二流速流量监测仪器PPT课件
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二、流速流量监测仪器
——流速测量仪器设备
2021/3/7
1
流速仪器分类
• 测量点流速的流速仪 －转子式流速仪 －声学点流速仪 －电波流速仪 －电磁点流速仪 －光学流速仪
• 测量剖面流速的流速仪 －声学多普勒剖面流速仪 －声学时差法流速仪 －扫描式电波流速仪 －电磁流速仪
2021/3/7
2
按流量测量方法的原理分类
7
多普勒点流速 • 国外典型产品技术性能：
仪性能
• A．测速范围：±0.3、±1、±3、 ±7m/s。
•B ． 测 速 准 确 度 ： ±0.05%±0.1cm/s。
• 国内有过这类产品，其性 能如下：
• C．测量点与发射换能器距离：5、 10、15cm。
•
A ． 测 速 范 围 ： 0.01~5m/s ， • 只测平行于仪器轴线方向
能；
• 显示参数：当前流速仪K值、历时 T、信号数N、流速V；
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12
转子式流速仪等水下水文仪器 的信号传输方式
• 有线传输 • “无线”传输 • 无线电波传输
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13
水深测量仪器设备
• 测深测具－测深杆和测深锤（测绳） • 测深铅鱼－ • 回声测深仪－手持式超声波超深仪
2021/3/7
4
流速面积法测量流量
按测量流速的方法和仪器的不同， 可以分为：
1。测量点流速的流速面积法。 使用各种点流速仪
2。测量剖面流速的流速面积法。 使用剖面流速仪，主要是声学流速仪。
3。测量表面流速的流速面积法。 使用电波流速仪、浮标。
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5
测量点流速的流速仪
• 转子式流速仪——应用最普遍，也是最准确的流速
• (5)断面流速分布图生成 • 2） 缆道测深（入水深）
• (6) 断面测量动态跟踪示图 • 计数显示、分辨力：0.01m
功能；
• 3。 水文流速测算
• (7)缆道泥沙采样器控制信 • 适应范围：各种转子式流速仪 ；
号发生功能；
• 适应信号：交流音频信号或直流
• (8) 流量报表Email传输功 信号；
• 流速面积法（河流流量测验规范、声学多普勒流量 测验规范、水文测船测验规范、水文缆道测验规范、
动船法测流）
• 水位~流量关系法《水工建筑物与堰槽测流规范》
（原水工建筑物测流规范、堰槽测流规范、比降－
面积法测流规范）
• 示踪剂法（国内基本不应用）
•
容积法（可用于潮汐影响河段）
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3
示踪剂法简介
示踪剂法也被称为稀释法。其原理是：
将某种物质（示踪剂）连续均匀、或一次性将一定
量的示踪剂突然注入水流中，在水流下游测量水中
该示踪剂的含量，或测量该示踪剂含量的变化过程。
从而推算流量。
应用方法：一次投入法、连续投入法。
应用的示踪剂：放射性示踪剂－测量放射性射线、粒子
化学示踪剂－氯化钠、碘、锂、锰盐
荧光示踪剂－
• 激光流速仪——应用光学多普勒原理测量点流速
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6
常用的转子式流速仪
• LS25－1型旋桨式流速仪 • LS25－3型旋桨式流速仪 • LS20型旋桨式流速仪 • LS1206型旋桨式流速仪 • LS68型旋杯式流速仪 • LS78型旋杯式低流速仪 • LS45型旋杯式浅水低流速仪
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0.25 0.5 1.8 75 ±3.0~±20.0
1.0 1.0 3.5 180 ±5.0~±20.0
浅水 盲区 （米）
0
0.25
--
工作 最小单元长（米） 模式
0.01
0.1
--
(Mode 最小剖面深（米）
0.3
0.7
D．使用最小水深：2cm（用于只 测单向流速）、6cm和12cm
的流速。
• E．声波频率：>5MHZ。
• B．流速测量精度：均方差 • F．工作环境：-5~45℃，水下为
≤1.5%。
0~40℃。
• C．最小适用水深：≥2cm。 • G．数据贮存：固态存贮六个月
• D．电源：6V或12V。
以上（10分钟一次）。
仪。仪器使用旋桨、旋杯式转子感应流速，测量转 子的转速，计算水流速度。
• 声学点流速仪——应用声学多普勒原理测量仪器所 在点的水流速度。
• 电磁点流速仪——应用电磁测速原理测量点流速
• 电波流速仪——应用电磁波的多普勒测速原理测量 水面点流速
• 光学流速仪——由望远镜和旋转镜头为主要组成的 测量水面高流速的一种频闪装置。
• • 环境温度：－ 5℃～+60℃
• • 探头材料：环氧树脂 • • 重 量： 0.5kg
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10
