超声波时差法声波矩阵明渠流量站方案

超声波时差法声波矩阵明渠流量站方案

声波矩阵明渠流量站专为明渠非满管流量测量设计。采用超声波时差法分层采集断面流速、流态，通过优化的数据模型计算断面瞬时流量，测量精度高，不受杂物、紊流、水温及泥沙含量影响。声波矩阵明渠流量站采用太阳能供电并集成全网通无线通讯，同时支持备选光纤通讯和市电供电，不受因测流点偏僻无法供电、通讯的限制。

声波矩阵明渠流量站采用矩阵双组冗余结构测量，有效减小了因流态不稳造成的干扰。通过超声波传感器分层、双组布置，构建了流量计内整体的流速分布图，计算通过测水箱的实时流量。

1.2测量原理

声波矩阵明渠流量计的测量原理为流速面积法。测量流速的原理为时间传输法（时差法），时差法指通过测量超声波脉冲顺流和逆流时往返于两个换能器之间的时间，来确定被测流体流速的技术。

每个换能器先后作为发射器和接收器在流体静止的条件下，理论上超声脉冲往返于换能器的时间是一致的。如果液体沿一个方向流动，超声波脉冲顺流传播的速度比逆流传播的速度要快，这两者的时间差与流体的流速成比例。单声道和多声道超声波流量计都可以用来测量流体流速，但多声道超声波流量计更准确，因为它从流体剖面的不同位置获取流速信息，从而更接近实际的流速情况。

为了更好地理解时间传输法原理，可以假设两个人对向划船，划船的速度一致，一个顺水流方向，一个逆水流方向，两者到达彼此位置是所用的时间是不一样的，而这个时间差，跟他们所在河道的流速有比例关系。

明渠流量计内置水位计，通过水位计测得流体液位，计算出流体截面积，结合测得的流速计算出流体流量。