地表表層水流流速測量系統(tǒng)

我們在水保實驗工作中，無論是測量徑流場或小流域流量流速時，水的厚度都能實現(xiàn)，無論用哪種傳感器，都能對水直接測出，而對薄層水流卻無法實現(xiàn)，進口的傳感器中，有用雷達對表層可以測量出，但成本造價過高，而得不到實現(xiàn)，本產(chǎn)品的提出，使實驗對表層水流流速的測定，提出了新的方式，安裝使用極其方便，本產(chǎn)品研發(fā)成功后，代替了大量的人工工作，經(jīng)多年實驗和使用下來，流速的誤差在2‰以內(nèi)，產(chǎn)品的性能和外觀經(jīng)長時間的更新，已得到長足的進步。

以下的文件是對薄層水流流量測量儀的工作的具體說明：

一、地表表層水流流速測量系統(tǒng)總體工作示意樣圖如下：

說明：1.圖中大方框為徑流場，或變坡鋼槽

      2.圖中的小紅方點為管式流速測量頭

      3.綠色的儀器為流量流速儀，可以測出整個鋼槽里的總流量。

      4.灰色的為主控制器，所有的數(shù)據(jù)采集于此，485通信，的軟件處理，圖表形式，可打印等功能。

二、地表表層水流流速測量系統(tǒng)流量測量頭圖片：  三、流轉(zhuǎn)速換器樣圖：

四、電磁流速儀相關(guān)參數(shù)的說明

一、技術(shù)參數(shù)

   1、傳感器外形尺寸：長不大于153 mm，外徑不大于63mm

     理論依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，

   2、實流標(biāo)定，1.5%（標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置標(biāo)定）

   3、轉(zhuǎn)換器電路板外形：長度不大于100mm，寬不大于46mm；

   4、供電電源：直流12V 1A；

   5、功率：不大于12VA

   6、可測量量小流速流速0.1m/s ,流速測量范圍：0.1-5m/s

   7、轉(zhuǎn)換器無顯示，輸出接口為RS485（自定義）

   8.防護等級：IP68

二、通訊界面

 電磁流速儀通訊界面如下圖所示。該界面包括單向流速的顯示和記錄以及流速儀參數(shù)的設(shè)置。

（1）、 參數(shù)設(shè)置的相關(guān)說明

1、阻尼時間

長的測量阻尼時間能提高儀表流量顯示穩(wěn)定性及輸出信號的穩(wěn)定性，適于具有流量調(diào)節(jié)的情況使用；短的測量阻尼時間可以加快測量反映速度，適于總量累計的脈動流量測量。測量阻尼時間的設(shè)置采用選擇方式。通常推薦選擇3～6秒。默認(rèn)值為4秒。

2、流速儀常數(shù)

將流速儀插入水中，保持靜止。此時X、Y向流速顯示應(yīng)該為零，若不為零，則調(diào)整該參數(shù)并寫入流速儀直至流速顯示為零。若流速顯示正負(fù)跳動，則需泡水一段時間再調(diào)整。

流速儀常數(shù)即是流速儀的零點，修正時必須保證流速儀完全浸入水中并且流體處于靜止不流動條件下進行。

3、流速儀系數(shù)

流速儀系數(shù)是指在實流標(biāo)定時，根據(jù)顯示流速與標(biāo)準(zhǔn)流速的對比計算出的修正系數(shù)。

流速儀系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)流速÷流速儀顯示流速

4、轉(zhuǎn)換器系數(shù)

  轉(zhuǎn)換器制造廠用該系數(shù)使儀表勵磁電流和信號放大器規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化。在出廠時，使用電磁流量計信號發(fā)生器，調(diào)整該系數(shù)使流速顯示與標(biāo)準(zhǔn)信號一致。建議在標(biāo)定和使用時盡可能不改變此系數(shù)。

（2）、系統(tǒng)組成：

系統(tǒng)功能:操作系統(tǒng)共為四大模塊;即采集控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、計算模塊、顯示模塊和結(jié)果存儲模塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。這些模塊主要實現(xiàn)以下功能:

①用采集板對數(shù)據(jù)進行采集，本測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制采集板  的分辨率為12bit，通過率為40KHz，輸入電壓信號為士lOV;安裝在數(shù)據(jù)采集管理器中。

②過電路對電解質(zhì)脈沖發(fā)生器進行控制，使數(shù)據(jù)開始采集時，電解質(zhì)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個電解質(zhì)脈沖。

③可與計算分離，計算結(jié)果自動。存儲。

④采集時間和頻率可調(diào)，能適應(yīng)不同條件下的測量工作。

電解質(zhì)薄層水流測速儀儀器組成

流速測量探針   8個或者12個可按照客戶要求定制

電解質(zhì)脈沖發(fā)生器：1個

數(shù)據(jù)采集儀器：  1臺

數(shù)據(jù)分析管理軟件：1份

操作使用說明書：  1份

參數(shù)性能

參數(shù)：

   準(zhǔn)確度：<5%

   平均度：同時監(jiān)測8個點的流速變化

工作環(huán)境：工作溫度0～+60°C，相對濕度為10～90﹪

采樣頻率:范圍1—100點/秒

采樣時間:1—1000秒

供電：AC220V、50HZ，220V可一直于儀器連接，

功率：小于1瓦。

儀器使用壽命大于7年