流速流量测量设备
•
水文测船
•Hale Waihona Puke Baidu
水文缆道
•
水文巡测车
•
水文测桥
•
涉水测流
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11
缆道测流系统 • 主要技术指标
性能
1 绞车控制： • 1）驱动电机：三相交流电机
• ．系统的主要功能：
船用超声波测深仪 缆道超声波测深仪 多波束超声测深系统
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ADCP主要技术指标
1200 kHz
600 kHz
300 kHz
标准 盲区 （米） 工作 最小单元长（米） 模式 (Mode 1) 最小剖面深（米）
最大剖面深（米）
流速量程（米/秒）
0 0.25 0.8 20 ±3.0~±20.0
• 2）行车速度：0～2m/s
• (1) 自动半自动测流； • 3） 限位控制：河底信号停车控
• (2) 手动测流功能；
制， 测点定位自动停车控制。
• •
(3) (4)
人测工次录流入量数报据表功计能算；功能；••2
缆道测距 光电增量编码传感器 1） 起点距测验（带缆道弧度修正） 计数显示、分辨力：0.1m
——磁场只产生在仪器附近，测得的流速被 认为是 仪器所在处的点流速。
——仪器没有可动部件，不受水中杂质影响。 ——水的电导会影响测速准确性。
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某国外电磁流速仪技术指标
• 流速范围： 0.000～2.5m/s
• • 测流历时： 2,5,10,15,20,30,40,60s • • 精 度： 1% • • 零 飘：± 2.0mm/s • • 输 出： RS 232 C
• E．工作温度：0~45º
• H．数据通信：RS232、RS422。
• I．电源：8~18VDC，220VAC。
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8
电磁式点流速仪
利用电磁原理测量点流速。这类仪器在水中产 生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于电导 体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动势。 测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。 特点：
——流速测量仪器设备
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1
流速仪器分类
• 测量点流速的流速仪 －转子式流速仪 －声学点流速仪 －电波流速仪 －电磁点流速仪 －光学流速仪
• 测量剖面流速的流速仪 －声学多普勒剖面流速仪 －声学时差法流速仪 －扫描式电波流速仪 －电磁流速仪
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按流量测量方法的原理分类
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多普勒点流速 • 国外典型产品技术性能：
仪性能
• A．测速范围：±0.3、±1、±3、 ±7m/s。
•B ． 测 速 准 确 度 ： ±0.05%±0.1cm/s。
• 国内有过这类产品，其性 能如下：
• C．测量点与发射换能器距离：5、 10、15cm。
•
A ． 测 速 范 围 ： 0.01~5m/s ， • 只测平行于仪器轴线方向
能；
• 显示参数：当前流速仪K值、历时 T、信号数N、流速V；
2021/3/7
12
转子式流速仪等水下水文仪器 的信号传输方式
• 有线传输 • “无线”传输 • 无线电波传输
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13
水深测量仪器设备
• 测深测具－测深杆和测深锤（测绳） • 测深铅鱼－ • 回声测深仪－手持式超声波超深仪
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4
流速面积法测量流量
按测量流速的方法和仪器的不同， 可以分为：
1。测量点流速的流速面积法。 使用各种点流速仪
2。测量剖面流速的流速面积法。 使用剖面流速仪，主要是声学流速仪。
3。测量表面流速的流速面积法。 使用电波流速仪、浮标。
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测量点流速的流速仪
• 转子式流速仪——应用最普遍，也是最准确的流速
• (5)断面流速分布图生成 • 2） 缆道测深（入水深）
• (6) 断面测量动态跟踪示图 • 计数显示、分辨力：0.01m
功能；
• 3。 水文流速测算
• (7)缆道泥沙采样器控制信 • 适应范围：各种转子式流速仪 ；
号发生功能；
• 适应信号：交流音频信号或直流
• (8) 流量报表Email传输功 信号；
