流大小而变化的。
因此当来流变大或变小时，浮子将在其平衡位置上，作向上或向下的移动，当来流重新恒定时，浮子就在新的位置上稳定。
对于一台给定的浮子流量计，浮子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。
这就是浮子流量计的计量原理。
,相关仪表◆机械编码式水位计编码方式为将水位信息转换为一组机械触点通断信号，编码器为全量型机械式编码、无机械损耗、抗干扰、抗雷击一体化机械计水位显示、无功耗。
◆光电编码式水位计编码方式为将水位信息转换为相应的光量变化，再用光敏元件转换为数字信号，编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
信号强且稳定性好、最高分辨率高、光电式编码器体积大、防尘能力较弱。
◆磁电编码式水位计编码方式为将水位信息转换为相应的磁场变化，再用磁敏元件转换为数字信号：编码器体积非常小巧、分辨率小于光电编码器、对灰尘（非磁性）与光线不敏感、但它抗振性相对较差。
◆模数编码式水位计编码方式为将水位信息转换为模拟量，再用电子器件转换为数字信号。
2、压力传感器法根据压力与水深成正比关系的静水压力原理，运用压敏元件作传感器的水位汁。
当传感器固定在水下某一测点时，该测点以上水柱压力高度加上该点高程，即可间接地测出水位。
超声波明渠流量计系统的设计方案
超声波明渠流量计系统的设计方案1. 系统总体设计方案 1.1系统设计原则：设计中应充分考虑对计量仪的数据采集及传输要求，始终坚持以下原则：(1)可靠性：在实现无人值守的情况下，系统能够长时间稳定可靠的工作； (2)先进性：系统采用组态软件和计算机网络通信技术结合的方式实现在线实时查询功能；(3)易用性:数据采集软件尽可能达到直观形象，易于操作。
1.2 总体方案本系统可分为管理层、操作层和工业现场3个层级。
系统总的示意图如图1：以太网交换机员工超声波流量计环保部门无纸无笔记录图1 系统总框图1.3 主要功能管理层可提供工厂领导浏览现场实时工况画面，也可进行如使用权限、系统配置等高级设置,同时环保站也可通过管理层对污水排量实施监控；以太网交换机作中间站将下层数据送入上层管理网络；万一计算机系统发生故障时，仪表操作人员可依传统仪表使用方法直接操作仪表；工业现场提供各种控制信号，如模拟输入/输出和开关量的输入/输出至仪表。
简明起见，我们将系统分为两大块分步设计，一块是从工业现场到交换机，即现场数据采集和通信块；另一块是从交换机到管理层，即局域网通信块。
1.4 数据传输途径污水排量经流量计检测，经记录仪数据采集后以厂家自定义协议通过RS485现场总线送入EL-100P（即RS485与TCP/IP转换器），以TCP/IP 协议进入以太网交换机，上层网络可以通过以太网交换机访问各种数据。
2 系统各模块设计2.1现场数据采集和通信块本块由以太网交换机、流量计和记录仪及RS485与TCP/IP转换器三部分所组成。
流量计为超声波明渠流量计,流量计和记录仪将传输管线上的模拟信号转换为数字信号,提供一个485数据输出口;记录仪对数字信号进行实时采集、集中显示,并根据要求作好数据的保存,便于事后查询。
本块的原理示意图如图2所示：图2 现场数据采集和通信块原理图在图2中，记录仪采用无笔无纸记录仪（每四个超声波明渠流量计配一台无笔无纸记录仪，装在现场保护箱内，系统中一共用3台。
超声波明渠流量计标准
超声波明渠流量计标准超声波明渠流量计是一种用于测量明渠中水流量的设备，它利用超声波技术来实现非接触式的流量测量，具有测量精度高、稳定性好、维护方便等优点，因此在水利工程、环保监测、水务管理等领域得到了广泛应用。
为了确保超声波明渠流量计的准确性和可靠性，制定了一系列的标准来规范其设计、安装、使用和维护。
本文将对超声波明渠流量计的标准进行详细介绍。
首先，超声波明渠流量计的设计标准是保证其测量精度和稳定性的关键。
在设计过程中，需要考虑到流速范围、流量范围、水质情况等因素，选择合适的传感器类型、安装位置、测量原理等。
同时，还需要考虑到防雷、防水、抗干扰等环境因素，确保设备在恶劣环境下也能正常工作。
此外，设计标准还包括了设备的外观尺寸、显示界面、操作按钮等方面，以便用户能够方便地进行操作和观测。
其次，超声波明渠流量计的安装标准是保证其测量准确性的重要环节。
在安装过程中，需要严格按照标准要求选择安装位置，保证水流稳定、无漩涡、无波动，避免因水流条件不佳导致测量误差。
同时，还需要注意传感器与水面的距离、安装角度、固定方式等细节，确保传感器能够正常接收和发送超声波信号，从而实现准确的流量测量。
再次，超声波明渠流量计的使用标准是保证其长期稳定运行的关键。
在使用过程中，需要定期对设备进行校准、清洁、维护，以确保测量精度和稳定性。
同时，还需要严格按照使用手册要求进行操作，避免因错误操作导致设备损坏或测量误差。
另外，还需要对设备进行定期的性能检测和维护记录，以便及时发现和解决问题，确保设备的长期稳定运行。
