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UCF 超声波明渠流量计技术资料
UCF超声波明渠流量计
(Ultrasonic Open Channel Flowmeter)
产品描述

图1 UCF超声波明渠流量计
UCF型超声波明渠流量计是一种高精度的利用超声波测量文丘里渠或巴歇尔
槽的流量的仪表. 它测量声波在接触到渠道水面后反射回来的时间,然后根据公式
计算出渠道的流量,它能提供流量输出,显示流速和总流量。

应用领域
‹ 水及污水处理
进水渠、出水渠等

工作原理

明渠内的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低(图 2)。对于一般的渠道,
液位与流量没有确定的对应关系。因为同样的水深,流量的大小,还与渠道的横截
面积、坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽(图 3),由于堰的缺口或槽的缩
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口比渠道的横截面积小,因此,渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的
几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上,相同的液位对应相同的流量。量水
堰槽把流量转成了液位。通过测量流经量水堰槽内水流的液位,可以根据相应量水
堰槽的水位-流量关系,求出流量。常用的量水堰槽种类如图 3。
直角三角堰直角三角堰
水流方向
水流方向
水位流量较小时,水位较低水位流量较大时,水位较高

图2 量水堰槽把流量转成液位
b
B
B 角度
b
p
p 巴歇尔槽
三角堰矩形堰

图3 常用的量水堰种类
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》
JJG711-90 中查到。本说明书的第七章摘抄了一些常用的类型。
每种类型的量水堰槽,都有自己的固定水位-流量对应关系。确定水位-流量关系
时,三角堰要求要有渠道宽 B、开口角度、上游堰坎高 p 的参数;矩形堰要有渠道
宽 B、开口宽 b、上游堰坎高 p 的参数;巴歇尔槽只要求有喉道宽度的参数 b。

2、超声波测液位原理(图 4)
本仪表采用超声波回声测距法测液位。探头固定安装在量水堰槽水位观测点上
方(水位观测点的位置见堰槽构造说明)。探头对准水面。探头向水面发射超声波。
超声波经过 t 时间,到达水面。这部分能量被水面反射后,被探头接收。仪表记下
这段时间的长度 t。探头内部安装有温度传感器,并把温度信号传递给仪表。仪表
计算出探头的当前温度,根据超声波的传播速度和经过的时间 t,经过温度补偿计
算出水面到探头的距离 D。
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图4 超声波测液位的原理
3、仪表的工作原理(图 5)
仪表控制探头发射和接收超声波。按图 5 的过程转为液位(单位:米)。再通过
查水位-流量表,把液位转成流量(单位:立方米/小时)。
水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。本仪表的水位-流量表是按相等的液
位间隔存储的。例如使用三角堰时,液位的间隔设为为“”。仪表的内存中存
有:液位=“”时对应的流量=“”;液位=“”时对应的流量=
“”;液位=“”时对应的流量=“ L/S”;液位=“”时
对应的流量=“”•。一些常用的液位-流量表已预先设置在仪表内。使用时
通过参数表选择对应的堰槽种类就可以得到相应的水位-流量表。
仪表把瞬时流量按时间累加,得出累计流量。累计流量共 12 位数字。当累计满
12 位时,自动回零,重新累计。
从仪表上输出的电信号有三种:4~20mA 电流信号,为瞬时流量;继电器的开
关量,根据参数设置,或按每累计多少流量动作一次,或按液位的报警点,或按液
位的上下限动作;RS-485 信号,为瞬时流量和累计流量。
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图 5 仪表的工作原理

性能特点
内置多种算法,适合各种标准量水堰;
坚固、稳定的传感器适用恶劣工业场合;
融合丰富现场经验的先进算法能够有效克服泡沫、喘动等现场干扰;
超声波换能器采用进口压电陶瓷材料,声学匹配技术提高发射效率;
换能器内置温度传感器,实现测量值的实时自动温度补偿;
盲区也可人工设置,屏蔽探头附近干扰信号;
高亮度图形液晶可同时用数字和图形显示测量结果;
中文菜单,简便的按键操作;
4~20mA隔离电流输出,可选现场总线接口;
控制继电器输出,报警继电器输出。

技术指标
测量性能
量程: ~200,0