超声波流量计与转子式流速仪的比测.docx

1、超声波流量计与转子式流速仪的比测张秋华I,朱江林2,李淑云】，赵海涛I（1.天津市引滦入津工程隧洞管理姓，河北迁西064300；2.天津大学建筑工程学院，天津300072）摘要：水是经济社会发展的耶要战略性资源之一。加强水资源的计录管理对水资源的科学管理有君政要意义。通过对天津市引漆隧洞管理处进口水文站的瑞士产RISONIC2000型超声波流依计与流速仪测流2神计敏手段的分析对比，验证RISONIC2000型超声波流触计的流鱼测验精度，推广超声波流量计在输水明渠的测验经验。关键词：超卢波流星计；流速仪；滤量；诙差中图分类号:TV211文献标识码：A文献编号：1672-9900(2010)03-

2、0024-03TestofultrasonicflowmeterandrotorvelocitycalibrationZHANGQiu-hua1,ZHUJiang-lin2,LIShu-yun',ZHAOHai-tao1(X.YinLiuuiRuJintunneladministrationofTianjin,Qianxi064300,China；l.TianjinUniversityofArckiteduralEngineeringInstiluie,Tianjin300012,China)Abstract:liewaterisoneoftheimportantstrategicre

3、sourcesintheeconomicandsocialdevelopment.Itisofgreataignif*icancetostrengthenmeasurementmanagementofwaterresourceforthewaterresourcescientificmanagement.BythecomparativeanalysisonRISONIC2000ultrasonicflowmetermadeinSwitzerlandandcurrent_meterdischargemeasurementintheprojectmanagementauthorityofthewa

4、terdiversiontunnelfromLuanheRivertoTianjinCity,theprecisionofflowmetermeasurementofRISONIC2000ultrasonicflowmeterwasverified,themeasurementexperienceofultrasonicflowmeterinwaterdistributiontunnelwaspopularized.Keywords:ultrasonicflowmeter；current-meter；discharge；error1实验测站简介天津市引滦隧洞进口水文站是天津市引滦工程输水渠道上

5、的第一个水文站，肩负着引滦输水计姓任务。设立于1983年8月，1994年3月经天津市水利局批准为国家二级水文站，进行水位观测和流M测验。进口水文站与大黑汀水文站共用-个测流断面，同时进行观测，以保证输水计址的精度和一致性。现在的测流断面位于大黑汀水库分水闸下200m的入津渠明渠段，始建于1994年底。断面上游为弯道，断面处在奸道以下100m处的平直渠道上.其下为隧洞暗梁进口。输水明渠为混凝土矩形渠道，测流断面处渠宽5.7m,-般输水时水深34m。测流断面形状规整，无冲淤变化。2瑞士产RISONIC2000型超声波流计测流原理及方法进口水文站明渠两侧分别装有'8个换能器（探头），换能器为

6、压电晶体，压电品体具有声能和电能相互转换的特性，处理单元发送一个电信号给换能器1,换能器1把电能转换为超声波，换能器2接收到超声波时，它能立即产生1个电动势送到处理单元，处理单元便可测出超声波的顺流传播时间也，同理当换能器2发射超声波时，换能器1接收，可计测出超声波的逆流传播时间蜘。设超声波在静水中传播速度为C,声路长为L，水流速度平均速度为匚。收稿日期2010-02-01作者简介张秋华（1979-）,男（汉族），助理T.程师.河北迁四人，主要从小水文测量工作，（Tel4结语利用GPRS网络通讯，具有稳定可常、取盖面较广、网络能力强、不受地域限制的特点，但由于单一的通

7、讯方式无法保证水情信息的及时准确，需要其他通讯方式的补充，这样就能保证在水情防汛上所需资料能够及时准确地获得，更好地为水情防汛做好准备。GPRS具有永远在线特点，对遥测站的供电要:求较高，但水文上的遥测断面一般地处野外，供电系统不稳定。建议配备具有自动掉电功能的GPRS通信模块，减小功耗。另外，随着GPRS通讯网络在水文自动测报系统建设中的广泛应用，遥测断面的不断扩增，对中心接收端数据网络的带宽提出更高的要求，只有做到互相匹危，才能保证数据后期的传输稳定。GPRS通信方式在天津水情分中心系统中应用在系统的稳定性、灵活性、可移植性、可靠性，在网络运行成本上都体现了较大的优势，其最大的好处是终端设

