水位流量控制实验.doc
渠道水位流量关系曲线
渠道水位流量关系曲线
渠道水位流量关系曲线，是指在同一渠道中，不同水位下的流量关系的曲线。
其表征了渠道的水力特性，也是渠道设计、运行和管理的重要依据。
在渠道水位流量关系曲线中，通常会出现如下特征：
1. 曲线呈现出上升趋势，意味着随着水位的升高，流量也会增大；
2. 曲线存在一定的拐点，称为临界流量，表示当流量达到一定水平时，渠道内将出现水面波动等现象；
3. 曲线逐渐趋于平缓，在一定水位后，渠道内已经不能再产生更大的流量。
渠道水位流量关系曲线的建立需要进行大量的实验，在实验过程中需要控制好水位和流量的变化，并进行多次重复测量，以保证数据的准确性和可靠性。
通过对这些数据进行统计和分析，可以建立出渠道水位流量关系曲线，并为渠道的管理和维护提供重要支持。
河渠流量测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，学习河渠流量测量的基本原理和方法，掌握流量测量仪器的使用，并能够独立进行河渠流量数据的采集、计算和分析。
通过实验，加深对工程水文学中流量测量理论的理解，提高解决实际工程问题的能力。
二、实验原理河渠流量测量通常采用流速-面积法，即通过测量河渠的流速和横截面积来计算流量。
实验中，流速可通过流速仪测量，横截面积则通过测量河渠的断面尺寸计算得出。
三、实验仪器与设备1. 流速仪：用于测量河渠中的流速。
2. 水位尺：用于测量河渠的水位。
3. 卷尺：用于测量河渠断面的尺寸。
4. 计算器：用于计算数据。
5. 数据采集器：用于记录数据。
四、实验步骤1. 现场勘察：对实验河渠进行现场勘察，了解河渠的形状、尺寸、流速分布等基本情况。
2. 选择测点：根据河渠的流速分布情况，选择合适的测点进行流速测量。
3. 测量流速：使用流速仪在测点处测量流速，重复测量3次，取平均值作为该点的流速。
4. 测量水位：使用水位尺测量河渠的水位。
5. 测量断面尺寸：使用卷尺测量河渠断面的尺寸，包括河宽、河深等。
6. 计算横截面积：根据测量得到的断面尺寸，计算河渠的横截面积。
7. 计算流量：根据流速和横截面积，计算河渠的流量。
8. 数据记录与整理：将测量数据记录在实验报告中，并进行整理和分析。
五、实验结果与分析本次实验中，共测量了3个测点的流速，分别为0.8m/s、1.0m/s、0.9m/s，取平均值0.9m/s作为该河渠的流速。
河渠水位为2.5m，河宽为10m，河深为1.5m，横截面积为15m²。
根据流速和横截面积，计算得到该河渠的流量为13.5m³/s。
通过实验结果分析，可以得出以下结论：1. 流速仪的使用方法正确，测量结果准确可靠。
2. 河渠横截面积的测量方法合理，计算结果符合实际情况。
3. 流速-面积法是河渠流量测量的有效方法，适用于不同河渠的流量计算。
六、实验讨论1. 影响流速测量的因素有哪些？如何减小误差？2. 如何提高河渠横截面积测量的精度？3. 流速-面积法在实际工程中的应用有哪些？七、实验总结本次实验使我们对河渠流量测量有了更深入的了解，掌握了流速-面积法的基本原理和操作方法。
水箱液位控制系统(二)正文部分
水箱液位控制系统(二)正文部分前言自古以来，水就在人们的日常生活中扮演了重要的角色。
水是生命的源泉、农业的命脉、工业的血液！一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失。
因此给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之一。
任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。
就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管补给。
因此，如何建立一个可靠安全、又易于维护的给水系统是值得我们研究的课题。
在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。
比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。
虽然各种水位控制的技术要求不同，精度不同。
但其原理都大同小异。
特别是在实际操作系统中，稳定、可靠是控制系统的基本要求。
因此如何设计一个精度高、稳定性好的水位控制系统就显得日益重要。
水箱液位控制系统是进行控制理论与控制工程教学、实验和研究的平台，可以方便地构成一阶系统对象（双容水箱）和两阶系统对象（三容水箱）。
用户可通过经典的PID控制器设计与调试，进行智能控制教学实验与研究。
各种控制器的控制效果通过水位的变化直观地反映出来，同时通过液位传感器对水位的精确检测，方便地获得瞬态响应指标，准确评估控制性能。
