水文监测仪器(流速流量)
水文测量中的常用仪器及应用技巧
水文测量中的常用仪器及应用技巧近年来，随着气候变化对水资源的巨大影响，水文测量变得愈发重要。
水文测量是指对水体的流量、水位、水质等参数进行测量和监测，以获取相关数据用于水资源管理与保护。
在水文测量中，常用的仪器和应用技巧起着至关重要的作用。
一、流量计流量计是水文测量中最常见的仪器之一。
它主要用于测量河流、水渠和管道中的水流速和流量。
有各种不同类型的流量计可供选择，包括涡轮流量计、超声波流量计和压力差流量计等。
涡轮流量计利用流体通过旋转涡轮产生的动能来测量流量。
超声波流量计则利用超声波在不同介质中传播的速度差异来测量流量。
而压力差流量计则通过测量管道中的压力差来计算流速和流量。
在选择流量计时，我们应根据实际情况选择合适的类型，并使用正确的安装和校准方法以确保测量的准确性。
二、水位计水位计是测量水体水位的仪器。
它广泛应用于河流、湖泊和水库等水体的监测和管理中。
常见的水位计有气泡水位计、压力水位计和超声波水位计等。
气泡水位计是一种传统的测量工具，通过测量气泡在水中的高度差来计算水位。
压力水位计则通过测量水柱对传感器的压力作用来计算水位。
超声波水位计则通过测量超声波在水体中传播的时间差来计算水位。
合理选择水位计，并正确安装和维护，能够提高监测结果的准确性和可靠性。
三、水质分析仪水质分析仪是用于测量水体中各种化学物质含量和水质指标的仪器。
水质分析仪可以测量水体中的溶解氧、氨氮、总氮、总磷、pH值等参数。
它可分为便携式和固定式两种。
便携式水质分析仪通常由多个传感器组成，可方便地进行野外水质监测。
固定式水质分析仪则通常安装在实验室或定点监测站点，用于长期水质监测。
使用水质分析仪进行水质监测时，我们需要注意正确取样和样品处理的方法，以确保获得准确和可重复的结果。
四、数据记录器数据记录器在水文测量中起着重要的作用。
它用于记录各种仪器测量得到的水文数据，并将其存储在内部的存储设备中。
数据记录器能够追踪和记录各种参数，如温度、湿度、流量和水位等。
水文监测中ADCP流量测验与误差控制举措
Hydraulic Technology360《华东科技》水文监测中ADCP 流量测验与误差控制举措姚春捷（南京水利水文自动化研究所，江苏 南京 210012）摘要：声学多普勒流速剖面仪英文简称ADCP。
由于在实际应用过程当中所具有的一系列优势，被人们广泛的应用在有关于和流量监测的工作当中。
在应用的时候只要注意相应的方式方法就能使测量结果的准确性得到强有力的保障，同时还能够在一定程度上降低相关工作人员的工作量。
由于这些优点的存在，该仪器受到了人们的广泛欢迎。
然而在该仪器实际应用的过程当中，由于各种因素的影响其结果的准确性不易受到保障。
因此工作人员在使用该项仪器的过程当中，需要结合河流的实际情况采取一系列科学合理的方式方法进一步加大对误差的控制力度。
本文对水文监测中ADCP 流量测验与误差的控制进行了全方位的分析，希望通过本文可以为相关工作提供一些参考。
关键词：水文监测；ADCP；流量测验；误差控制在水流监测相关工作正式进行的过程当中，为了对水资源进行更有效的保护，人们为其设立了多项内容。
在这些诸多的内容当中，流量测验活动是非常重要的一个环节。
通过流量测验相关工作的顺利进行，可以使得相关部门得到该条河流中水位和流量之间的密切关系，并且按照水位的实际情况判定该条河流的流量情况。
随着我国科学技术的不断向前发展，为了使得流量监测相关工作进行得更加顺利，人们为其研发了各种设备辅助该项工作的进行。
在诸多的仪器设备当中，ADCP 由于在实际应用中所具有的一系列优势逐渐在流量监测工作中取得了愈加广泛的应用。
通过ADCP 的合理利用，可以使得流量监测的自动化水平得到实质性的提升。
然而如果在应用ADCP 的过程当中，由于各种因素的干扰使其受到了流沙河床磁场等影响，其结果的准确性很难得到有效的保障。
因此，现场工作人员需要采取一系列科学合理的方式方法对其产生的误差进行严格的控制工作。
1 ADCP 流量测验基本原理及方法 1.1 ADCP 流量测验基本原理 ADCP 通过向水体发射一个（一对或一组）声脉冲，这些声脉冲碰到水体中悬浮的且随水体运动的颗粒后产生反射波，发射声波的频率和回波的频率会产生频率的改变，其频率差为： 2d V F F C 在ADCP 实际应用的过程当中，每一个换能器轴线都可以表将其表现为一个声速坐标，而三个换能器轴线就可以形成一组空间声速坐标。
LS1206B型便携式流速流量仪技术资料以及说明书
一、仪器简介LS1206B型便携式流速流量仪供测定流水中预定测点的时均流速。
本仪器造型轻巧，结构紧密，携带方便，适用于河流、管道、排灌渠道、水利调查和径流实验等。
二、技术指标1．旋桨回转直径：Φ70mm2．旋桨水力螺距：H=120mm3．仪器起转速：V0≤0.05m/s4．仪器测速范围：0.05～8m/s5．仪器工作水深：0.1～1.6m （测杆） 0.1~20m (铅鱼）6．检定精度：公式均方差m≤±1.5% V<0.2m/s时，相对误差δ≤±5%7．讯号频率：每转一个讯号8．使用环境水温：0～40℃9．连续工作时数：10h10．显示：汉字液晶显示，4行32位11．工作电源：7.2V\4200mAh,可充电12.耐腐性强、可靠性高，安全性符合国标要求。
三、仪器结构感应部件：三叶螺旋桨，用于感受水流速度传讯机构：旋桨转数转为电脉冲讯号，供计数用尾翼：平面翼舵用于明渠测流时仪器水平定向测杆：用预测水深，测杆顶端装有汛号转换插座四、工作原理当水流作用到仪器感应元件旋桨时，旋桨即产生回转运动。
水流速度快慢变化，旋桨转速也随着快慢变化，它们之间存在一定的函数关系。
此关系通过流速仪检定水槽实验确定。