8、备体积小，没有引茁部件，不需做防番处理，不需要架设天线，便于隐蔽性，防盗性能好，具有很广泛的应用价值。参考文献：1尤克.现代数字移动通信原理及使用技术M.北京;北京航空航天大学出版社,2001.2天津水情分中心项目建设初步设计报告RJ.2OO3.3深圳市宏电技术开发有限公司.GPRS/GSM通信技术及软件平台在水利数据遥测中的应用R.4成都众山科技有限公司.众山GPRSDTU数传应用摹础知识R.当换能器1向换能器2发射超声波时（顺流），超声波在顺流中的速度儿为静水流速加上水流速度分量，即町。当换能器2向换能器1发射超声波时（逆流），超声波在逆流中的速度2为静水流速减去水流速度分量，即丫片-丫#

9、。聊。根据声路长可计算出超声波顺流传播时间知=心/匕。超声波逆流传播时间121=20根据顺、逆流的传播时间可计算出传播时间差，然后根据该时间差可计算出水流的平均流速K。为了减少不确定的流速剖面，同时为了即使在恶劣的流态条件下也能获得高精度的流量数据，进口水文站采用多声路配置，共设置了8个声路，在正常水位下能够全部工作。在多声路测械中，使用平均断面法，即测量从水表到渠底之间若干层的流速进行平均，总流量。“将根据下列关系式得出：£（母1"*.W（乙I（Z.）l底部流量。是指最低声路之下的底部俪积乘以底部流速得出的流鼠，其中底部流速是指通过集底摩擦系数校正过的最低声路流速；顶部流

10、量。呻是指最高声路之上的顶部有效面积乘以顶部流速得出的流量，K代表第i声路的流速，4（Z）代表第i声路之下的横截面积。3按水文测验规范使用流速仪刑流方法进口水文站的主要测验设备为日记式自id水位计和流速仪测流缆道（胯渠钢梁悬杆缆道）。悬杆缆道有定位椎确、无偏角影响、仪器不受干扰等优点，其测宽、测深和流速仪定位误差均控制在1cm之内。规整的混凝上矩形断面无冲淤变化，悬杆缆道定位准确，易于将测宽和测深误苏控制在允许范围内，保证了测验精度。进口水文站一直采用5条垂线、每条垂线上5个测点的方法。测点历时100s,保证了流址测嫌的精度。流仙测验中按GB50179-93河流流段测验规范执行。根据实测流岐，

11、绘制水位流量关系曲线。进口水文站水位流域关系基本保持稳定。日输水量采用自记水位计摘录后面积加权法计算。4超声波流量计与流速仪测流成果的比较从理论上讲，超声波流量:计测量原理与传统的转子式流速仪法基本相同，都是将测流断面而分成若干个子断面，在每个子断面内分别测址垂线处多点流速并测地水深，从而得到子断面内的平均流速和流量，再将各子断面的流愀叠加得到整个断面的流量，但不同的是转子式流速仪测流时间长。修定水位一流量关系曲线后，水位与流量成单-对应关系。而超声波测流时间快，每秒就测出一个流量。在-个水位就有多个流量.且多个流量间不断发生变化c单就流量对比很难说明问题。表1是天津市引滦入津隧洞进口水文站2

12、007年下半年的一次输水过程的两种测验手段测得的水址。从表1中可以看出超声波流量计与流速仪测流测得的日输水量相对误差很小，-般在0.3%5%之间。整个通水过程（2007年10月11H-2007年12月7日）总量的相对误差为】.64%。达到水文站的测验精度要求°RISONIC2000型超声波流域计测址数据具有可利用价伉°引滦人津输水计址可以采用其数据，表1两种测验手段日输水比较表时间2006年波速仪与自记日输水量/m3超声波H输水坦/m1自记与超声波之差/ms相对误差/%10月11日48816004886000-4400-0.09】0月12日48902404819000712

13、401.46】0月13日51235205095000285200.5610月14H517536048970002783605.3810月15日51580805121000370800.7210月16日52358405237000-1160-0.0210月17日527040051690001014001.9210月18日486432046960001683203.4610月19口50371204956000811201.6110月20日52876805198000896801.7010月21日53136005383000-69400-1.3110月22053654405267000984401.