最后，超声波明渠流量计的维护标准是保证其使用寿命和稳定性的关键。
在维护过程中，需要注意设备的清洁、防尘、防水、防腐蚀等工作，确保设备的各个部件能够正常运行。
同时，还需要定期对设备进行性能检测和维护记录，及时发现和解决问题，保证设备的长期稳定运行。
综上所述，超声波明渠流量计的标准涵盖了设计、安装、使用和维护等方方面面，通过严格遵守这些标准，能够确保设备的测量精度和稳定性，为水利工程、环保监测、水务管理等领域提供可靠的数据支持。
基于NIOSⅡ的超声波明渠流量计设计
收稿 日期 ：０ １ ０ — １ ２ １ － ８ ３ 稿 件 编 号 ：０ １ ８ ２ ２ １０ １ １
时 流 量 ， 别 送 到 Ｌ Ｄ显 示 器 显 示 和 数 据存 储 器 存 储 ， 盘 分 Ｃ 键 电路 可 以 查 询 之 前 记 录 的 流量 值 和 设 置 时 钟 、 讯 等 相 关 参 通
数 ：ｓ８ Ｒ ４ ５串 行 通 讯 和 电 流 环 输 出 电路 用 于 上 位 数 据 采 集 及
输 出信 号 频 率 较 低 且 可 升 级 性 差 、 度 低 。 中采 用 在 ｎ）Ａ 精 文 Ｇ 中构 建 Ｎ Ｏ 软 核 的 方 法 实 现 对 超 声 波 明 渠 流 量 计 的 核 心 Ｉ ＳＩ ｌ 控 制 ， 设 计 过 程 中 由 于 Ｓ Ｐ 可 编 程 片 上 系 统 ） 可 定 制 在 Ｏ Ｃ（ 的
流 量 测 量 在 工 矿 企 业 、 田河 流 、 境 保 护 等 许 多 领 域 农 环 中 占有 非 常 重 要 的 位 置 。作 为 流 量 监 测 的重 要 组 成 部 分 ， 明
渠 流 量 测 量 广 泛 应 用 于 工 业 企 业 、 流 、 业 用 水 中 给 、 水 河 农 排
性 ， 其硬件设计灵活可靠 。 使
１ 超 声 波 明 渠 流 量计 的 基 本 原 理
明 渠 流 量 计 是 在 非 满 管 状 敞 开 渠 道 测 量 自 由 表 面 自然
流 的流量仪表 。非满管状态 流动的水路称作 明渠 ， 测量 明渠
明渠流量计方法范文
明渠流量计方法范文一、流速-流量法流速-流量法是一种通过测量明渠中的水流速度来计算流量的方法。
该方法适用于明渠中水流比较均匀、流速变化较小的情况。
1.测量点的选择：在明渠的一侧选择一段足够长的测量段，该段应处于流量较为均匀的区域。
在该段中，选择若干个等距离的测点。
2.测量流速：使用流速测量仪器，如流速计或流速仪，将其放置在每个测点上，测量每个测点处的流速。
应该注意，测点处的流速应该代表该处整个截面的流速，因此在不同深度的不同位置进行多次测量，并取平均值。
3.计算平均流速：根据每个测点处的流速计算出平均流速。
常用的计算方法包括等距离测点法、梯形法、圆形法等。
4.测量截面面积：测量明渠的横截面形状，使用测量仪器测量其截面的宽度和深度，计算出截面的面积。
5.计算流量：根据平均流速和截面面积，使用流量公式计算出流量。
其中，最常用的流量公式是曼宁公式：Q=K*M*N*A*R^(2/3)*S^(1/2)。
其中，Q为流量，K为修正系数，M为河道断面形状系数，N为河道断面粗糙系数，A为横截面积，R为水力半径，S为水流沿程坡降。
6.验证和纠正：根据实际情况，可能需要对计算结果进行验证和纠正，以提高计算精度。
二、水位-流量法水位-流量法是一种通过测量明渠中的水位来计算流量的方法。
该方法适用于水流速度较大，无法直接测量的情况。
1.测量点的选择：与流速-流量法相似，也需要在明渠的一侧选择一个测量段。
不同之处是，在该段中，选择若干个等距离的测点，并测量每个测点处的水位高度。
2.建立水位-流量关系曲线：根据实测的水位高度和对应的流量数据，建立水位-流量关系曲线。
可以通过多次测量，采用回归分析法、插值法等方法获得较为准确的关系曲线。
3.测量水位：在使用明渠流量计时，通过合适的仪器测量明渠中的水位。
4.计算流量：根据测量到的水位，通过水位-流量关系曲线，计算出对应的流量。
5.验证和纠正：同样，根据实际情况，可能需要对计算结果进行验证和纠正，以提高计算精度。
双声道超声波明渠流量计设计
超 声 波 流 量 计 测 流 过 程 中会 受 到 噪 声 、 泥沙、 水 深等影 响 ，
这 使 得 灌 区用 水 测 量 监 控 较 难 。 而超 声 波传 播 时 间 测 量 也 直 接 影 响 着 流 量 计 的测 量 精 度 ， 因此 ， 设 计 了一 款 基 于 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ １ ４ ９
测量要求。
关键词 ： 明 渠 流 量测 量 ， 超 声 波 流 量计 ， 双声道 ， Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ ， Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ ２ １