• 流速面积法（河流流量测验规范、声学多普勒流量 测验规范、水文测船测验规范、水文缆道测验规范、
动船法测流）
• 水位~流量关系法《水工建筑物与堰槽测流规范》
（原水工建筑物测流规范、堰槽测流规范、比降－
面积法测流规范）
• 示踪剂法（国内基本不应用）
•
容积法（可用于潮汐影响河段）
2021/3/7
3
示踪剂法简介
示踪剂法也被称为稀释法。其原理是：
将某种物质（示踪剂）连续均匀、或一次性将一定
量的示踪剂突然注入水流中，在水流下游测量水中
该示踪剂的含量，或测量该示踪剂含量的变化过程。
从而推算流量。
应用方法：一次投入法、连续投入法。
应用的示踪剂：放射性示踪剂－测量放射性射线、粒子
化学示踪剂－氯化钠、碘、锂、锰盐
荧光示踪剂－
• 激光流速仪——应用光学多普勒原理测量点流速
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常用的转子式流速仪
• LS25－1型旋桨式流速仪 • LS25－3型旋桨式流速仪 • LS20型旋桨式流速仪 • LS1206型旋桨式流速仪 • LS68型旋杯式流速仪 • LS78型旋杯式低流速仪 • LS45型旋杯式浅水低流速仪
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0.25 0.5 1.8 75 ±3.0~±20.0
1.0 1.0 3.5 180 ±5.0~±20.0
浅水 盲区 （米）
0
0.25
--
工作 最小单元长（米） 模式
0.01
0.1
--
(Mode 最小剖面深（米）
0.3
0.7
D．使用最小水深：2cm（用于只 测单向流速）、6cm和12cm
的流速。
• E．声波频率：>5MHZ。
• B．流速测量精度：均方差 • F．工作环境：-5~45℃，水下为
≤1.5%。
0~40℃。
• C．最小适用水深：≥2cm。 • G．数据贮存：固态存贮六个月
• D．电源：6V或12V。
以上（10分钟一次）。
仪。仪器使用旋桨、旋杯式转子感应流速，测量转 子的转速，计算水流速度。
• 声学点流速仪——应用声学多普勒原理测量仪器所 在点的水流速度。
• 电磁点流速仪——应用电磁测速原理测量点流速
• 电波流速仪——应用电磁波的多普勒测速原理测量 水面点流速
• 光学流速仪——由望远镜和旋转镜头为主要组成的 测量水面高流速的一种频闪装置。
• • 环境温度：－ 5℃～+60℃
• • 探头材料：环氧树脂 • • 重 量： 0.5kg
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流速流量测量设备
•
水文测船
•Hale Waihona Puke Baidu
水文缆道
•
水文巡测车
•
水文测桥
•
涉水测流
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缆道测流系统 • 主要技术指标
性能
1 绞车控制： • 1）驱动电机：三相交流电机
• ．系统的主要功能：
船用超声波测深仪 缆道超声波测深仪 多波束超声测深系统
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ADCP主要技术指标
1200 kHz
600 kHz
300 kHz
标准 盲区 （米） 工作 最小单元长（米） 模式 (Mode 1) 最小剖面深（米）
最大剖面深（米）
流速量程（米/秒）
0 0.25 0.8 20 ±3.0~±20.0
• 2）行车速度：0～2m/s
• (1) 自动半自动测流； • 3） 限位控制：河底信号停车控
• (2) 手动测流功能；
制， 测点定位自动停车控制。
• •
(3) (4)
人测工次录流入量数报据表功计能算；功能；••2
缆道测距 光电增量编码传感器 1） 起点距测验（带缆道弧度修正） 计数显示、分辨力：0.1m
——磁场只产生在仪器附近，测得的流速被 认为是 仪器所在处的点流速。
——仪器没有可动部件，不受水中杂质影响。 ——水的电导会影响测速准确性。
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某国外电磁流速仪技术指标
• 流速范围： 0.000～2.5m/s
• • 测流历时： 2,5,10,15,20,30,40,60s • • 精 度： 1% • • 零 飘：± 2.0mm/s • • 输 出： RS 232 C
• E．工作温度：0~45º
• H．数据通信：RS232、RS422。
• I．电源：8~18VDC，220VAC。
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8
电磁式点流速仪
利用电磁原理测量点流速。这类仪器在水中产 生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于电导 体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动势。 测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。 特点：