五、配置1、LS1206B 通用水文测算仪1台2、旋浆流速仪传感器 1台4、尾翼部件 1个5、信号线1根6、扳手（27mm） 1只7、大小起子各1只8、鉴定证书1份9、说明书 1份LS1206B型便携式流速仪使用说明书前言须知：感谢您选用本公司LS1206B型便携式流速仪。
在使用仪器前请您详细阅读本说明书，从中可以获得有关仪器性能、使用方法以及维护等方面的信息，这会有助于您更好的使用该仪器。
一、仪器简介LS1206B型便携式流速流量仪（简称便携式流速仪）是专门为水文站、厂矿、环保监测站、农田排灌、水文地质调查等部门在野外进行明渠流速流量测量而研制的。
便携式流速仪主要由旋桨式流速传感器(或其它型号的旋杯旋桨流速仪)、LS1206B型流速测算仪、0.4m×4Ф16测杆组成。
ADCP流速及流量测量原理
随着海洋资源的开发利用，ADCP 在海洋工程、海洋观测和海洋能 源等领域的应用前景广阔。
环保监测
利用ADCP对水流、水温和水质等 进行实时监测，为环保部门提供准 确的数据支持。
农业灌溉
在农业灌溉领域，ADCP可用于测 量灌溉水的流量和流速，优化灌溉 方案，提高水资源利用效率。
未来展望
跨界融合
声学多普勒流速仪（ADCP）工作原理
ADCP主要由换能器、电子设 备、和数据存储器等组成。
换能器负责发射和接收声波 信号，电子设备处理接收到 的声波信号，数据存储器用
于存储测量数据。
ADCP通过向水体中发射声波 并接收反射或散射回来的声波 信号，利用多普勒效应计算出
流速。
流速测量的影响因素
悬浮颗粒浓度
声波发射
声波接收
流速计算
流量计算
利用声学多普勒效应，通 过测量声波在流体中传播 时因流体流速引起的频率 变化来推算流体的流速和 流量。
ADCP向流体中发射声波， 声波遇到流体中的颗粒或 障碍物后发生散射。
ADCP接收散射回来的声波 ，并分析声波频率的变化 。
根据声波频率的变化，结 合声波传播速度和流体物 理性质，计算出流体的流 速。
河流流速及流量测量
河流流速测量
ADCP通过向河水中发射声波，利用声波在水中的传播速度差异，测量水流的垂 直和水平方向速度分量，从而得到河流的实时流速。
河流流量测量
基于流速和断面面积，ADCP通过测量河流的断面面积，结合流速数据，计算河 流的流量。
海洋流速及流量测量
海洋流速测量
在海洋环境中，ADCP通过向海水发 射声波，利用声波在水中的传播速度 差异，测量海水的流速。
ADCP流速及流量测量原 理
水文测验的基本知识
1、流速仪测速原理
结构：旋转器、尾翼、附属机件
ห้องสมุดไป่ตู้
测速原理：利用水流冲击流速仪的旋杯
或旋桨，同时带动转轴转动，在装有信
号的电路上发出讯号。
流速愈大，转轴转得愈快。
流速与转速的关系式
N a b T
式中： v——水流速度，m/s； N——旋转器在T秒内的总转数； T——测速历时（不少于100s），s； a,b——常数，可通过对仪器的检定求得。
二、流量测验
流量：单位时间内通过江河某一横断面的水
量，以m3/s计。
流量＝断面平均流速×过水断面面积，即
Q vA
近似法推求流量
将过水断面用垂线分成若干部分，先求出 通过各部分面积上的流量qi（qi＝vifi），然 后求得全断面的流量 Q qi 流量测验工作包括：
断面测量 流速测定
一、水文年鉴
二、区域性水文分析成果
一、水文年鉴
水文年鉴按流域、干支流、上下游共分10卷 74册。
水文年鉴的主要内容有：测站分布图，水 文站基本情况，各测站的水位、流量、泥 沙、水温、水化学、冰凌、地下水、降水、 蒸发等资料。
二、区域性水文分析成果
《水文手册》
《水文图集》
《暴雨洪水图集》或《暴雨洪水查算手
流量计算
（一）断面测量
起点距D
布置测深垂线
测水深和起点距
(a) 横断面
A 基 L 线 C B 测 船 (b) 平面
测深杆
起点距的测量方法 1、断面索观读法： 这种方法适合于河宽较 小、水上交通不多、有条件架设断面索的 河道测站，精度较高。 2、测角交会法：在没有架设断面索的测站上， 可用经纬仪、平板仪或六分仪平面测角交 会法测定起点距。
FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪
FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪可测到实验室精度的实时流速或断面流量数据。
而且此款流速流量测量仪只需轻按数键，即可测到流量数据，是日常流量检测、环境监测和水文应用的最佳测量工具。
FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪的简介：FlowTracker具有无可比拟的低流速和浅水测量功能，使传统机械流速仪望尘莫及;可测最小流速为0.1厘米/秒、最浅为2厘米的小溪。
基于国际上常用、可选的流量测量方法(包括ISO和USGS标准)和计算程序，在测得所需数据后，只需轻按一个键，即可自动计算出流量。
使用标配的FlowTracker软件，能够快速下载和报告数据，并支持包括中文在内的多国语言。
FlowTracker手持式ADV特别为野外测量设计，仪器配套包括能很容易安装在测杆上的手持式操作便携式ADV探头。
新增内置的SmartQC智能质量控制监测功能，每测量一个数据即可判定该数据的可靠和准确程度，对超过设定的限值会给予警告和提示。
FlowTracker坚固的结构能够抵御恶劣气候，背光显示功能便于在昏暗的环境中读取数据。
使用非散失性内存，当电池能量耗尽时，不会遗失或破坏数据。
仪器本身无需率定和校准。
FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪的应用：天然溪流/ 浅宽河道/ 灌溉渠道/ 堰板/堰槽/ 人工渠道/ 污水排放口/ 沼泽/ 湿地/ 矿道FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪的特点：可测水深浅至0.02米可测流速最高达4.5米/秒可测流速最低至0.001米/秒(无与伦比的低流速测量性能)实验室精度的多普勒点流速仪可选的自动流量计算国际标准，包括ISO和USGS标准等记录每次测量中变化的水位、额定流量可随时安装在测杆上，方便测量轻巧、坚固、防水液晶屏实时显示流速和流量智能自动质量控制，获得精确数据二维或三维流速测量使用非散失性内存，电池能量耗尽时，不会遗失或破坏数据内置温度传感器无需校准FlowTracker 手持式ADV流速流量测量仪的技术参数流速测量范围：0.001至4.5米/秒分辨率：0.0001米/秒准确度：实测流速之±1%，±0.0025米/秒环境工作温度：-20℃至50℃存储温度：-20℃至50℃电源8节5号电池(碱性电池、镍氢电池或镍铬电池)电池寿命：可连续工作25小时(碱性电池) 物理参数重量：1.8公斤探头宽度：13厘米标准配置带2米电缆的二维侧视式点流速探头(可测最小深度为0.02米)手持式仪器，配有液晶屏可实时显示流速自动流量计算方法，包括基于ISO/USGS标准的部分中间法、部分平均法流速测量方法：一点法、二点法、三点法、Kreps法、五点法和多点法内存：可记录64次流量测量或存储150,000多个独立的流速样本数据文件：高达20组，包括测验时的水位、额定流量、时间标记和用户注释QA/QC：自动数据回顾，流量不确定计算RS232通讯协议，测量结果可上传至计算机生成报表FlowTracker中文软件：波束检验、数据存取、可视数据和用户自定义报告兼容FlowPack流量处理软件内置温度传感器，分辨率为0.1℃耐固防水仪器携带箱可选配置二维/三维侧视式ADV探头三维俯式ADV探头5米电缆1.2米顶置式智能定位和水深测杆2.4米或5米深度测杆。
水文监测设备有哪些
目前在科研、工程设计领域常用的水文观测数据包括水体的流速流向、波高，温度、盐度、密度，悬浮颗粒浓度等。
对于流速和波高等水动力因素，虽然目前各种大牛们都声称自己的数模计算多么准确，但所谓"谁做谁知道"，真正靠谱的还是利用现场实测数据统计分析后得出的结果，尤其是牵涉工程风险评估的项目，数模计算结果仅仅能作为一种参考。
而盐度、密度、颗粒物及营养物质浓度等数据都可以在实验室通过仪器测得，但是样品在保存运输过程中，难免会发生变化，检测过程中的系统误差和人为误差就更不必说了。
下面，我们就讲一讲常用的位水文观测设备。
观测设备，无非就是集成一大堆各式传感器，实现对研究人员感兴趣数据的现场实时记录，以备室内分析使用。
但是希望大家知道，所有的传感器，"声、光、电、热、磁"——不管原理是什么，其精度和线性区间都是固定的，也就是说，这些仪器设备都存在一个适用环境和测量范围，如果对传感器原理不熟悉，或者目标环境条件不明，就有可能发生选型不当、作业方式不正确等"杯具"，那观测结果可想而知。
用于水文测验的仪器设备主要包括巡测车、测量船，水位、雨量自记设备，流量泥沙测验设备。
巡测车巡测车配备了较齐全的水文测验设备，有常用测量仪器、救生衣、涉水测验服装、安装工具、ADCP等。
测船测船的大小根据测站的水流特性配置，船长约4～6m，宽约2～3m，船体材质为不锈钢、玻璃钢、铝合金、橡胶等，通常安装有两个汽油发动机，功率约为200HP。
船上无抛锚设备，配备的主要仪器设备有：易装卸的ADCP安装支架、差分GPS、激光测距仪、红外水温测量仪、小型电动水文绞车、救生衣等。
水位观测设备水位观测的仪器设备主要有气泡式、压力式、浮子式、非接触式雷达水位计等，用得较多的是压力式。
用于检校水位自记仪测量误差的设备主要有悬垂式水尺，除此之外也有一般的直立式，还有为便于洪峰过后洪痕测量的洪峰水尺。
流速仪流量测验误差的产生原因及解决方法
流速仪流量测验误差的产生原因及解决方法摘要：目前，我国绝大多数水文站使用流速面积法计算流量，主要应用的是悬索缆道悬挂流速仪测流，在测流过程中，由于诸多因素影响会产生误差从而影响流量精度，又由于流速仪在测流中误差的普遍存在性，笔者根据多年在基层水文站测流经验,简要分析流速仪法流量测验误差来源与解决办法。
关键词：流速仪；缆道流量测验；误差；解决方法Abstract: At present, our country most hydrological station using velocity area method for calculating flow, suspension cable suspension flow meter flow measurement is mainly used in measuring the flow, process, because many factors will influence the flow accuracy error, because the velocity instrument in the flow measurement errors of the universal existence, according to for many years in the basic hydrological station flow experience, a brief analysis of the flow meter flow test error source and the solution.Key words: current meter; cableway flow test; error; solutions流量资料是水文资料的重要组成部分，流量资料在流域水利规划、水利工程设计及防汛抗旱、水资源保护有着广泛的应用。