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈｉ ｓ ｐａ ｐｅｒ ｐｒ ｅｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｍｅａ ｓ ｕｒ ｅｍｅｎ ｔ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｂａ ｓ ｅｄ ｏｎ Ｍ ＳＰ４ ３ ０Ｆ１ ４９ ａｎ ｄ Ｔ ＤＣ —ＧＰ２１ ， ｉ ｎｃ ｌ ｕ ｄｉ ｎ ｇ ｕ ｓ ｅ ｏｆ
式中 ， Ｓ （ ｈ ） 为过 流断 面 ， 是 水 位 高 程 的 函数 。
２ 系 统 设 计 与仿 真 研 究
２ ． １ 系 统整 体 结 构 双声 道 超 声 波 明渠 流 量 计 系 统 组 成 框 图 如 图 ２所 示 。
的 双 声 道 超 声 波 明渠 流 量 计 ，采 用 精 度 达 到 ｐ ｓ级 的 Ｔ Ｄ Ｃ 芯 片
１ ． １ 时差 法测 流原 理 时差 法测 流 量原 理 如 图 １ 所示 ， 探 头 １和探 头 ２是 收 发 为
一
体 的超声波换能器 ， 探头的 中
心频 率 为 １ ＭＨ ｚ ， ３是 测 流 断 面 ，
Ｌ为 超 声 波 在 水 中 的 传 播 距 离
Ｖ， 是水流速度 ， ０为 探 头 连 线 与
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ￣ｓ ： ｏ ｐ ｅ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｆ ｌ ｏ ｗ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｆ ｌ ｏ ｗｍｅ ｔ ｅ ｒ ， ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ， ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ ， Ｔ Ｄ Ｃ— ＧＰ ２ １
明渠流量监测系统方案设计
明渠流量监测系统方案设计一、系统概述明渠流量监测系统是一个集数据采集、传输、处理和分析于一体的综合性系统，其主要目的是实时、准确地获取明渠中的水流流量信息，并将这些数据提供给相关部门和人员，以便进行水资源管理、水利工程调度以及灾害预警等工作。
二、系统组成（一）传感器部分1、水位传感器用于测量明渠中的水位高度。
常见的水位传感器有压力式水位计、超声波水位计和雷达水位计等。
压力式水位计通过测量水对传感器的压力来计算水位，适用于较浅的渠道；超声波水位计和雷达水位计则利用声波或电磁波的反射原理来测量水位，适用于各种深度和环境的渠道。
2、流速传感器用于测量明渠中水流的速度。
常用的流速传感器有旋桨式流速仪、电磁流速仪和多普勒流速仪等。
旋桨式流速仪通过水流推动桨叶旋转来测量流速，适用于低流速的情况；电磁流速仪基于电磁感应原理测量流速，适用于较大的渠道和较高的流速；多普勒流速仪则利用多普勒效应测量水流中粒子的运动速度，从而得到流速信息，适用于含有杂质较多的水流。
（二）数据采集与传输部分1、数据采集器负责将传感器采集到的水位和流速数据进行数字化处理，并按照一定的格式进行存储。
数据采集器通常具有多个输入通道，可以同时连接多个传感器，提高系统的集成度和可靠性。
2、传输设备将采集到的数据传输到远程监控中心。
传输方式可以选择有线传输（如以太网、RS485 等）或无线传输（如GPRS、NBIoT、LoRa 等）。
有线传输具有稳定性高、传输速度快的优点，但布线成本较高；无线传输则具有安装方便、灵活性强的特点，但受信号覆盖和传输距离的限制。
（三）监控中心部分1、服务器用于接收和存储来自各个监测点的数据，并提供数据处理和分析的计算资源。
2、监控软件运行在服务器上，实现对数据的实时显示、历史查询、统计分析、报表生成等功能。
监控软件还应具备报警功能，当流量超过设定的阈值时，能够及时发出警报通知相关人员。
三、系统工作原理明渠流量的计算通常基于水位流量关系曲线或流速面积法。
明渠流量计规格书(一)
明渠流量计规格书(一)明渠流量计规格书是一份用于规范明渠流量计选型、制造和使用的详细文档。
其主要包含明渠流量计的类型、性能参数、设计标准、制造和安装要求、使用规范等方面的详细说明。
一、明渠流量计的类型明渠流量计通常可分为固定式、移动式两种。
其中，固定式明渠流量计是将流量测量装置固定在迎流断面的下游一定位置，使之与迎流道构成一个测流截面，通过计算该截面上的流量与流速得出流量值。
而移动式明渠流量计则是将测流装置加装到可移动的踏板、桥面等上，利用装置与移动载体相对运动的方式测量流量。
根据具体实际使用要求和场所条件的不同，选择合适的类型的明渠流量计，是确保测量数据准确、可靠的重要保障。
二、明渠流量计的性能参数明渠流量计的性能参数是直接影响测量精度和可靠性的关键因素。
其中，最主要的性能参数是测量范围、测量精度、重复性等。