开放的控制器平台，便于用户进行自己的控制器设计，满足创新研究的需要。
这种系统不仅适用于工业用水的控制，也适用于日常生活和农业生产上的液位控制。
1 系统结构原理1.1自动控制系统的组成（1）自动控制系统是由被控对象和控制装置组成的一个有机总体。
被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理组成的反馈控制系统。
水位—流量关系的定线方法和技巧
水位—流量关系的定线方法与技巧河道流量资料整编工作主要包括以下内容：1.编制实测流量成果表和实测大断面成果表；2.绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线；3.水位流量关系曲线分析和检验；4.数据整理；5.整编逐日平均流量表及洪水水文要素摘录表；6.绘制逐时或逐日平均流量过程线；7.单站合理性检查；8.编制河道流量资料整编说明书。
流量资料整编工作主要包括以上内容，这也是在没有实现水位—流量关系应用软件定线前，进行流量资料整编必须要做好的主要环节。
并且这些环节在进行过程中是相互关联，交叉进行的。
在应用南方片整汇编软件进行资料整编后，绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线、水位流量关系曲线分析和检验、数据整理都有程序完成。
经转换和入库，就可自动完成流量资料整编的数据加工、数据输入、整编计算、合理性检查和成果输出等众多环节。
所以说，南方片整汇编软件的应用是水文资料整编工作的一次质的飞跃。
流量资料整编工作的主要有以上8个步骤。
在这里要强调一下，在进行流量资料整编前：1、要认真学习该站的《水文测验任务书》，熟悉了解该站的测站特性、测验方法及高、中、低水位级的划分标准。
2、了解当年的水情及洪水过程，了解是否发生特殊水情，了解是否有特殊的测验要求。
3、在了解的基础上，作为负责初制的人，一定要认真审查单次流量资料，在确定单次流量资料准确无误的前提下，再开展工作，这样才能保证实测流量成果表和实测大断面成果表正确，确保定线的正确性。
在编制完实测流量成果表和实测大断面成果表后，就可以要着手进行水位流量、水位面积、水位流速关系曲线的绘制、定线工作。
在讲这个内容之前，先谈谈水位流量关系，受我所接触的限制，在这里我主要讲天然河道的水位流量关系。
天然河道的水位流量关系总的来讲可分为两种，即稳定和不稳定。
稳定的又分为两种，一种是：测站控制和河槽控制较好的稳定的水位流量关系。
即同一水位只有一个流量。
其关系是单一曲线，并能满足曼宁公式：式中：Q——流量sm/3A——断面面积2mm/V——断面平均流速sn——河床糙率无量纲R——水力半径mS——水面比降这一类型的水位流量关系的特征主要表现为：测站控制较好，影响水位流量关系的因素随水位变化，保持稳定。
水位控制阀原理
水位控制阀原理水位控制阀是一种用于控制液体水位的装置，它可以自动调节流量，保持水位稳定。
水位控制阀在许多工业和民用领域都有广泛的应用，比如水处理、化工、环保等领域。
本文将介绍水位控制阀的原理及其工作原理。
水位控制阀的原理是基于流体力学和控制理论。
它通常由阀体、阀芯、传感器、控制器等部件组成。
当水位高于设定值时，传感器会检测到水位信号，并传输给控制器；控制器根据水位信号来调节阀芯的开度，从而控制流量，使水位保持在设定范围内。
当水位低于设定值时，控制器会相应地调节阀芯的开度，增加流量，直到水位恢复到设定范围内。
水位控制阀的工作原理是利用流体的力学性质来实现水位的稳定控制。
它通过控制阀芯的开度，调节流体的流量，从而实现对水位的控制。
当水位升高时，阀芯会自动调节到较小的开度，减小流体的流量；当水位降低时，阀芯会调节到较大的开度，增加流体的流量。
这样，水位控制阀就能够实现对水位的自动调节，保持在设定的范围内。
水位控制阀的原理和工作原理非常简单，但它在实际应用中却非常重要。
它可以有效地保护设备和管道，避免因水位过高或过低而引起的故障和损坏。
同时，它还可以提高生产效率，节约能源，减少浪费。
因此，水位控制阀在工业生产和民用领域都有着广泛的应用前景。
总之，水位控制阀是一种能够自动调节流量，保持水位稳定的装置，它的原理和工作原理非常简单，但在实际应用中却非常重要。
它可以有效地保护设备和管道，提高生产效率，节约能源，减少浪费。
因此，水位控制阀在工业生产和民用领域都有着广泛的应用前景。
希望本文对水位控制阀的原理及工作原理有所帮助。
水文学实验指导
图2.1 某一水文测站图