流量测验是很重要的一个水文测验项目，很多水文站都用悬索缆道进行流量测验，流速仪在测流中的误差是普遍存在的，分析其误差来源及其解决办法很有必要性。
水文测量中的常用仪器和测量方法
水文测量中的常用仪器和测量方法水文测量是研究水文学的重要领域，它关注着水的数量、质量以及水体在不同介质之间的运动过程。
水文测量中使用了各种仪器和方法，以获取准确的测量数据。
本文将介绍一些常用的水文测量仪器和测量方法，使读者能够更好地了解这个领域。
1. 水位计水位计是水文测量中最基本的仪器之一，用于测量水体的水位。
常见的水位计包括浮子式水位计和压力式水位计。
浮子式水位计通过连接水位计与目标水体，利用浮子的浮沉来测量水位的高低。
压力式水位计则是通过测量水体对压力传感器所施加的压力来确定水位。
这些水位计具有测量范围广、精度高、耐用等优点。
2. 流速计流速计用于测量水流的速度，从而计算出河流或管道中的流量。
常见的流速计有电磁流量计、涡街流量计和超声波流量计等。
电磁流量计通过测量水流中交替变化的电磁场来确定流速。
涡街流量计则是通过测量由流体流过涡街激发的涡旋来计算流速。
超声波流量计则是利用超声波信号在水体中传播的时间差来确定流速。
3. 水质分析仪水质分析仪用于测量水体中的各种物理、化学和生物参数，以评估水质的优劣。
常见的水质分析仪包括多参数水质分析仪、溶解氧测量仪和PH计等。
多参数水质分析仪可以同时测量水体中的温度、电导率、溶解氧、浊度等多个参数。
溶解氧测量仪用于测量水体中的溶解氧浓度，以评估水体的氧化还原能力。
PH计则是测量水体的酸碱度，能够反映水体的酸性或碱性程度。
4. 沉积物采样器沉积物采样器是用于采集水体底部沉积物样品的仪器。
沉积物中携带着丰富的有机和无机物质，通过对其进行采样和分析，可以了解水体底部沉积物的成分和性质。
常见的沉积物采样器包括挖泥设备、闭式沉积物采样器和定位筏板等。
这些仪器能够准确地采集到水体底部的沉积物样品，为研究者提供了分析和评估水体环境的重要依据。
5. 雨量计雨量计是用于测量降水量的仪器。
它可以通过测量降水液体的体积、重量或高度来确定降水量。
常见的雨量计有杆式雨量计、漏斗式雨量计和激光雨量计等。
水文监测仪器(流速流量)PPT演示课件
电磁点流速仪——应用电磁测速原理测量点流速 电波流速仪——应用电磁波的多普勒测速原理测量
水面点流速 光学流速仪——由望远镜和旋转镜头为主要组成的
测量水面高流速的一种频闪装置。 激光流速仪——应用光学多普勒原理测量点流速
(6) 断面测量动态跟踪示图 2） 缆道测深（入水深）
功能；
计数显示、分辨力：0.01m
化学示踪剂－氯化钠、碘、锂、锰盐 荧光示踪剂－
4
流速面积法测量流量
按测量流速的方法和仪器的不同， 可以分为：
1。测量点流速的流速面积法。 使用各种点流速仪
2。测量剖面流速的流速面积法。 使用剖面流速仪，主要是声学流速仪。
3。测量表面流速的流速面积法。 使用电波流速仪、浮标。
5
测量点流速的流速仪
转子式流速仪——应用最普遍，也是最准确的流速 仪。仪器使用旋桨、旋杯式转子感应流速，测量转 子的转速，计算水流速度。
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电磁式点流速仪
利用电磁感应原理测量点流速。这类仪器在水 中产生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于 电导体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动 势。测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。 特点：
——磁场只产生在仪器附近，测得的流速被 认为是 仪器所在处的点流速。
——仪器没有可动部件，不受水中杂质影响。 ——水的电导会影响测速准确性。
• 环境温度：－ 5℃～+60℃
• 探头材料：环氧树脂 • 重 量： 0.5kg
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流速流量测量设备
水文测船
水文缆道
水文巡测车
水文测桥
涉水测流
水文测验仪器
激光发射到水面后，很容易被水体吸收，反射信号很弱， 可能测不到水位。 有些仪器明确要求在水面上设一反射物 体，增强激光反射信号。此反射体可以是漂浮在水面上的任 何固体。 但要使它固定地漂浮在仪器下方的水面上就极其 困难了。 微波水位计不存在这个问题 。所以激光水位计难 以应用在一般测站。
气泡式水位计工作原理
• 气泡式压力水位计是压力式水位计的一种，工作过程中要通过 吹气管向水中吹放气泡，因而被称为气泡式水位计。
• 气泡式水位计有一根吹气管，管口固定在最低水位下。另一端 接入岸上仪器的吹气管腔（气包）。此吹气管腔联接有高压气瓶 或气泵。其引压原理基于：在一个密封的气体容器内，各点压强 相等。也就是说：如果气水分界处正好在管口，而气体又不流动， 或基本不流动（只冒气泡），那么吹气管出口处的气体压强和该 点的静水压强相等，又和整个吹气管腔内的压强相等。将压力传 感器的感压口置于吹气的管腔内，测得的压强就是出气口的静水 压强值，即可换算得到该测点位置对应的水位。
• r——水体容重，g/cm3。
• 推算得测点水深： H = p/r • 测点水位 ： HW ＝ H0 + p/r • 式中：H0——测点的绝对高程； • HW——测点对应的水位。
• 当水体容重已知时，只要用压力传感器精确测量出测点的 静水压强值，就可推算出对应的水位值。