对于明渠流量计而言，其测量范围通常是以流量、流速和水位等为基准进行定义的，这也直接决定了其可应用的流量范围。
而测量精度则是指在一定测量范围内，测量结果与真实值之间的误差范围。
重复性则是指在短时间内多次测量中，测量结果的差异大小。
其他性能参数如阀门品质、抗压能力、耐腐蚀性等也同样不可忽视。
三、明渠流量计的设计标准明渠流量计的设计标准影响着其制造和使用的安全性、可靠性以及流量测量的准确性。
设计标准主要包括国家标准、行业标准、企业标准等。
企业标准通常是在前两种标准基础上制定的，根据不同企业实际情况来定制的产品标准，其中企业自主制定的技术标准也非常重要。
四、明渠流量计制造和安装要求明渠流量计的制造和安装要求，直接关系到其使用效果。
制造和安装要求通常包括测量截面的形状和尺寸、流量测算装置的材质和制造工艺、安装方向和高度等。
严格按照这些要求进行制造和安装，可确保明渠流量计在日后的使用中测量数据的准确和稳定。
五、明渠流量计使用规范明渠流量计的使用规范是确保其正常使用的前提。
使用规范主要包括安全操作程序、日常维护和保养、应急处理等方面的内容。
明渠流量计量办法
明渠流量计量办法一、水位法1、机械法浮子流量计浮子流量计本体由一个锥形管和一个置于锥形管中可以上下自由移动的浮子(或称转子)构成。
浮子流量计本体用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，并且垂直安装在测量管道上。
当流体自下而上流入锥管时，被浮子截流，在浮子上、下游之间产生压力差，浮子在压力差的作用下上升，此时作用在浮子上的力有三个:流体作用在浮子上的动压力、浮子在流体中的浮力、浮子的重力。
当锥管垂直安装时，浮子重心与锥管管轴相重合，作用在浮子上的三个力都落在管轴上。
当这些力平衡时，浮子就平稳地浮在锥管内某一位置上。
对于给定的浮子流量计，浮子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的，是常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流大小而变化的。
因此当来流变大或变小时，浮子将在其平衡位置上，作向上或向下的移动，当来流重新恒定时，浮子就在新的位置上稳定。
对于一台给定的浮子流量计，浮子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。
这就是浮子流量计的计量原理。
,相关仪表◆机械编码式水位计编码方式为将水位信息转换为一组机械触点通断信号，编码器为全量型机械式编码、无机械损耗、抗干扰、抗雷击一体化机械计水位显示、无功耗。
◆光电编码式水位计编码方式为将水位信息转换为相应的光量变化，再用光敏元件转换为数字信号，编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
信号强且稳定性好、最高分辨率高、光电式编码器体积大、防尘能力较弱。
◆磁电编码式水位计编码方式为将水位信息转换为相应的磁场变化，再用磁敏元件转换为数字信号：编码器体积非常小巧、分辨率小于光电编码器、对灰尘（非磁性）与光线不敏感、但它抗振性相对较差。
◆模数编码式水位计编码方式为将水位信息转换为模拟量，再用电子器件转换为数字信号。
2、压力传感器法根据压力与水深成正比关系的静水压力原理，运用压敏元件作传感器的水位汁。
当传感器固定在水下某一测点时，该测点以上水柱压力高度加上该点高程，即可间接地测出水位。
明渠流量监测系统方案设计
明渠流量监测系统方案设计一、背景介绍水资源是人类所必须依赖的自然资源之一，其在社会发展中扮演着至关重要的角色。
而明渠流量监测是一个重要的水资源管理手段，可以对水资源进行有效的监控和调度。
在传统的水资源管理中，人工监测和分析占用大量的人力和物力，效率低，精度不高，容易出现误差。
为了提高水资源管理的质量和效率，需要引入现代化的监控手段，设计一个有效的明渠流量监测系统。
本文将介绍明渠流量监测系统方案设计的相关内容。
二、技术方案1. 系统硬件设计明渠流量监测系统需要借助多种仪器设备来实现流量监测。
这些设备包括液位计、压力计、流速计、水位计、数字采集仪等。
在硬件方面，需要根据不同的监测场地环境和目标实现，来选择相应的设备器材。
同时，还需要考虑设备的适用性、可靠性和节能性等多个方面，确保设备能够稳定运行，同时能够为流量监测提供良好的数据支持。
2. 系统软件设计在明渠流量监测系统中，数据的存储和分析是至关重要的。
因此，开发具有良好数据处理和分析功能的软件是很关键的。
系统需要支持数据的实时监测和管理，并且要能够实现数据的统计、分析和报表生成。
同时，为了更好地实现数据的可视化和分析，还需要设计一个良好的系统界面。
三、技术支持外部技术支持是确保系统正常运行和管理的关键之一。
这些支持包括设备的选购、系统的调试和运维以及数据处理和分析。
同时，开发人员和运维人员还需要进行相关的培训和学习，以便能够熟练使用该系统，并在出现故障时进行及时的维护。
