多聲道超聲波明渠流量計安裝時,需從位置選擇、傳感器安裝、電纜連接、主機放置、調試校準五個核心環節嚴格把控,具體要點如下:
一、多聲道超聲波明渠流量計安裝位置選擇
1.避開干擾源
遠離彎道、閘門、泵站等易產生渦流或涌浪的區域,確保水流平穩。例如,在泵站下游至少50米外安裝,減少水流擾動影響。
遠離變壓器、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。
2.直段長度要求
明渠上下游直段長度需滿足:上游直段長度≥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。若現場直線段不足,可通過交叉設置聲道補償斜線流對流速測量的影響。
3.環境條件控制
溫度范圍:-20℃至60℃,避免高溫導致傳感器性能下降或低溫引發冷凝。
濕度≤85%,防止設備受潮損壞。
腐蝕性氣體環境:選用IP67防護等級設備,并定期清潔傳感器表面,防止化學物質附著。
4.空間預留與防護
渠道兩側需保留≥0.8米通道,便于傳感器清潔、校準及電纜檢修。
室外安裝時,主機需置于密封機箱內,避免日曬雨淋;室內安裝需選擇通風良好、無腐蝕性氣體的區域。
二、多聲道超聲波明渠流量計傳感器安裝
1.安裝方式與角度
垂直對準:傳感器發射面需與水面垂直,傾斜角度≤5°,否則會導致信號反射偏差。
高度調整:傳感器底部距最高水面距離需>0.4米(盲區范圍),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為1.0米。
支架固定:采用混凝土澆注支架,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°。
2.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。
單聲道設備需確保聲道與水流方向垂直,偏差角度≤3°,避免信號衰減。
3.量水堰槽選型與安裝
選型原則:
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。
安裝要求:
量水堰槽中心線需與渠道中心線重合,偏差≤5mm,防止水流偏流導致測量誤差。
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。
三、多聲道超聲波明渠流量計電纜連接
1.屏蔽要求
傳感器與主機連接需采用屏蔽電纜,屏蔽層接地電阻≤4Ω,防止電磁干擾。
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。
2.布線與保護
戶外電纜應穿管埋地,地埋深度在南方無凍土地區應不小于20cm,需穿過河道的電纜應沿河床布設過河。
室內部分可用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、主機放置\安裝環境
主機可放置在室內或室外。室內可放置在桌上或掛壁,掛壁安裝應能承受40kg掛重且主機不脫落;室外需外加密封機箱。
所有與主機的連線必須在線頭處夾裝與線徑相匹配的冷壓頭,壓接后拉力測試需≥50N,防止接觸不良。
五、多聲道超聲波明渠流量計調試與校準
1.參數設置
在主機中設置堰槽類型、尺寸、材質等參數,誤差需≤1%。
根據介質溫度調整聲速值,溫度每變化10℃,聲速修正約3m/s。
2.信號測試與調整
若某對換能器無法穩定測速,需調整角度(每次調整≤1°)或檢查電纜連接,直至信號強度≥80%。
水面波動劇烈時,可在傳感器前端加裝導波管(直徑100mm,長度超過堰槽邊緣),前端削成45°斜角,減少波浪干擾。
3.多水位測試與優化
在高、中、低水位條件下各測量3次,與走航式ADCP或流速儀法結果對比,誤差需≤±5%。
若誤差超標,需調整主機中的流量系數或零點偏移量。