• 实际应用时，在水下测得的是水上大气压强加上测点静水 压强的和。需要自动消除或减去单独测得的大气压强。
影响压力水位计水位测量准确性的因素
• 传感器因素（陶瓷电容传感器优于固态压阻式）） • （1）压力传感器的零点漂移对水位测量的影响 • （2）压力传感器的灵敏度漂移对水位测量的影响 • （3）压力传感器的线性、温度漂移对测量的影响 • 环境因素 • （4）大气压力变化对水位测量的影响 • （5）波浪对水位测量的影响 • （6）流速对水位测量的影响 。 • （7）含沙量对压力水位计测量精度的影响 • （8）水体含盐度变化对水位测量精度的影响
LS20B流速仪使用说明书
1 主要用途及适用范围LS20B型旋桨式流速仪是一种在水文测验中进行流速测量的常规通用型仪器，用于江河、湖泊、水库、水渠等过水断面中预定测点的时段平均流速的测量，亦可用于压力管道以及某些科学实验中进行流速测量。
LS20B型旋桨式流速仪符合GB/T11826-2002《转子式流速仪》等相关国家标准。
LS20B型旋桨式流速仪广泛适用于水文测验、水利调查、农田灌溉、径流实验等，亦可适用于水电、环保、矿山、交通、地质、科研院所、市政等行业或部门进行相关流速或流量的监测。
2 LS20B流速仪（流速流量仪）主要技术性能及参数1）旋桨回转直径：Φ125mm2）旋桨水力螺距b： 200mm（理论值）3）起转速度v0： 0.03m/s4）临界速度vk：约0.13m/s（以实际检定值为准。
据统计分析，vk远小于上述值。
）5）测速范围： 0.05m/s～15m/s6）输出信号：磁激式开关接点通断信号7）信号数/转子转数： 2/1（每1转2个信号）8）开关接点容量： DC U≤24VI≤120mA9）接点工作次数： 1×10710）全线相对均方差m：|m|≤1.5%（用于v≥vk时）11）相对误差δ：|δ|≤5%（用于v＜vk时）12）工作水体环境：水温0℃～＋40℃水深0.2m～50m悬移质含沙量≤50kg/m313）贮存环境：温度－25℃～＋55℃湿度≤90%3 LS20B流速仪（流速流量仪）结构特征与工作原理LS20B型旋桨式流速仪由旋桨、旋转部件、身架部件、尾翼（或尾锥）等组成（参见图1）。
旋桨用于被动感受水流，在水流驱动作用力下，绕水平支承轴旋转。
其回转直径为Φ125mm，理论水力螺距（机械导程）为200mm。
旋转部件（参见图2）由支承系统（参见图3）、密封系统（参见图4）、磁激式信号发生和传输系统（参见图5、图6）等组成。
用于在旋桨推动作用力下，产生一定的角速度和磁激信号。
身架部件参与信号传输以及用于流速仪工作时的安装和固定，其安装孔径为Φ20mm。
矿井水文监测系统说明书
矿井水文监测系统说明书一．概述与功能介绍矿井水文监测系统是一种矿用数据采集和控制装置。
可以对矿井下的水文情况进行实施监测，包括水位、水压、流量、涌水突变、水温等，也可配接离层、矿压、瓦斯、负压等其他多种矿用传感器，采集各种测量数据。
所有数据通过电话线传至地面微机，由微机进行数据分析，打印报表，绘制历史曲线。
也可与瓦斯检测系统连接，通过瓦斯监测系统实现数据的报表、曲线以及异常情况报警。
二、系统组成该系统包括计算机、通信接口、监测分站、和各种监测仪器。
电话线水文监测系统框图下面介绍一下主要几个监测仪器的功能：1．水压监测仪：包括矿井水文观测孔水压监测和管道水压监测；监测仪器直接与监测分站连接，也可独立工作，掉电后数据不丢失，也可与瓦斯浓度监测报警系统连接，通过瓦斯报警系统对钻孔水压数据进行记录、存盘、报表、打印，同时可以借助瓦斯浓度监测报警系统，设定水压报警上限和报警下限，实现异常数据地面报警功能。
A）仪器与监测分站连接时，仪器输出200－1000Hz频率信号，与瓦斯监测系统的分站或者断电仪信号完全匹配，已经通过安标办认证，并取得煤安证。
B）仪器本身配接6V电池组一块，能够再无外部电源的情况下独立工作1年多，监测仪在无人职守的情况下，能够全天候自动定时记录钻孔水压并储存，掉电后数据不丢失。
所有数据可通过红外遥控取数器取回，送入微机存盘、处理，通过专用分析软件处理，实现报表、曲线、显示和打印。
数据也可导入Excel表，通过Microsoft Excel 对数据进行编辑。
数据报表2．水位监测仪：主要包括井下水仓水位观测和排水明渠内水位的监测；3．流量监测仪：主要包括排水渠内流水量的实时测量和管道内水流量的实时测量，流量监测仪能够对明渠内水流的流速流量、水位和流量变化率进行实时监测，尤其是流量突变的情况，能够发出报警信号！能够及时准确的掌握井下涌水的变化情况。
对于管道流量的测量主要是通过管道流量计来进行。
QG—SLP100水文流速测算仪的安装及使用
【 关键词 】 水 文流速测算仪 ； 原理 ； ； 用 安装 使
【 中图分类号】 Ｐ３ １ 【 ３５ ． 文献标识码】 Ｂ 【 文章编号】 １０ — ３５ ２０ ）４ ０ １ — ３ ０８ １０ （０８０ — ０３ ０
水文 流 速 测 算 仪 界 面 简 洁 ， 作 简 便 ， 装 简 操 安 单 ， 能可 靠 ， 性 适用 于水 文站 缆道 或水 文测 船 上进行 的流 量测 验 工作 ， 在水 文站 运用 效果 良好 。
数器或流速直读仪， 它们或是 自动统计水下流速信 号个 数 ， 通过 秒表 人工 计算 测点 流速 ； 是 自动计 时 或 计数计算 流速 。但无论是 电铃还是 各种流速直 读 仪， 其水下信号源都是采用 ３节 １５ ． Ｖ电池构成 的 直流信号源 ， 其特点是浅水工作正常， 深水工作不正
常， 信号源近仪器室时工作正常 ， 远离仪器室时工作
不正常。同时抗干扰能力差 ， 容易错计漏计流速信
号， 造成 重测 或测 流成 果不 准确 。
图 １ 流 速 仪信 号 曲线