水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、 水温、冰凌、水质、地下水位等。只观测上述项目中的一项或 少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量 站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。
根据测站的性质,河流水文测站又可分为：
（1）基本站：是水文主管部门为全国各地的水文情况而设 立的,是为国民经济各方面的需要服务的。 （2）专用站：是为某种专门目的或用途由各部门自行设立 的。
wiPi
实验二 水文测站与站网（4学时）
内容提要 • 1.水文测站的内容和分类； • 2.水文站网的定义和布设原则； • 3.水文测站的设立； • 4.收集水文信息的基本途径。 学习要求
• 掌握水文测站和站网的定义、布设原则和 内容以及水文信息收集的基本途径。
一、水文测站
•在流域内一定地点(或断面)按统一标准对 所需要的水文要素作系统观测以获取信息 并进行处理为即时观测信息，这些指定的 地点称为水文测站（如图2.1）。
水文学实验指导
（西华师大地理科学专业） 许武成
实验实习一
降水资料的整理
（必做，3学时）
一、实验实习目的
• 1.掌握绘制降水过程线 • 2.掌握绘制降水累积曲线 • 3.理解并掌握面降水计算方法
二、实验内容
1. 降水过程线
稳定水位流量关系数学函数模型分析
稳定水位流量关系数学函数模型分析摘要：利用最小二乘法原理，建立多项式数学函数模型，以南溪街站2015年实测流量资料为实例，进行模型检验，通过二阶、三阶、四阶计算得到南溪街站的多项式数学函数模型，多阶函数模型与人工定线作误差分析，得出结果：四阶多项式函数模型曲线的各项指标与人工定线最接近，误差最小，精度最高，同时提出数学函数模型曲线公式不适合水位流量关系线的高水延长。
关键词：最小二乘法原理，数学函数，模型检验，误差分析1前言水文测验是收集水文资料的必要途径，水文资料整编是对收集的水文资料进行整理、汇总，以利于将来查询、应用，而水位流量关系曲线的绘制是水文资料整编的关键，水位流量关系的精度及合理性直接影响水文资料整编的精度和可靠性。
传统的水位流量关系曲线采用人工绘制，凭经验通过点群中心绘制出水位流量关系曲线。
虽然定线精度高，但却是一项即费时又费力的工作，定线、推流过程繁琐，工作量大，对定线者的专业要求高。
对于稳定单一的水位流量关系曲线，拟合曲线法是近些年来新兴的水位流量关系确定方法，该法利用数学函数求出拟合曲线方程，将水位流量关系曲线数学模型化，利用计算机技术可以快速求出瞬时水位对应的瞬时流量，工作过程即准确又快速便捷。
所以，本文经过对多项式函数探索，寻求适合南溪街站的拟合曲线方程，将水位流量关系曲线数学模型化，简化定线、推流工作，提高了水文资料整编的速度及精度。
2数学函数模型建立对于测验河段控制良好，断面比较稳定的河道，都具有稳定、单一的水位流量关系，其水位和流量多呈多项式函数形式，而实际工作中，因水位流量关系不一定呈标准的函数曲线，因此，也可根据水位流量关系曲线的不同曲度进行水位分级，分段选配函数参数，提高拟合曲线方程的精度。
对有某种规律性的散点采用多项式数学函数建立函数模型，每一散点相对于拟合曲线的误差有正、有负，这样总体误差会部分抵消，利用最小二乘法原理采用这些误差的平方，求出各散点误差的平方和，使其值最小，求得多项式函数系数，此时所得多项式即为理想的函数模型。
水力学实验
实验一 静水压强演示实验一、目的要求1、量测静水中任一点的压强；2、观察封闭容器内静止液体表面压力。
3、掌握U 形管和测压管的测压原理及运用等压面概念分析问题的能力。
二、实验设备实验设备见实验室水静压强仪。
三、实验步骤及原理1、打开排气阀，使密封水箱与大气相通，则密封箱中表面压强0p 等于大气压强a p 。
那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。
2、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，密封箱中空气的压强缓慢增大。
U 形管和测压管出现压差△h 。
待稳定后，开口筒与密封箱两液面的高差即为压强差h p p a γ=-01。
3、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，找开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成密闭容器的体积增大而压强减小。
此时a p p <0，待稳定后，其压强差称为真空，以水柱高度表示即为真空度：32120∇-∇=∇-∇=-γp p a =h 24、按照以上原理，可以求得密封箱液体中任一点A 的绝对压强A p '。
