哈希明渠流量计课件

1、哈希明渠流量计哈希明渠流量计主要内容排水管网流量监控的意义主流流量监测技术哈希公司管渠流量监测方案主要内容排水管网流量监控的意义为什么要监测排水管网的流量？入流和渗漏地下水、雨水进入污水管，增加负荷，冲击污水处理厂运行，增加处理成本污水渗漏进地下水，污染环境堵塞判断及塞点寻找溢流监控雨、污混接，排污监控管路输送能力评估城市管网数字化系统为什么要监测排水管网的流量？入流和渗漏排水系统维护to prevent this.流量数据可以用来：了解管路何处需要维护优化维护方案了解维护是否有效Monitor this排水系统维护to prevent this.流量数据可以用来城市管网数字化排水系统建模有利

2、于及时了解、处理突发水量变大工程师可以运用这个模型指导城市规划建设流量模型可以为城市区域建立城市排水情况本地，清楚的了解城市排水情况的变化城市管网数字化排水系统建模有利于及时了解、处理突发水量变大系统的规划和调配流量数据可以用来评估污水处理厂容量、是否需要统一调配。系统的规划和调配流量数据可以用来评估污水处理厂容量、是否需要工艺控制流量监控流量系统对于污水处理厂也是非常重要的，它可以全面了解污水处理厂的运行状况工艺控制流量监控流量系统对于污水处理厂也是非常重要的，它可以例：例：完整、准确反映液位、流量异常流量与液位数据相结合，可以通过数学模型，很容易得到管网的剩余输送能力。数据可用于评估新增废

3、水接入数否会影响管网，同时可很容易的通过流量、液位数据为新增管网等市政规划提供详细的数据参考。完整、准确反映液位、流量异常流量与液位数据相结合，可以通过数通过FLO-DAR监测流量、液位数据，即使是管网内本身液位就比较高，我们也可以知道能否接入新的废水，能接多少。精确的确定新增废水是否可接入Q，能否接入？YESNO通过FLO-DAR监测流量、液位数据，即使是管网内本身液位就排水管网监测系统流量计信号传输GPRS/GSM以太网现场总线（RS232、Modbus RS485等）模拟量输出流量监测分析软件采集流量数据归档，图形显示流量报警分析排水管网的问题排水管网监测系统流量计排水管网流量计排水管道

4、的特点：一般都是非满管的，偶尔有满管的时候流量变化比较大可能会有反向流量需监测点位多，区域广排水管网庞大环境恶劣密闭空间面积流速法流量计是最佳的选择。排水管网流量计排水管道的特点：主要内容排水管网流量监控的意义主流流量监测技术哈希公司管渠流量监测方案主要内容排水管网流量监控的意义主流的固定在线流量监测技术电磁流量计-满管流量监测超声波明渠流量计-较大尺寸明渠流量监测多普勒流量计-各种明渠流量监测主流的固定在线流量监测技术电磁流量计-满管流量监测超声波明渠测流通过简单的明渠结构可以导出流量流量与一种简单的测量参数“水深”间存在数学关系只需测量水深代入公式即可计算出流量通常采用超声波测量水深堰：V

5、型堰、矩形堰、梯形堰水槽管嘴文丘里管管道渠道超声波明渠测流通过简单的明渠结构可以导出流量被测流流过量水槽（堰）形成一定的液位高度，在自由流状态体下，其流过水槽（堰）液体流量Q与水位H满足关系:式中C、n 为与量水槽结构有关的系数超声波明渠测流原理被测流流过量水槽（堰）形成一定的液位高度，在自由流状态体下，V型堰V型堰堰侧视图堰侧视图哈希明渠流量计水 槽Parshall 巴歇尔水槽Palmer-Bowlus Leopold-LagcoH-Flume 精度理想条件下+/- 2-5%，加上测深设备的精度水 槽Parshall 巴歇尔水槽精度巴氏水槽Q=2.40*H11.564*W1.026 巴歇尔槽