四、实施方案明渠流量监测系统是一个较为复杂的系统，需要经过多个阶段的实施才能良好运行。
这些阶段包括系统需求分析、软硬件设计、系统调试和测试、数据处理与分析以及运维管理等。
在实施方案中，需要制定详细的计划和执行方案，以确保项目能够按计划进行。
五、预计效果通过明渠流量监测系统的设计和实施，预计将在以下方面产生明显效果：1. 提高水资源管理的效率和精度，减少余粮和运行成本。
2. 实现对流量的自动监测和控制，在自然灾害和紧急情况下能够快速反应，保障水力安全。
三百污水明渠流量计参数设置
三百污水明渠流量计参数设置引言：污水明渠流量计是用于测量和监测污水系统中的流量的关键设备。
准确设置污水明渠流量计的参数对于污水处理和管理非常重要。
本文将介绍三百污水明渠流量计的参数设置方法。
一、安装位置和要求1.安装位置：应选择在不受异物影响的区域，避免大量气体、漂浮物或颗粒物进入明渠。
2.安装要求：确保安装位置与进口和出口之间的距离足够长，以便流体在进出口区域中形成稳定的流动。
二、参数设置前的准备1.确定明渠流量计的型号和规格，根据实际需求选择适当的型号。
2.清理明渠内部杂物和沉积物，确保通道畅通。
3.检查并确认明渠流量计是否完好无损，各个部件是否正常。
三、垂直入流水深阀值设置1.根据实际情况选择垂直入流水深阀值。
设置合适的垂直入流水深阀值，可以避免由于水位变化引起的误差。
2.按照明渠流量计的说明书操作，设置垂直入流水深阀值。
通常可以通过增加或减少参数值来调整阀值。
四、最大流速阀值设置1.根据实际情况选择最大流速阀值。
最大流速阀值用于限制流速超过一定范围时的流量计精度。
2.按照明渠流量计的说明书操作，设置最大流速阀值。
通常可以通过增加或减少参数值来调整阀值。
五、信号输出设置1.根据实际需求选择信号输出方式，目前常见的有4~20mA、RS485等。
2.按照明渠流量计的说明书操作，设置信号输出参数。
包括一级流速信号、二级流速信号、水深信号等。
六、温度补偿设置1.按照实际需求选择是否进行温度补偿。
温度补偿可以提高流量计的准确度。
2.按照明渠流量计的说明书操作，设置温度补偿参数。
七、流量计运行模式设置1.根据实际需求选择流量计的运行模式。
目前流量计的常见运行模式有全程积算和流速变换两种。
2.按照明渠流量计的说明书操作，设置流量计的运行模式。
总结：污水明渠流量计参数设置对于污水处理和管理非常重要。
准确设置参数可以提高流量计的准确度和稳定性。
在设置参数前，需要进行充分的准备和清理工作。
根据实际需求选择合适的参数设置，可以使污水明渠流量计发挥最佳性能。
超声波明渠流量计系统的设计方案
超声波明渠流量计系统的设计方案超声波明渠流量计是一种非接触式的流量计，用于测量明渠或河流中的水流速和水流量。
其工作原理是利用超声波传感器测量水流中的声速，并根据声速和水流截面积计算水流速和水流量。
下面是一个超声波明渠流量计系统的设计方案。
1.系统硬件设计-超声波传感器：选择合适的超声波传感器，通常使用多普勒效应测量声速。
-控制器：选择合适的控制器，用于接收超声波传感器的信号并进行数据处理和计算。
-显示器：选择合适的显示器，用于显示水流速和水流量的实时数据。
-电源：选择合适的电源，保证系统的正常供电。
-机械支架：设计合适的机械支架，用于安装超声波传感器，使其与水流平行。
2.系统软件设计-数据采集：编写程序，使控制器能够实时采集超声波传感器的信号数据。
-数据处理：设计合适的算法，对采集到的数据进行处理，计算出水流速和水流量。
-数据显示：编写程序，使得显示器能够实时显示水流速和水流量的计算结果。
3.系统校准和调试-校准过程中，需要进行已知流量下的实验，并记录传感器的输出值，根据实验数据进行校准曲线的拟合。
-在实际场景中，需要调试传感器的位置，确保其与水流的垂直距离和与水流的水平距离符合要求，以获得准确的测量结果。
4.系统安装和维护-安装时，应选择合适的位置安装超声波传感器，避免靠近水面或水流中的障碍物。
-定期检查和维护超声波传感器，清除传感器表面的污垢，以确保其正常工作。
-定期校准超声波传感器，以确保测量结果的准确性。
5.系统应用和优点-超声波明渠流量计适用于各种水流场合，如灌溉、水力发电等。
-超声波明渠流量计非接触式测量，不会对水流产生干扰和阻力。
-超声波明渠流量计测量结果准确，可实现实时监测。
-超声波明渠流量计结构简单、安装方便、维护成本低。
综上所述，超声波明渠流量计系统的设计方案包括硬件设计、软件设计、校准和调试、安装和维护等方面。
该系统具有广泛的应用领域和许多优点，可以提供准确的水流速和水流量测量结果。
明渠流量计-仪表百科
明渠流量计-仪表百科
流量计作为流体测量仪表，随着各种工况下流量测量需求的增加，选型要求也在增加。
流量计按照被测介质对象分为封闭管道流量计和敞开管道（明渠）流量计。
明渠流量计区别于封闭管道满管流量仪表，是在敞开渠道或者非满管状态下具有自由表面自然流的测量仪表。