Ｑ ＳＰ０ Ｇ— Ｌ １０型水文流速测算仪 克服 了以上缺 点 ，仪器集检测起点距、水深 、测流历时、流速信 号、水面信号、河底信号 、自动计算测点流速等多 种功能于一体 ，采用双音频交流信号源作为水下信
频信号 ，信号再 经过一些特殊 电路处理后传输 到 Ｑ Ｇ—ＳＰ ０ Ｌ １０型水 文 流 速 测 算 仪 来 进 行 检 测 作 业 。 双音频水下信号源在信号产生的过程中，采用了软 件和硬件两种抗 干扰 方式 ，使 得信号抗干扰 能力
强 、性 能稳 定 、传输 质量 好 、适应 性强 。在 机械 设
一
ls20b型旋桨式流速仪说明书
ls20b型旋桨式流速仪说明书ls20b型旋桨式流速仪，即是安装在水坝、沟渠中的水文自动测流装置。
主要由：流量传感器、扬程传感器（浮标）、信号处理器等部件组成。
具有体积小，精度高，流量范围大等特点。
适用于水文、电力部门及中小河流的自动测流，以及控制水动力条件的研究开发和水利工程等方面。
一、产品概述ls20b型旋桨式流速仪是利用旋桨叶片的旋转，使其与水力旋桨作用产生涡流及旋桨所产生的动能，然后通过信号处理器处理获得流量、流速的一种自动测流装置。
此型流速仪适用于河流小流域，流量小，采用传统的流速仪测点不够方便、不能准确记录水量数据、测量不方便、测量结果不稳定等情况。
通过设置软件可以根据用户要求进行不同流量的测量。
可用于水力旋桨式流速仪流量测量、自动控制和记录等方面。
二、系统组成由测流装置、信号处理器、流速仪、信号传感器、电气控制箱等组成，其功能为：流量信号的采集和处理；流速的自动测报。
流量信号的采集：包括固定和浮动浮标测流及视频测流等部分；浮标的观测与控制；视频测流等部分。
信号处理器：将由浮标转场所产生的流量信号处理、声学信号处理、数字信号处理等功能后的图像信号传送到计算机处理软件；计算机再处理出相关的结果并将结果与水文自动化设备中采集到的信息进行比对及存储；从而完成计算机对现场测量流量的处理工作。
其作用是建立起水文自动测流系统的基本模型程序，并根据此程序控制流速传感器的转动工作，为提高精度确定扬程及流速的测量方法具有一定的技术基础。
系统工作时水流通过浮标上传感器时发出声响和机械振动及旋桨所产生的推力实现对扬程和流速在传感器上的记录和控制。
三、安装步骤1、浮标安装（浮标可水平或倾斜):将浮标安装在垂直面上，或用其他方式固定在水平面上，浮标底部要放入水位线以下30 cm处（如图）。
2、扬程传感器安装：在浮标正下方安装一个或多个扬程传感器（浮标可水平或倾斜）。
3、信号处理器安装：在浮标上部安装一个信号处理器不带转子）。
水文测量仪器的使用方法与校准注意事项
水文测量仪器的使用方法与校准注意事项水文测量是地理学和水文学中重要的研究领域，它涉及到对水体的流量、水位、水质等参数的测量和监测。
在水文测量中，使用合适的仪器和正确的方法是确保数据准确性和可靠性的关键。
本文将介绍水文测量仪器的使用方法和校准注意事项，以帮助读者更好地进行水文测量工作。
一、仪器的选择与使用方法1. 流速计流速计是测量水流速度的常用仪器。
在使用流速计之前，需要选择合适的型号和规格。
一般来说，流速计分为机械式和电子式两种。
机械式流速计适用于流速较小的情况，而电子式流速计则适用于流速较大的情况。
在使用流速计时，需要将其放置在水流中，确保测量结果的准确性。
同时，还要注意保持流速计的清洁和定期进行校准，以确保测量结果的可靠性。
2. 水位计水位计是测量水位高度的常用仪器。
在使用水位计之前，需要选择合适的型号和规格。
一般来说，水位计分为浮标式和压力式两种。
浮标式水位计适用于静水和缓慢流动水体的测量，而压力式水位计则适用于快速流动水体的测量。
在使用水位计时，需要将其正确安装在水体中，并保持其与大气压力的平衡。
同时，还要注意保持水位计的清洁和定期进行校准，以确保测量结果的准确性。
3. 水质监测仪水质监测仪是测量水质参数的常用仪器。
在使用水质监测仪之前，需要选择合适的型号和规格。
一般来说，水质监测仪可以测量水体的溶解氧、pH值、电导率、浊度等参数。
在使用水质监测仪时，需要将其正确放置在水体中，并按照说明书进行操作。
同时，还要注意保持水质监测仪的清洁和定期进行校准，以确保测量结果的可靠性。
二、校准注意事项1. 定期校准为了确保测量结果的准确性和可靠性，需要定期对水文测量仪器进行校准。
校准的频率可以根据仪器的使用频率和测量环境的变化情况来确定。
一般来说，建议每隔一段时间或在重要测量任务之前进行校准。
2. 校准方法校准方法因仪器类型而异。
对于流速计，可以使用标准流速计或测流船进行比对校准。
对于水位计，可以使用标准水位计或水准仪进行比对校准。
状头(四)水文站流速仪水面系数分析
状头〔四〕水文站流速仪水面系数分析状头水文站流速仪水面系数分析摘要：流速仪做为水文站流量测验工作的常规仪器，在洪水测验中，受测站水流条件，如测验断面形状、设施测洪标准等因素影响，测速范围受到限制。
可以通过流速仪水面系数试验分析工作，解决流速仪中高水流速测量问题，提高流速仪法测洪能力。
关键词：流速仪；水面系数；试验分析一、测站概况状头站为北洛河干流控制站，属国家重要水文站，位于陕西省渭南市蒲城县永丰镇蔡村，东经1090 50′，北纬350 00′，控制流域面积25645km2，距河口里程130 km。
1933年由民国政府设立，2000年1月改名为状头站。
该站地处渭北丘陵区，测验段面顺直，河床由卵石及泥沙组成。
设立上、中、下三个测验断面，上、下断面间距180m。
根本水尺断面架设开口式吊箱铅鱼缆道，跨度210m，为全自动测流控制系统，建于2004年。
用于中低水流量、泥沙的测验，高水采用浮标法或电波流速仪法测流，流速测量采用LS25-1、LS25-3 型流速仪。