6、特点：水中固态物质几乎不沉积，随水流排出；水位抬高比堰小，仅为1/4，适用于不允许有大落差的渠道。巴氏水槽Q=2.40*H11.564*W1.026 巴歇Palmer Bowlus 水槽Palmer Bowlus 水槽Leopold-Lagco 水槽Leopold-Lagco 水槽多普勒流量计-多普勒效应在日常生活中，常会遇到这种情形：当一列火车迎面开来时，听到火车汽笛的声调变高，即频率增大；当火车远离而去时，听到火车汽笛的声调变低，即频率减小。多普勒效应波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率与波源发射频率不相同的现象。这是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。多普勒流量计-多普勒效应

7、在日常生活中，常会遇到这种情形：当一流量计算原理:流量根据以下公式计算：Flow (Q) =Area (A) x Average Velocity (V)因此，我们需要得到两个参数：截面平均流速和截面积。 截面平均流速由雷达波根据多普勒原理测得表面流速后，由经验公式、数值模拟计算得到。截面积则根据输入的管路尺寸及特征联合超声波测得的液位计算。流量计算原理:流量根据以下公式计算：截面平均流速由雷达波根据平均流速的获得1 point method2 point methodV mean3 point method平均流速的获得1 point method2 point m无线通信基本过程GPRS

8、GPRS通讯可使用户不出入监测现场。SIM卡天线GPRSinternet无线通信基本过程GPRSSIM卡天线GPRSinternet无线通信基本过程基本上，无线通信都是经过特定的通讯模块完成。对于本身不具备无线通讯功能的设备，只需要具备RS232/485的接口就可以通过另购的无线通讯设备完成无线通讯。外部通讯设备通过RS232/485接口读取设备内实时数据，然后发送到固定IP的主机，其他internet用户只要有权限，就可以随时浏览这台主机上的数据。同时，这种无线通讯模块/设备可以直接向设定的手机、email发送报警。无线通信基本过程基本上，无线通信都是经过特定的通讯模块完成。主要内容排水管网

9、流量监控的意义主流流量监测技术哈希公司管渠流量监测方案主要内容排水管网流量监控的意义哈希明渠流量计产品FLO-DAR：液面以上安装，表面流速测量，多普勒频移原理。SIGMA系列流量计：液面以下安装，表面流速测量，多普勒频移原理。U53明渠流量计：液面以上安装，通过测量水过堰/槽前液位计算流量。哈希明渠流量计产品FLO-DAR：液面以上安装，表面流速测量流体流速测定多普勒效应的应用：流体流速测定多普勒效应的应用：FLO-DAR测量系统完整的FLO-DAR系统：探头+控制器。FLO-DAR传感器FL900控制器干燥剂FLO-DAR测量系统完整的FLO-DAR系统：探头+控制器FLO-DAR的工作原

10、理流速测量 多普勒雷达波根据多普勒原理，根据雷达波频移，传感器测量表面液体流速。液位/深度测量超声波FLO-DAR采用向下超声波脉冲回波测量液位。FLO-DAR的工作原理流速测量 溢流情况下流速测定 溢流液位 压力传感器FL-DAR使用压力传感器测量溢流液位，此时的流量以满管流速计算。而满管流速有溢流流速探头测定。. 可选项：溢流流速 电磁流量计溢流流速通过溢流流速电磁流量计测定。当满管或者溢流时候自动开启。 溢流状况下，雷达波测速不工作。溢流液位溢流情况下流速测定 可选项：溢流液位FLO-DAR上的雷达波测速 ff=fr-fv = D f k 2 cos fffrFLO-DAR上的雷达波测速

11、 ff=fr-fffr1 point surface methodFLO-DAR的测流方法V meanFLO-DAR截面流速的测定：先以雷达波测定明渠表面流速，然后以表面流速按明渠形状、尺寸计算截面平均流速。1 point surface methodFLO-DAR的液位及截面计算:液位和截面的获得都依靠超声波液位计。仪器调试时，需要测量并输入探头到明渠底部的距离（右图3）。仪器运行时，超声波测量探头到流体表面的距离，然后减法获得液位。液位=H-LH是固定参数，现场测量后输入仪器L为探头到液面的距离，由超声波液位计测量得到。LH液位及截面计算:液位和截面的获得都依靠超声波液位计。LH液位及截面