市政行业公用工程常用的明渠流量计依据测量原理主要分为堰法、测流槽法两大类，明渠流量计以其测量对象的特殊性在渠道流量测量中应用广泛，特别是在改造工程中结合实际有限条件解决渠道流量测量需求有着重要作用。
1、明渠流量计分类及测量原理
常用明渠流量计按照测量原理主要分为两大类：堰法、槽法。
1.1 堰式流量计
堰法流量测量仪表在明渠适当位置设置挡板，水流被阻断，水位上升从堰口流出，测量稳定水位高度便可求取流量。
1.2 槽式流量计
将被测渠道某段通道断面进行缩小形成喉道部，喉道处流速增加且上游水位被抬高，测量抬高水位求取流量。
2、明渠流量计设计选型原则
针对渠道流量测量特点，考虑以下因素进行比选：①水路大小和形状，流速范围、最大流量和最小流量；②检测精度需求；③现场允许抬高水位和渠道坡度；④被测介质特性，洁净程度，固态杂质含量，腐蚀
性；⑤检测仪表应用场所和安装环境条件及仪表接液材质需求。
常用渠用流量测量仪表性能和适用范围比较归纳如表1所示。
基于西门子S7-300平台的明渠流量计设计
基于西门子S7-300平台的明渠流量计设计作者：蒋天跃来源：《科技创新导报》2019年第13期摘; ;要：本设计是以西门子S7-300为计算中心的明渠流量计，特点是流速传感器和液位传感器是分开的，数据输入给西门子PLC进行计算，最后通过软件编程，把计算结果输出到数显仪表上。
需要注意的是流速传感器和液位传感器的安装位置要合理，最好在明渠的水位和流速平稳的区段，不要离入口和出口太近。
优点是可以通过编程软件修改参数，尤其是流量单位的任意转换。
关键词：西门子; S7-300; ;明渠流量计流速液位编程中图分类号：TP273; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1674-098X（2019）05（a）-0110-021; 设计原理本文设计的明渠流量计以流速-水位运算法为基础，流速测量和液位测量是两个不同的仪表，最后采集这两个模拟量进行计算。
本设计采用了先进的超声波流速测量仪和电容式水位测量仪，流速和水位双探头的实时模拟量数据经过西门子S7-300平台的计算，输出到一个数显仪表上。
原理如图1所示。
计算公式2; 硬件设计2.1 测速仪表本设计的测速仪表采用超声波探头，如图1所示，把两个探头布设在沟渠两边，这两点之间与沟渠的边缘不能垂直，A点到B点时间为t1，由B点发A点收时间为t2，由于流速的存在，逆水时间长，顺水时间短，时间差Δt=t1-t2，流速υ与Δt有线性关系[1]。
经过计算，可以得出AB线段上的平均流速，并转换成4～20mA输出。
探头要放在水位的中点左右，不能在沟渠底部，也不能露出液面，否则数据都不准确[2]。
2.2 液位计由公式（1）可知，沟渠宽度W是规则的，液位的高h是流量大小的重要变量。
本设计采用的液位计是依据电容感应原理，当被测介质淹没液位计测量电极时，引起其电容变化。
它可将物位、液位介质高度的变化转换成标准电流信号4～20mA。
明渠流量监测系统设计方案
明渠流量监测系统设计方案'、系统网络结构及组成系统网络结构图：其中：①流量计由水位流速传感器与终端机（二次仪表）组成;②监控管理软件安装于服务器上。
③通讯仪器可选无线通讯设备或有线网络通讯设备。
④电源系统可采用民用供电系统或太阳能供电系统，也可使用电池供电。
系统组成:①明渠流量计②通讯仪器③监控软件及服务器④电源系统、明渠流量计的种类及选型（测流方法及选择）一）明渠流量计的种类（明渠测流方法）明渠测流方法从原理上可分为两大类：水位法与流速面积法。
水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。
流速面积法不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得流量。
1、水位法水位法流量计实际上是水位计加辅助的工程建筑物的总称。
•辅助的工程建筑物主要有：量水槽（巴希尔槽、无喉道量水槽等）量水堰（薄壁堰、三角堰、宽顶堰等）标准断面（指顺直的规则断面）闸孔涵洞•水位计主要有：超声波水位计（接触式式）超声波水位计（非接触式式）浮子式水位计压力式水位计雷达水位计磁伸缩水位计水尺（人工读数）一般讲如果是自由出流，用一个上游水位就可通过公式换算或查曲线求得流量，如果是淹没出流，则需要上下游两个水位。
在精度方面，由高向低排列如下：类型精度自由出流薄壁堰2%自由出流宽顶堰3%自由出流巴希尔槽3%自由出流无喉道量水槽3%-5%自由出流闸孔5%自由出流标准断面10-20%淹没出流薄壁堰20%淹没出流宽顶堰25%淹没出流巴希尔槽25%淹没出流无喉道量水槽25%淹没出流闸孔20-30%淹没出流标准断面30%上述精度是渠道小于 5 米且流态较稳时的理论精度，渠道越宽精度越低）2、流速面积法流速面积法流量计主要通过测流速及水位来计算求得流量，主要有：①超声波时差法测量线流速，分单声道法与多声道法。
②超声波多普勒法测量局部面流速，分为 ADCP 法（适合宽渠道，有固定与走航式两种。