北洛河发源于陕西省定边县白于山南麓的草梁山，河流自西北流向东南，经吴起、甘泉、富县、洛川、黄陵、宜君、澄城、白水、蒲城、大荔至三河口汇入渭河。
河长680.3 km，流域面积26905km2，河流平均比降1.98‰。
北洛河主要支流有：葫芦河、沮水、头道川、周水。
属暖温带大陆性半干旱季风气候，洪水主要由暴雨及连阴雨形成，多发生于7-9月，洪水涨落急剧，漂浮物较多，实测最大流量为6280m3/s，实测最小流量为0.667m3/s，实测最大含沙量1190kg/m3。
多年平均径流量9.43亿m3，多年平均降雨量为555mm。
二、资料可靠性、代表性、一致性分析选用状头站2004-2021年42次资料，均为旋浆流速仪比照试验分析资料，其中多点法资料14次，占33.3%，常测法28次，占66.7%。
流量测验布设6-9条垂线，每条垂线布设1-3个测点，分别为三点法或流一点法。
水文测流的方式
我们知道水文的测报工作十分繁重，一种好的水文测流方法，能为水文工作者减轻工作压力，提高测验效率及数据准确度，更及时的向防汛部门发送水情信息，提前进行水情工作，保障人民群众生命财产安全。
随着社会的发展，水文测流的方式也变的多样化起来，我们常见的有四种，它们分别为流速仪测流，浮标测流，雷达测流，超声波测流。
流速仪测流这种方法利用面积-流速法，即用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速，然后乘以部分过水面积，求得部分流量，再计算其代数和得出断面流量。
这样的方法也只适用于一些河道平直、水流分布均匀、无漩涡或回流。
这里需要一些国内以机械型转子式流速仪为主，分旋桨式流速仪和旋杯式流速仪,采用不同安装方式，适用于不同流速环境。
而我们安装也是有几种方式的，水文缆道式、水文绞车式。
这是目前应用广泛、基本的方法，在一定条件下，此法精度较高，常作为鉴定其他测流方法的标准。
用流速仪测流需要测算出点流速得时间平均值和流速断面的空间平均值，需选定测量断面及垂线数量，计算量大，实际测量时需要投入大量的人力物力。
而雷达测流又不一样了，这种方式更简单，雷达测流技术一种新型的全天候流速流量自动监测技术，它不同于传统的转子流速仪，ADCP等必须沉没于水体的测量测验方法，也区别于其技术前身雷达测速枪（手持式电波流速仪）的半人工式测量手段，该项技术主要通过雷达波传感器自动发射和接收功能，利用多普勒原理测定水面流速，辅以流速关系率定成果和测验大断面数据，进而实验非接触式的流量在线自动监测功能。
每种测流方式都存在优势与缺陷，没有完美的测流方式，水文工作者需要根据实际情况来选择合适的仪器、监测方案。
雷达流速仪通过解析多普勒频移与相对速度V之间的关系，测量流体表面流速。
HZ-SVR-24V-100雷达流速仪安装在明渠、河流正上方，对灌溉渠道、天然河流的表面流速进行测量，适用于水利、水文监测领域。
雷达在线测流系统可连续取得流速数据，是流速实时监测的一种新手段，尤其在复杂流态的情况下，能代替人工作业，真正实现7x24小时在线监测。
水文测量中的流速和流量测量方法及数据处理流程
水文测量中的流速和流量测量方法及数据处理流程水文测量是研究水文学基础理论和实践应用的重要领域之一，其中流速和流量的测量是水文测量中的核心内容。
本文将介绍流速和流量的测量方法以及相应的数据处理流程。
一、流速测量方法1. 浮标法浮标法是一种简单且常用的流速测量方法。
测量时在水面上放置一个浮标，通过观察它在一段特定距离内通过的时间来计算流速。
这种方法适用于中小型河流和水渠中的流速测量。
2. 钢丝绳法钢丝绳法是一种常用于大型水体中的流速测量方法。
它利用定点两端之间拉一根钢丝绳，并在其中间测量绳长的变化，从而计算出流速。
采用此方法需要注意力绳的选择和固定，以及绳长测量的准确性。
3. 螺旋式流速计法螺旋式流速计法是一种精确且适用于各种水体的流速测量方法。
这种方法通过螺旋在水中旋转的原理，测量旋转的速度来求得流速。
采用此方法需要注意螺旋式流速计的选用和使用。
二、流量测量方法1. 水位流量法水位流量法是流量测量中最常用的方法之一。
它通过测量水位的变化来间接计算流量。
该方法需要结合水位与流量之间的关系曲线，通过测量准确的水位来估算流量。
2. 水流速度积分法水流速度积分法是一种准确测量流量的方法，它通过测量流速和宽度来计算流量。
根据水流速度在水体横截面上的分布情况，结合宽度的测量，可以得出流量的准确结果。
3. 视频测流法视频测流法是一种新兴的流量测量方法，它利用摄像技术和图像处理算法，实时监测水体中的流速和横截面形状，从而计算出流量。
这种方法无需直接接触水体，便于大范围和长时间的流量监测。
三、数据处理流程1. 测量数据的收集在水文测量中，测量数据的收集是第一步。
通过合适的测量仪器和方法，获取流速和流量的原始测量数据。
需要注意测量的准确性和重复性。
2. 数据的验证和筛选收集到的测量数据需要经过验证和筛选。
通过比对不同测量方法得到的结果，检验数据的可靠性和一致性，并排除异常值和干扰因素。
3. 数据的处理和分析处理和分析是数据处理流程中重要的一环。
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电磁式点流速仪
利用电磁感应原理测量点流速。这类仪器在水 中产生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于 电导体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动 势。测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。 特点：
——磁场只产生在仪器附近，测得的流速被 认为是 仪器所在处的点流速。