设A 点在密封箱水面以下的深度为A h 0，1号管和2号管水面以下的深度为A h 1和h 2A ，则：A p 'A a h h p p 02100)(γγ+∇-∇+='A a A a h p h p 21γγ+=+=四、注意事项检查密封箱是否漏气。
五、量测与计算静水压强仪编号 01 ； 实测数据与计算（表1、表2）。
表1 观测数据表2 计算设A点在水箱水面下的深度h0A为10 厘米。
实验二流线演示实验一、演示目的1、通过演示进一步了解流线的基本特征。
2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。
二、演示原理流场中液体质点的运动状态，可以用迹线或流线来描述，在恒定流中，流线和迹线互相重合。
在流线仪中，用显示液通过分格栅组成流场，整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势，当这些有色线经过各种形状的固体边界时，可以清晰地反映出流线的特征及性质。
锅炉水位三冲量控制及调节
汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上,即三个被控变量对应一个调节器;工作原理：汽包水位作为主信号,水位变化,调节器输出发生变化,继而改变给水流量, 使水位恢复到给定值；蒸汽流量作为前馈信号,防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作；给水流量作为反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用;锅炉汽包水位三冲量调节系统是火电厂锅炉核心控制之一;汽包水位三冲量调节系统的给水调节阀动作频繁,锅炉水位对给水调节阀执行机构的动作比较敏感,稍有不慎就可能出现严重的危险情况,汽包水位三冲量调节系统关系到整个机组的安全运行：若汽包水位过高,会造成蒸汽带水；若汽包水位过低,会造成锅炉“干锅”,可能严重烧坏锅炉设备;汽包水位三冲量调节系统的重要性由此可见一斑,所以汽包水位的相关保护要完善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳;目前,汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟,但在实际锅炉运行中会各种原因导致水位自动调节系统投入困难,甚至自动不能投入;这种现象让人对串级三冲量调节系统的调节能力和控制策略产生疑问;为此云润与大家交流运用心得,对级三冲量调节系统进行定性分析,并对一些异常情况的处理办法进行探讨;1、水位三冲量调节控制策略汽包水位三冲量调节系统使用的三个冲量分别是汽包水位、给水流量和蒸汽流量;汽包水位作为主调PID调节器的输入信号,去抑制水位本身的偏差;副调外给定调节器使用了一个反馈信号给水流量和一个前馈信号蒸汽流量,以消除扰动和虚假水位;各种介绍汽包水位三冲量调节系统的书籍中,都有对传递函数的计算,这些计算对系统设计很重要;如果用经验调节法对于系统维护,则完全可以抛开理论计算;在此只对其物理意义进行定性思考和作一番揣测;反馈信号反馈信号指给水流量信号,也叫内扰;水位三冲量调节系统中被调量发生变化的时候,PID经过运算,去控制执行机构进行合理的动作,执行机构改变给水调节阀的开度,阀门控制介质变化,达到控制给水流量的目的;可是给水调节阀执行机构特性、水位三冲量调节系统的运行状况存在很多差异,这些差异主要有：1执行机构线性：执行机构改变开度后,流量随之改变的大小;2执行机构死区：PID输出每变化多少,执行机构才能动作一次;3执行机构空行程：执行机构在改变动作方向的时候,改变多少开度,给水流量才发生变化减去死区的值;4执行机构回差：执行机构进行开、关两个方向的动作的时候,流量变化不相等,这个流量变化绝对值的差叫回差;5执行机构及阀门的特性曲线改变：阀门线性改变,阀门每变化1%,流量变化量与以往不同;6水位三冲量调节系统软故障：偶尔发生的系统故障使得给水流量变化不均匀,或者时有停顿;7系统介质参数发生变化：指因给水压力、蒸汽压力变化导致给水流量变化;上述差异会对系统的调节造成干扰,甚至上述的情况在运行过程中也在变化;介质参数随时发生变化,其它参数可能缓慢发生变化,大家必须关注这些变化因素;在一个中等容量的机组中,一般汽包水位对给水流量的变化非常敏感,流量变化10t/h左右,就会造成水位逐渐上升;通常执行机构动作1%的开度,就足以造成10t/h的流量变化;水位三冲量调节系统主调的输出给副调一个给水量的指令;如果给水流量信号与这个指令不一致,副调的作用使执行机构改变给水调节阀开度,去让流量信号与主调的输出去一致；如果主调输出没有波动,而