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农业中如何应用超声波流量计?

时间:2022-05-07

 
中国是一个农业国家,农业水利工程一直是国家重点发展的对象。农业的发展离不开水利灌溉,所以水利流量的测量是必不可少的。目前,我国使用的测量仪器是超声波流量,采用速度面积测量波法:超声波测量面积计根据水流的平均流量乘以渠道的横截面积,通常通过在特定管道中安装超声波流量计来测量水流量。一般有三种测量方法:一种是速度分布法;第二种是0.6H法;第三种是0.2H~0.8H法。速度分布法是利用超声波流量计在运河表面和运河底部之间选择不同的点来测量流量,然后根据速度曲线定义的面积除以深度计算水流的平均速度;0.6H法测量水面以下0.6H深的单点流量,假设该值为所有速度的平均值;0.2H~0.8H法测量水面下0.2H和0.8H的平均值。
这三种测量方法都是利用超声波流量计在特定区域测量水流的平均速度,选择不同的测量点可能会得到不同的测量结果。欧洲国家要求至少测量5点,而美国认为2点就足够了。深度测量的次数取决于通道的宽度。欧洲的深度测量次数为5~15,美国的深度测量次数为8~18。测量误差根据深度测量次数和每点测量时间确定,速度-面积法的平均误差可小于6%。
电磁流量计也可用于农田灌溉中的水流测量。超声波技术通过测量通过通道的超声波传播时间来计算流量。发射器和接收器分布在通道两侧,使波路径和水流方向之间的角度在45°~60°范围内。这种几何关系导致上下游声脉冲之间的时差。电磁流量计的使用是利用导电流中人工建立的磁场,然后测量水流两侧的合成测量结果。电磁流量计通常由励磁线卷和一对电极组成。
虽然超声波流量计和电磁流量计可用于农田灌溉水系统的流量测量,但在实际应用中,考虑到使用环境等条件,大多数仍使用超声波流量计进行测量。