——仪器没有可动部件，不受水中杂质影响。 ——水的电导会影响测速准确性。
多普勒点流速 国外产品技术性能：
仪性能
A．测速范围：±0.3、±1、±3、 ±7m/s。
B．测速准确度：±0.5%左右。
国内有过这类产品，其性能 C．测量点与发射换能器距离：5、
如下：
10、15cm。
A．测速范围：0.01~5m/s， D．使用最小水深：2cm（用于只 只测平行于仪器轴线方向的 测单向流速）、6cm和12cm
水位~流量关系法《水工建筑物与堰槽测流规范》 （原水工建筑物测流规范、堰槽测流规范、比降－
面积法测流规范）
示踪剂法（国内基本不应用）
容积法（可用于潮汐影响河段）
示踪剂法简介
示踪剂法也被称为稀释法。其原理是： 将某种物质（示踪剂）连续均匀、或一次性将一定 量的示踪剂突然注入水流中，在水流下游测量水中 该示踪剂的含量，或测量该示踪剂含量的变化过程。 从而推算流量。 应用方法：一次投入法、连续投入法。 应用的示踪剂：放射性示踪剂－测量放射性射线、粒子
化学示踪剂－氯化钠、碘、锂、锰盐 荧光示踪剂－
流速面积法测量流量
按测量流速的方法和仪器的不同， 可以分为：
1。测量点流速的流速面积法。 使用各种点流速仪
2。测量剖面流速的流速面积法。 使用剖面流速仪，主要是声学流速仪。
3。测量表面流速的流速面积法。 使用电波流速仪、浮标。
测量点流速的流速仪
转子式流速仪——应用最普遍，也是最准确的流速 仪。仪器使用旋桨、旋杯式转子感应流速，测量转 子的转速，计算水流速度。
号发生功能；
适应范围：各种转子式流速仪 ；
(8) 流量报表Email传输功 适应信号：交流音频信号或直流
能；
信号；
显示参数：当前流速仪K值、历时 T、信号数N、流速V；
转子式流速仪等水下水文仪器的 信号传输方式
有线传输 “无线”传输 无线电波传输
水深测量仪器设备
测深测具－测深杆和测深锤（测绳） 测深铅鱼－ 回声测深仪－手持式超声波超深仪
特点： ——这类仪器没有可动部件，可以长期安装在水 中，自动测记点流速。 ——可以测出流速的方向。 ——可以测出垂直于断面的流速分量。
I1发射的频率为f0的辐射波经两 次 多 普 勒 频 移 后 被 I2 所 接 收 。 I2 接 收到的反射波的频率为f，则多普勒
频移fD为
fDБайду номын сангаас
f
f0
f0
V C
cos1
某国外电磁流速仪技术指标
流速范围： 0.000～2.5m/s
• 测流历时： 2,5,10,15,20,30,40,60s • 精 度： 1% • 零 飘：± 2.0mm/s • 输 出： RS 232 C
• 环境温度：－ 5℃～+60℃
• 探头材料：环氧树脂 • 重 量： 0.5kg
流速流量测量设备
水文测船
水文缆道
水文巡测车
水文测桥
涉水测流
缆道测流系统 主要技术指标
性能
．系统的主要功能：
1 绞车控制： 1）驱动电机：三相交流电机 2）行车速度：0～2m/s
(1) 自动半自动测流； 3） 限位控制：河底信号停车控
(2) 手动测流功能；
制， 测点定位自动停车控制。
船用超声波测深仪 缆道超声波测深仪 多波束超声测深系统
测量剖面流速的流速仪及流量测量
测量剖面流速的仪器： 一。声学多普勒流速剖面仪（ADCP、 ADP、
cos2
式中：C——辐射波的传播速度
θ1θ2——分别为V和I1A、I2A连
接线的夹角
仪器固定后，C、θ1θ2、f0均为
常数，于是可得
V C / f0 cos1 cos2 fD KfD
应用多普勒原理 测速示意图
由此可知，流速V与fD呈线性关 系。这是反射式多普勒测速的基本 公式。实际使用时，将水中的悬浮 物或小气泡作为反射体，测得其运 动速度，也就认为测得了流速。
声学点流速仪——应用声学多普勒原理测量仪器所 在点的水流速度。
电磁点流速仪——应用电磁测速原理测量点流速 电波流速仪——应用电磁波的多普勒测速原理测量
水面点流速 光学流速仪——由望远镜和旋转镜头为主要组成的
测量水面高流速的一种频闪装置。 激光流速仪——应用光学多普勒原理测量点流速
常用的转子式流速仪
(3) (4)
人工录入数据功能； 2 测次流量报表计算功能；
缆道测距 光电增量编码传感器 1） 起点距测验（带缆道弧度修 正）
(5)断面流速分布图生成 计数显示、分辨力：0.1m
(6) 断面测量动态跟踪示图 2） 缆道测深（入水深）
功能；
计数显示、分辨力：0.01m
(7)缆道泥沙采样器控制信 3。 水文流速测算
流速。
E．声波频率：>5MHZ。
B．流速测量精度：均方差 F．工作环境：-5~45℃ 。
≤1.5%。
G．数据贮存：固态存贮六个月
C．最小适用水深：≥2cm。 以上（10分钟一次）。
D．电源：6V或12V。
H．数据通信：RS232、RS422。
E．工作温度：0~45º
I．电源：8~18VDC，220VAC。
流速流量监测仪器
——流速测量仪器设备 ——流量测量仪器设备
流速仪器分类
测量点流速的流速仪 测量剖面流速的流速仪
－转子式流速仪
－声学多普勒剖面流速仪
－声学点流速仪
－声学时差法流速仪
－电波流速仪
－扫描式电波流速仪
－电磁点流速仪
－电磁流速仪
－光学流速仪（激光流速 仪）
按流量测量方法的原理分类
流速面积法（河流流量测验规范、声学多普勒流量 测验规范、水文测船测验规范、水文缆道测验规范、 动船法测流）
LS25－1型旋桨式流速仪 LS25－3型旋桨式流速仪 LS20型旋桨式流速仪 LS1206型旋桨式流速仪 LS68型旋杯式流速仪 LS78型旋杯式低流速仪 LS45型旋杯式浅水低流速仪
声学点流速仪
利用多普勒原理测量点流速。仪器的传感器发 射超声波，接收仪器前方或下方一固定点处的反 射波，测出其多普勒频移，计算流速。