流量信号有波动,说明执行机构、阀门甚至给水压力等因素发生变化,这些变化的因素叫做内扰;此时若不管这些变化,将最终会影响到汽包水位,等汽包水位变化后主调再进行调节,就会因延误而过调；副调的作用就是快速消除扰动,如果调节合理则有可能让汽包水位不受干扰或者少受干扰;给水流量信号的设立,一个很重要的作用就是消除内扰;前馈信号前馈信号是指蒸汽流量信号;也叫外扰;当机组负荷需求波动会引起燃烧和蒸汽流量的波动;在蒸汽流量波动的时候就应该及时对系统进行调节,若等到汽包水位开始波动的时候再调节给水流量,汽包水位可能因波动速度较快而纠正较慢出现较大波动;为了克服外扰,所以加入蒸汽流量这个信号;假设机组负荷需要增大,蒸汽流量随之增大,此时不等汽包水位降低,在副调里预先增大给水流量,最终使得汽包水位保持平稳;引入蒸汽流量信号是为了为了克服外扰和“虚假水位”;所谓“虚假水位”是指当机组负荷突然增加,锅炉输出蒸汽量突然增大,此时锅炉因蒸发量增加,给水量未来得及变化,此时汽包水位应该降低；但锅炉出汽量突然增大导致蒸汽压力突然降低,使汽包里汽水混合物中的汽泡急剧增加,汽泡鼓动着汽包水位虚增,造成了汽包水位增高的现象;锅炉出现虚假水位时汽包水位增高,主调使得执行机构关小,加剧了水位降低的情况;但是因为前馈信号的存在,蒸汽流量一旦增大,副调的PID命令执行机构开大,抵消了虚假水位造成的影响;因此副调的反馈信号和前馈信号作用非常大,也非常有必要;控制策略图前馈信号和反馈信号的作用相反;请注意PID的正反作用;2、水位三冲量调节常规参数整定规律有人对串级调节系统的参数整定比较生疏;因为串级系统参数较多,比较不容易分析;下面我们分步骤对参数整定方法作个探讨;设置副调流量系数包括给水流量系数和蒸汽流量系数;这两个系数没有固定值;如果副调的比例作用很弱,这两个系数甚至可以取消不用;之所以要设置流量系数,是要提醒读者注意：在调试过程中,切不可先令副调比例作用过强否则有可能造成系统震荡,最终导致安全事故;一般我们预设这个系数为左右,蒸汽流量系数和给水流量系数应该大致相等;设置副调的比例带非常大,积分时间为无穷大比例作用的大小因系统而异;原则上应该先把副调作用放很小,以防止系统或者副调震荡;设置主调的积分时间为零,比例作用比较弱之所以没有给出比例作用的具体数值,是因为根据不同的系统、不同的DCS系统、不同的程序或PID调节器,这个值差异很大;一般来说,副调的比例带可以先设为150-600,主调比例带设为100-200;逐渐降低主调比例带根据观察结果,逐渐增强比例作用,直到系统接近平稳;或者继续增强比例作用,直到系统接近于等幅震荡,然后把此时的比例带除以,基本上接近于可用了;但是对于汽包水位系统,最好不要调到等幅震荡,这样会使系统处于危险的境地;逐渐增强主调积分作用积分作用逐渐增强,能在较短时间10分钟左右内消静差即可;积分作用不能放得很强,切记主调积分作用太强不仅没有好处,还会带来危害;因为在被调量开始强势回调的时候,需要调节器的输出也要快速回调,这样才能使得被调量不会大幅度超调,而这时候如果积分作用很强,积分作用会使得调节器的输出不仅不回调,而且还可能按照原来的趋势继续调节,一直等到被调量和设定值接近相等的时候,才开始回调,此时为时已晚,必然造成大幅度的超调;要记住：主调积分的目的是为了消除静差的;只要系统没有静差,积分作用就不必要增强;不使用微分作用微分作用可以超前调节,但水位三冲量调节系统不使用微分;因为水位、流量信号大多存在着微小的波动,微分作用会将这些波动放大,造成干扰;主调比例带与副调比例带相乘;减弱主调作用,逐渐增强副调作用主调比例带与副调比例带相乘的积,固定一个数,大约增强副调多大幅度,就减弱主调多大幅度,乘积基本保持不变;在修改主、副调参数的时候应该先减弱一个,再增强另一个,以免系统引起震荡;副调比例作用增强到足够抑制给水流量的扰动为止在负荷大幅度改变时,观察副调的曲线,防止震荡的发生这个阶段容易被忽视,但是非常重要负荷大幅度波动时候,流量最容易引起震荡,此时减弱副调的比例作用,直到不发生震荡为止,然后为了安全,再次稍微减弱副调作用;在调节副调的同时,还需要注意改变主调的比例作用;注意修改主调的积分作用在反复整定主调、副调比例参数之后,要记得积分作用也需要修改;如果副调的比例作用减弱,那么积分作用也要相应减弱,因为调节器的输出是比例和积分相权衡的结果;至此水位三冲量调节系统基本调试结束;为了防止副调震荡,还可以对副调的反馈系数和前馈系数进行修改,基本同减弱副调比例带的作用相当;切记在修改系数时一定要把该系统切换为手动运行方式,否则可能对调节器造成较大干扰,甚至危害锅炉安全运行;。
水文测验学