12、计算:截面积计算根据设定的明渠形状、尺寸以及液位测量得到的液位几何计算出截面积。液位及截面计算:截面积计算根据设定的明渠形状、尺寸以及液位测FLO-DAR的液位探测器FLO-DAR根据不同的量程，需要选择合适的超声波探测器。当所测液位小于等于152.4cm（60英寸）可以使用FLO-DAR标配超声波探头。当所测液位大于60英寸，需要选择扩展液位探头，其原理也是超声波。扩展探头有17英寸（43.18cm）死区，量程为20英尺（6.1米）。当探头被浸没，液位靠输入的探头安装高度、管径和压感溢流液位探头测得的数据获得。 最大可测得溢流液位为3.5米 (138 英寸)。FLO-DAR的液位探测器FLO

13、-DAR根据不同的量程，需要FLO-DAR安装位置的选择雷达波根据多普勒原理测流速： 表面流速 平均流速 也就是说，流体状态越接近标准层流，由表面流速根据经验公式或模型计算得到的平均流速就越准确，从而流量测量越准。因此，不是所有的位置都可以安装FLO-DAR。为了保证安装位置流体接近标准层流，我们一般如下选择安装位置。经验公式或数学模型FLO-DAR安装位置的选择雷达波根据多普勒原理测流速：经验 Not RecommendedNo5 倍管径明渠出口FLO-DAR安装位置的选择 Not RecommendedNo5 倍管径明渠出 Downstream InstallationUpstream I

14、nstallation5 Pipe diametersNoNot Recommended10 Pipe diametersVertical Drop Sensor Installation Vertical DropFLO-DAR安装位置的选择 Downstream Upstre Upstream InstallationDownstream InstallationNoNoNot Recommended10 Pipe Diameters5 Pipe Diameters Not Recommended90 Elbow Sensor Installation 90 Application Ups

15、tream Installat 10 Pipe Diameters5 Pipe DiametersNoNot RecommendedDownstream InstallationUpstream Installation5 Pipe DiametersY Junction Good SENSOR LocationsSensor Installation “Y” Junction Application 10 Pipe Diameters55 Pipe Diameters NoNot RecommendedDownstream InstallationUpstreamInstallation5

16、Pipe Diameters10 Pipe DiametersT Junction Sensor Installation “T “ Junction Application5 Pipe Diameters FLO-DAR安装位置的选择我们定义管路出口、Y型交接口、弯头转弯位置为是“事故点”，于是我们可以总结安装适合位置为： “事故点”前至少5倍管径，后至少10倍管径。FLO-DAR安装位置的选择我们定义管路出口、Y型交接口、弯FLO-DAR的安装FLO-DAR支架安装示意图如右下。需确定以下几个参数：管顶到支架的距离管径FLO-DAR的安装FLO-DAR支架安装示意图如右下。需确支架安装后只

17、需将探头放在支架上支架安装后只需将探头放在支架上FLO-DAR合适的安装位置（例）FLO-DAR合适的安装位置（例）FLO-DAR的技术参数FLO-DAR的技术参数FLO-DAR的优缺点：采用雷达技术，测量准确可电池供电、现场供电，应对各种情况数据存储在数据记录仪中，没有显示屏显示，可把数据下载到电脑中查看。探头不用安装在管道内，不与水样直接接触，仪器维护量比较少探头需安装在检修井中，方便拆卸，适合安装一段时间后再拆走由于探头安装在检修井中，检修井内需要有平整的墙壁可供安装探头支架，必要时对检修井进行安装改造。FLO-DAR的优缺点：用于中小型明渠的多普勒流量计采用面积流速法测量经典的超声波多