新型低功耗明渠流量计的设计
新型低功耗明渠流量计的设计李斌;马王君【摘要】Through researching and analyzing existing open channel flowmeters, the design scheme for new type of open channel flowmeter with low power consumption is proposed. In this design, by adoptingplate-type water level sensor and Parshall flume to achieve flow measurement;the MSP430 single chip machine is used as the kernel processor; the entire system is solar powered. And the software is optimized from six aspects to reduce the system consumption. Having been tested, the flowmeter operates stably with low error, low power consumption, it is especially suitable for remote areas where are long term unattended.%通过对现有明渠流量计的研究分析，提出了一种新型的低功耗明渠流量计的设计方案。
采用板式水位传感器配合巴歇尔槽实现流量的计量，以MSP430单片机作为核心处理器，利用太阳能为整个系统供电。
为降低系统功耗，从六个方面对软件进行优化。
经测试，该流量计工作稳定、误差小、功耗低，特别适合偏远地区长期无人监守的场合。
【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P92-94,98)【关键词】流量计;低功耗;MSP430;太阳能供电;板式水位传感器【作者】李斌;马王君【作者单位】太原理工大学教育部新型传感器与智能控制重点实验室，山西太原030024;太原理工大学教育部新型传感器与智能控制重点实验室，山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TP216随着社会经济的飞速发展以及人民生活水平的大幅提高，能源消耗急剧增加，排放的污染物也相应增加。
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明渠流量计的设计
明渠流量计是用于工矿企业渠道、管线供水和污水排放的流量测量仪表。
是环境监测系统对污水排放总量控制和排污收费的必备工具。
也可用于水源河流、农业水利灌溉方面的水量、制药和化工的液位测量等。
为了加强对城市排水和企事业单位排水量的管理，需要有统一的排水流量测量方法。
为此，参照国际标准ISO 4360-1984 堰槽明渠水流测量——三角形剖面堰等标准，我国制定了城市排水堰槽流量测量技术标准，包括：三角形薄壁堰测流、矩形薄壁堰测流等5种技术标准。
在我国，明渠流量计大部分引进国外产品，比较昂贵。
而国内生产的空气式明渠流量计，由于超声波被水面悬浮的泡沫所吸收，无反射回波，导致不能测量。
本文作者设计的流量计使用沉人式传感器，特别适合于表面多泡沫和漂浮物的流量测量。
且结构简单、价格低，在测量精度方面能够达到工业应用的要求。
1 测量原理
超声波自补偿明渠流量计采用超声回波技术，通过测量标准流量堰（槽）的液位高度，由计算机运算得到流量。
当被测液体介质通过流量槽（巴歇而槽）或堰（直角三角形缺口薄壁堰、矩形缺口薄壁堰、等宽箔壁堰等）形成自然流动时，以三角形薄壁堰测流为例（由我国制定的技术标准），三角形薄壁堰的形状见图1，图中，α为堰口角，（°）；h 为堰顶水头，m；P 为堰高，m；h max，为堰顶最大水头，m；B 为行进渠道宽度，m；b为堰口高度，m。
堰口角的使用范围为α=20o～100o，常用堰口角α=90o。
其流量Q与流量槽的水位h有如下关系
式中C e为流量系数；g为重力加速度，g n= 9.8 m/s2；h e为有效水头，m。
当图1中α=90o时，C e值由图2查得。
h e值按下式计算
h e=h+K h，
式中h为堰顶水头，m；K h为粘滞力和表面张力综合影响的校正值，m。
当α=90o时，K h 为0.00085 m。
当tg α/2 =1 时，流量公式转化为
Q=2.3625 C e h5/2，
式中h为液位高度，m。
本仪表的超声测距原理是：通过安装在堰（槽）测流装置上的超声波传感器，由流量计内的单片机输出一定频率电信号，激励探头中压电晶体发射特定频率的超声波信号，并在发射时刻同时启动定时器开始计时，该超声波信号通过被测液体介质传播，遇到标准杆处，其中，一部分产生第一次反射回波，而其余部分继续在水中传播。