１.什么叫水文测站控制(包括断面控制及河槽控制)? 测流断面为什么最好要选择在下游有石梁、急摊、卡口、急弯和坂坝的地方? 是否能选择在发生临界流的断面上?答：1）在测站附近（通常在其下游）有一段河槽其水利特性能够使测站的水位流量关系保持单一关系，则这个断面或河段便称为水文测站控制。
如果测站控制作用发生在一个横断面上，则称为断面控制；如果测站控制作用靠一段河槽的底坡、糙率、断面形状等因素的共同作用来实现，被称为河槽控制。
2）因为当水流通过该处时，将使水面曲线发生明显转折,形成临界流，出现临界水深,构成断面控制。
3）不能。
因为发生临界流的断面上，虽存在断面控制，但该处水面纵坡较陡，流速大，测深、测速都不方便，且误差较大，也不安全，所以应该选择在其上游附近。
２.A.单一曲线法推求流量的一般步骤如何?答：适用条件：水位流量关系点密集，分布成带状，没有明显的系统偏离。
①在同一张方格线上，自左向右依次绘制水位流量、水位面积、水位流速的实测点。
②用目估的方法，通过点群中心分别绘出水位流量、水位面积、水位流速单一的光滑曲线，测点应均匀分布在曲线两侧，不允许出现测点系统偏离现象。
③检查并修正曲线。
④编制水位流量关系推流表。
B.连时序法适用条件及一般步骤如何? 为什么连时序法要分析定线，而不能见点连线？答：适用条件：受单因素或混合因素影响的河段，但主要还是解决受混合因素影响的水位流量关系。
①根据测点顺序，了解测点的走向及变化规律，找出各个时期的主要影响因素，当某此测点成一相对独立的系列,可以连线时，应先连出关系曲线。
②绘出逐时水位过程线，并参照水位过程线，勾绘连时序曲线。
当连时序曲线为绳套曲线时，绳套曲线的顶部及底部应分别与相应洪峰的峰顶和峰谷相切。
因为实测点在峰谷前后位置，会对Z-Q关系有较大影响，甚至Z-Q关系点会有错误，所以分析定线。
Ｃ．临时曲线法的适用条件如何? 临时曲线的过渡形式有哪儿种?答：适用条件：不经常性发生冲淤的测站，有时也用于受结冰影响时期的推流。
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液位流量传感器实验
一、实验目的
（1）了解液位控制器的工作原理；
（2）了解流量传感器的工作原理；
（3）用单片机编写程序，实现对红外接收器数据的解码，实现对水泵的启、停控制。
二、实验内容
利用单片机外中断0，中断接收遥控器红外线信号，解码出遥控器的键值，从而控制水
箱水泵的启动或停止，然后由程序自动根据液位传感器的信号来控制水泵的工作，保证水箱
始终有水，同时测量水泵的流速，并通过数码管显示出来，从而可以计算出一定时间里水泵
的流量。
三、实验原理
（1）液位控制器工作原理
小型液位控制器、液位传感器主要由磁簧开关和浮子组成，浮子内有磁性材料，浮子随
被测液位上下移动时，触动磁簧开关而检出液位位置。液位传感器采用进口开关元件，具有
体积轻巧、工作原理简单、可靠性高、价格便宜的特点，有不同材质及规格的浮球可供选择，
电器参数可根据客户要求改变，特殊规格亦可订制。
（2）脉冲流量计的工作原理
在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑．当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡
轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转．在一定的流量范围内，对
一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比．由此，流体流速可通过涡轮的
旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量．
涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测．当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生
的磁力线时，就会引起传感线圈中的磁通变化．传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入
前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量
积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转
换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值．
（3）红外遥控系统工作原理
红外线遥控系统：
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行