18、普勒原理适用于各种明渠、管道便携和固定式测量用于中小型明渠的多普勒流量计采用面积流速法测量传感器的结构图流速测量的压电晶体活性的 PCB 线路板压力传感器大气压参比管传感器的结构图流速测量的压电晶体AV: 复合型传感器传感器利用压力可以测量出水的深度，而后根据渠道的形状可以计算出流体的截面积.2. 传感器测量水的流速3. 面积乘以流速可以得到水的流量AV: 复合型传感器传感器利用压力可以测量出水的深度，而后根浸没式面积流速法流量计流体V水流中的颗粒浸没式压力AV探头发送超声频率 f1接收到的超声频率 f2颗粒流速Vp液位：浸没压力方法流速：多普勒方法测量原理：多普勒方法测量流速；压力法测量液位

19、符合ISO标准15 769浸没式面积流速法流量计流体V水流中的颗粒浸没式压力AV探头发Sigma 面积速度传感器技术参数：速度测量最小深度：2cm(0.8)。速度范围：-1.52 至6.10 m/s(-5 至20 fps)。零点稳定：0.015 m/s(0.05 fps)。精度：读数的 2%。液位测量： 0-3m（标准）0-9m（加强） 精度：满量程的0.25% ，或测量值的2.1% 最大允许水位：3倍压力 操作温度：0-70 C 电缆长度： 9, 15, 23, and 30.5 m (30, 50, 75, and 100 ft) ，最长 76 m (250 ft) Sigma 面积速度传

20、感器技术参数：不带显示的流量计RS232 接口外形紧凑60天数据储存90 天电池寿命1 MHz 液位和流速传感器防水外壳可更换传感器低水位校正不带显示的流量计RS232 接口外形紧凑60天数据储存90 带显示的流量计发泡，浸没式压力和超声波传感器和流速传感器电池或者 A/C 供电大面积图形显示防水外壳和防护盖选配水质传感器或者其他传感器至多 4 个报警继电器数据储存远程通讯至多 2 个 4-20 mA 输出模拟输入带显示的流量计发泡，浸没式压力和超声波传感器和流速传感器电池将面积流速流量计安装在使用现场传感器必须安装在管道内仪表安装在附近将面积流速流量计安装在使用现场传感器必须安装在管道内Si

21、gma流量计的安装位置选择我们定义管路出口、Y型交接口、弯头转弯位置为是“事故点”，于是我们可以总结安装适合位置为： “事故点”前至少10倍管径，后至少10倍管径。Sigma流量计的安装位置选择我们定义管路出口、Y型交接口、传感器的安装使用一个带弹簧的圈，一个带子和一个千斤顶式的钳子，或者安装带。(用螺丝固定在管道的底部)小直径(30 cm)的安装环 配一个安装卡子固定传感器不要在传感器上使用电动螺丝刀这样做会损坏传感器传感器的安装使用一个带弹簧的圈，一个带子和一个千斤顶式的钳子传感器的安装：安装环用螺丝将传感器固定在安装环上安装卡子可以将传感器固定在小直径 ( 30 cm)的管道上传感器的安

22、装：安装环用螺丝将传感器固定在安装环上安装卡子可以将安装环放入管道输送管或者防护带可以起保护电缆的作用将安装环放入管道输送管或者防护带可以起保护电缆的作用便于拆卸的安装方式AV探头控制器L型支撑架便于拆卸的安装方式AV探头控制器L型支撑架SIGMA流量计的优缺点：多普勒原理测量流速，准确可靠。可电池供电、现场供电，应对各种情况数据存储在数据记录仪中，没有显示屏显示，可把数据下载到电脑中查看。由于探头浸没在污水中，污水中的化学物质、颗粒物以及纤维等可能会腐蚀或覆盖仪器，影响测量，需要较大的维护量由于探头安装在污水管道内，不易拆卸，适合固定安装，但不适合经常拆卸的场合。SIGMA流量计的优缺点：超声波明渠流量计超声波明渠流量计超声波明渠流量计U53型超声波明渠流量计采用脉冲超声波回波技术，通过测量明渠的液位高度，再经仪表内部的微处理器运算得到流量。由于是非接触测量，能在较恶劣的环境中应用。超声波传感器在微机控制下，发射和接收超声波，根据公式：h1=k1C(t1 + t2)/2 计算出超声传感器距被测液面的距离h1，从而得到液位高度h2；再根