反射部分反方向传播，进入探头，引起探头晶片振荡，产生声能—机械能—电能转换，使探头输出第一个电信号。
而在水中继续传播的超声波到达水面时，由于水面以上是气体（空气），在气液交界面产生第二次反射回波，反射回波反方向传播反射到压电晶体上，使探头输出另一个电信号。
即在参比面（标准杆）上产生第一次反射回波，在气液交界面上产生第二次反射回波，当探头接收到反射波后，立即停止计时，这时，计时器就记下了超声波从发送到接收的传播时间t0和t1，根据式（1）可算出探头到液面的高度。
水介质超声波液位传感器在超声流量计的控制下，进行超声波发射和接收，由反射波的传播时间来计算传感器与液面之间的距离和堰（槽）顶水头h，如图3。
由图3所示参数关系，有
H1=h0t1/ t0（1）
H=h0t0/ t0- H0
h=h0t1/ t0- H0- P （2）
式中t1为传感器至液面的超声波传播时问；t0为传感器至标准反射体之间的超声波传播时间；h0，P，H0为实测值；P为堰高，m。
当有较多泥沙沉积时，采用静水井，静水井设在行进渠道的一侧。
距堰板上游面（4~5）h max处。
渠道和静水井之间用连通管相连，管子尽量缩短，并定期清洗探头。
行进渠道的长度不小于最大水头时水舌宽度的10倍，行进渠道的水流应为均匀稳定的亚临界流，若流速不能满足此规定时，可用导流板整流，使其形成自然流动，流速趋于平稳。
2 系统硬件的构成
超声波明渠流量计由超声波发送电路、超声波接收电路、电源、探头等构成，如图4。
W77E58单片机是高速单片机，与传统的8052系列单片机相比，其机器周期仅包含4个时钟周期，执行指令速度是8052的1.5倍到3倍，晶体频率可达到40MHz，有3个16位的定时器/计数器，用做定时器时，可对4个时钟周期计数，其定时时钟为10MHz，测量时间的分
辨力为0.1μs。
而AT89C52的晶振频率为24Hz，它的定时频率为2MHz，测量时间分辨力为0.5μs。
因此，利用W77E58可提高测量时间的精度。
2.1 超声波发送电路和接收电路
由单片机W77E58的P1.0管脚产生周期为20ms的方波，当P1.0由低变高时，通过高速光耦6N137产生触发脉冲信号加到发射板的可控硅的控制端上，使发射板上的2个可控硅导通，产生一60OV窄脉冲电信号加到探头的压电晶片上，使其振荡，发出频率为1 MHz的超声波，该超声波在水中传播，遇参比面（标准杆）产生第一次反射回波，在气液交界面处产生第二次反射回波，两次回波分别在压电晶体上，产生声能一机械能一电能转换，使探头输出电信号，此电信号仅50～100mV左右，且伴随一定的噪声，因此，接收电路主要功能是信号的放大，抑制噪声，提高信噪比。
在此超声波接收电路前两极放大器选用OPA37，后一级选用AD811，前两极之间外接RC电路组成高通滤波器，后两级之间外接选频电路，有效地抑制噪声。
反射的电信号（50~100mV）经接收板接收放大、倍压及检波后，在水深980mm时，已达到17.3V，输出信噪比l5.78，比较理想。
当P1.0由低变高时，开始发射，并立即启动定时器Tl计时。
接收到的两次电信号经接收电路进行三级放大、比较器比较（门坎电压设置是为了去掉噪声电压），光耦和开关电路送回单片机作为外中断INT0的触发信号，引起CPU两次中断。
在中断程序里，分别读取定时器的计数值，即为探头从发射到接收标准杆和水面的反射回波的传播时间。
2.2 发射回波和标准杆反射回波振荡的消除
当发射电路产生-600V窄脉冲电信号加到探头，使其发射超声波，同时，-600V窄脉冲电信号经过限幅电路回送到接收电路，将有60μs的震荡，标准杆的反射回波也将有60μs的震荡，对于这些震荡必须消除，只用反射回波的第一个脉冲，采用的方法是单片机发射超声波，立刻启动定时器计时，当计时时间T<μs时，回波信号的通道关闭，关闭中断；当T>60μs，采集回波信号的通道打开，开中断，准备接收标准杆的中断，进入杆中断后，读取定时器计数值t0，采集回波信号的通道关闭，关闭中断；当T>60μs，采集回波信号的通道打开，开中断，准备接收水面中断后，停止定时器计时，并读取定时器计数值t1。
3 实验结果
单片机的晶振频率为40MHz，经过四分频后，机器周期为0.1μs。
因此，该系统的最小时间分辨力是一个机器周期，即T=0.1μs，所测液位的最小分辨力为L=TV=0.074 mm。
表1为该流量计的实测数据。
表1 明渠流量计实测数据
标准表流量（m3/d）样机流量（m3/d）误差（%）
20.35 20.75 1.97
59.84 61.00 1.94
70.44 71.80 1.93
99.99 101.70 1.71
标准流量由电磁流量计给出，实验结果证明：测量误差均小于2%。
4 结束语
该流量计在硬件设计上进行温度、湿度补偿，对反射信号进行了滤波，放大与检波处理，在软件上对采集数据进行求平均值的处理，提高了测量精度。
该测量计结构简单、安装方便、运行可靠，是一种应用广泛的计量装置。
作者来源:常凤筠崔旭东。