14、8310月23日53827205417000-34280-0.6410月24日536544051360002294404.2810月25日53568005264000928001.7310月26H536544052420001234402.3010月27n535680052450001118002.0910月28日522720049470002802005.3610/129H541728052710001462802.7010月30日504576049020001437602.8510月31日501984048880001318402.6311月1日51062405016000902401.7

15、711月2日517536049440002313604.4711月3日520128050670001342802.5811月4H51926405103000896401.7311月5日51840005087000970001.8711月6日5192640462800056464010.8711月7日520992050610001489202.8611月8日520128050910001102802.1211月9日519264050520001406402.7111月10日51062405124000-17760-0.3511月11日51062405089000172400.3411月12日51

16、148805086000288800.5611月】3日50976005076000216000.4211月14日50630405045000180400.3611月15日504576048250002207604.3811月16日50457605019000267600.5311月17日50198404978000418400.8311月18日50198404984000358400.7111月19日50112004989000222000.4411月20日50112004961000502001.0011月21日50025604959000435600.8711月22日50284804997

17、000314800.6311月23日50457605023000227600.45】月24日50371205007000301200.6011月25日50371205016000211200.4211月26日50112004963000482000.9611月27日50457605062000-16240-0.3211月28日50112004982000292000.58】1月29日50112004984000272000.5411月30日49680004916000520001.0512月1日50630405048000150400.3012月2日50716805047000246800.4

18、912月3日50284804972000564801.1212月4日51321605091000411600.8012月5日51408005096000448000.8712月6日372384036060001178403.1612月7日55382.44500010382.418.75家计290851862.42860750001.64保定平原区棉花地膜覆盖节水增产效应的研究樊艳改T王利民2(1.保定市西大洋水库管理处，河北保定072350；2.保定水利水电勘测设计院，河北保定071000)摘要：通过地膜覆盖的大田试淼测定覆膜hi地与对照at地棉田的七壕含水量、地温的变化情况，研究了地膜覆菁对

19、棉花生长特性、生育期耗水或、水分利用效率的影响。结果表明，地腴覆盖通过有效防止棵间蒸发，提高土壤有效水含微和温度，起到节水保埼、调节土壤三相组成、降低落铃率、实现增产的作用。关词：地膜找盆；柿花；耗水量；产量；水分利用效率中圈分类号:TV213.9文献标识码：A文献编号:1672-9900(2010)03-0026-03ThesavingwaterandincreasingyieldeffectsofplasticfilmmulchingonthecottonsinBaodingplainFANYan-gaF,WANGLi-min2(I.ReservoirManagementOfficeofX

20、idayangBaoding,Baoding072350,China；2£aodingDesigninstituteofwalerconservatncy&hydroelectricpower,Baoding071000,China)Abstract:Throughtheexperimentationofplasticfilmmulchingonthecottons,mensuratethesoilmoisturecontentandgeothermalchanginginstance,andleamtheimpactoffilmmulchingoncottongrowthc

21、haracteristic,consumptionwatervolume,wateruseefficiency.Indicatethatfilmmulchcanservethefunctionofwaterconservationandpreservesoilmoisture,regulateThree-phaseofsoilcompose,cutdownbollsheddingrate,promoteaccumulationofsubstanceandincreasetheyield.Keywords:cottonfilm；mulch；consumptionwatervolume；yield

22、:wateruseefficiency在我国生产发展的历程中，栽培技术的进步对棉花生产的促进作用十分重大。调查认为，栽培技术在棉花生产增产中占35%以上的份额。地膜覆盖技术作为一种成熟的栽培技术更应得到人们的画视和大力推广。由于地膜覆盖全部或部分阻断了土壤表面水分蒸发，具有节能、节水、保埼、抑草、改善土壤结构等优点，已被广泛应用于干早半干旱地区及保护地作物栽培中。1材料与方法1.1试验设计与田间管理试脸于2006年4月在河北省保定市河北农业大学农场试验田进行，前茬作物为棉花，供试品种为冀棉26号，采用单因素2个处理(地膜虞盖、露地)，试验田及对比田地力中等，土质属中壤土，土壤容重y=1.51g/cm3,H间持水率为28.5%(占干土收稿日»)2010-04-26作者简介樊艳改(1980-),女(汉族)，