一、超聲波明渠流量計安裝位置選擇原則
水流穩(wěn)定性要求
避開干擾源:安裝位置需遠(yuǎn)離彎道、閘門、泵站等易產(chǎn)生渦流或涌浪的區(qū)域,確保水流平穩(wěn)。例如,在泵站下游50米外安裝可減少水流擾動影響。
直段長度:明渠上下游直段長度需滿足要求,上游直段長度建議≥5倍渠道寬度,下游直段長度≥3倍渠道寬度,以消除偏流和沖力。
湍流規(guī)避:避免在湍流區(qū)域安裝,如渠道收縮段或擴散段,防止超聲波信號因水流波動失真。
環(huán)境條件要求
電磁干擾隔離:安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離變壓器、電動機等強電磁源,距離建議≥10米,或采用屏蔽電纜降低干擾。
溫濕度控制:環(huán)境溫度需在-20℃至60℃之間,濕度≤85%,避免高溫導(dǎo)致傳感器性能下降或低溫引發(fā)冷凝。
防腐蝕措施:在腐蝕性氣體環(huán)境中,需選用IP67防護等級設(shè)備,并定期清潔傳感器表面,防止化學(xué)物質(zhì)附著。
操作與維護便利性
空間預(yù)留:安裝位置需預(yù)留足夠操作空間,便于傳感器清潔、校準(zhǔn)及電纜檢修。例如,渠道兩側(cè)需保留≥0.8米通道。
防護設(shè)施:室外安裝時,主機需置于密封機箱內(nèi),避免日曬雨淋;室內(nèi)安裝需選擇通風(fēng)良好、無腐蝕性氣體的區(qū)域。
二、傳感器安裝規(guī)范
安裝高度與角度
垂直對準(zhǔn):傳感器發(fā)射面需與水面垂直,傾斜角度≤5°,否則會導(dǎo)致信號反射偏差。
高度調(diào)整:傳感器底部距最高水面距離需>0.4米(盲區(qū)范圍),確保測量不受水面波動影響。例如,在渠深1.5米的渠道中,傳感器安裝高度可設(shè)為1.0米。
支架固定:采用混凝土澆注支架(標(biāo)號≥C25),固化時間≥72小時;或使用角鋼橫梁固定,確保支架水平度誤差≤0.1°。
聲道與水流方向
多聲道布局:時差法流量計需按手冊要求安裝換能器,每對換能器需在同一水平面上,角度偏差≤1°,以保障測流精度。
單聲道優(yōu)化:單聲道設(shè)備需確保聲道與水流方向垂直,偏差角度≤3°,避免信號衰減。
量水堰槽匹配
堰槽選型:根據(jù)流量大小選擇堰槽類型:流量<40L/s時用直角三角堰,流量>40L/s時用巴歇爾槽,水位落差大且流量>40L/s時用矩形堰。
中心線對齊:量水堰槽中心線需與渠道中心線重合,偏差≤5mm,防止水流偏流導(dǎo)致測量誤差。
自由流條件:三角堰、矩形堰下游水位需低于堰坎;巴歇爾槽淹沒度需小于臨界值,確保水流為自由流狀態(tài)。
三、電纜連接與布線規(guī)范
電纜類型選擇
屏蔽要求:傳感器與主機連接需采用屏蔽電纜(如RVVP型),屏蔽層接地電阻≤4Ω,防止電磁干擾。
長度限制:單根電纜長度建議≤100米,超過時需加裝信號放大器,避免信號衰減。
布線路徑規(guī)劃
戶外保護:電纜需穿鍍鋅鋼管埋地敷設(shè),南方無凍土地區(qū)埋深≥20cm;需過河時沿河床布設(shè),避免機械損傷。
室內(nèi)整理:室內(nèi)部分可用PVC管保護,彎曲半徑≥電纜直徑的6倍,防止電纜折損。
接線與冷壓頭使用
牢固連接:所有接線需使用冷壓頭固定,線徑匹配,壓接后拉力測試需≥50N,防止接觸不良。
防水處理:戶外接線頭需用防水膠帶包裹,并涂覆硅膠密封,防護等級需達到IP65。
四、超聲波明渠流量計調(diào)試與校準(zhǔn)規(guī)范
參數(shù)設(shè)置
堰槽參數(shù)輸入:在主機中設(shè)置堰槽類型、尺寸(如巴歇爾槽喉道寬度)、材質(zhì)等參數(shù),誤差需≤1%。
聲速校正:根據(jù)介質(zhì)溫度調(diào)整聲速值(如20℃時水聲速為1483m/s),溫度每變化10℃,聲速修正約3m/s。
信號測試
失測排查:若某對換能器無法穩(wěn)定測速,需調(diào)整角度(每次調(diào)整≤1°)或檢查電纜連接,直至信號強度≥80%。
導(dǎo)波管安裝:水面波動劇烈時,可在傳感器前端加裝導(dǎo)波管(直徑100mm,長度超過堰槽邊緣),前端削成45°斜角,減少波浪干擾。
比測驗證
多水位測試:在高、中、低水位條件下各測量3次,與走航式ADCP或流速儀法結(jié)果對比,誤差需≤±5%。
參數(shù)優(yōu)化:若誤差超標(biāo),需調(diào)整主機中的流量系數(shù)或零點偏移量,直至滿足精度要求。