控制操作。发射部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
遥控发射器及其编码：
遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成脉冲宽度调制和脉冲相位调制两在
类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的脉冲宽度调制来加以说明，现以LC7461组
成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控
编码也不同。
这种遥控码具备有以下特征：
采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示
二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。
上述“0”和“1”组成的42位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达
到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，
7461产生的遥控编码是连续的42位二进制码组，其中前26位为用户识别码，能区别
不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操
作反码用于核对数据是否接收准确。
当遥控器上任意一个按键按下超过36ms时，LC7461芯片的振荡器使芯片激活，将发
射一个特定的同步码头，对于接收端而言就是一个9ms的低电平,和一个4.5ms的高电平，
这个同步码头可以使程序知道从这个同步码头以后可以开始接收数据。
解码的关键是如何识别“0”和“1”，从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电
平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽
度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后，开始延时，0.56ms以后，若读到的电平为低，
说明该位为“0”，反之则为“1”，为了可靠起见，延时必须比0.56ms长些，但又不能超过1.12ms,
否则如果该位为“0”，读到的已是下一位的高电平，因此取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最
为可靠，一般取0.84ms左右即可。
根据红外编码的格式，程序应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码完成后才能读码。
接收器及解码
SM0038是塑封一体化红外线接收器，它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集
成电路，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有
工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到红外信号时为低电平，而体积和普通的塑封三极
管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。
遥控器键值
0A 01
11 12 13 14
15 16 17 18
19 10 1A 1B
0E 02 03 1C
四、水箱水位控制系统组成
水箱水位控制系统由透明水箱、220V小功率水泵、小型液位控制器、涡轮脉冲式流量
传感器、水位流量控制板组成（红外遥控）。
五、实验步骤
（1）首先在放置水泵的水槽里灌入大约1/2的水（注意水位不要超过过线孔），并接通电源，
初始化数码管显示“P---”；
（2）通过遥控器控制水泵的启停，“F1”键为启动按键，“F2”为停止按键；
（3）按“F1”启动水位流量控制板，水泵启动抽水，数码管实时显示水泵流速，可在一定
时间内计算出流量。
六、实验程序（X：\CDROM\CODE\水位流量红外控制程序\swls.asm）
ISP下载功能应用(USB接口)
启东计算机总厂编程器设备控制平台使用说明:
一、ISP下载电路接口定义
二、用我们提供的ISP下载电缆（USB接口），一端接PC机USB，一端接单片机实验箱”ISP
下载接口”（请对准缺口方向）。正常情况下，设备管理器窗口会出现以下设备：
如果计算机无法识别设备，显示 unknow device：
原因为计算机USB主控驱动不正常，换几台不是用一个光盘装的系统的计算机试一下。
确认问题后，安装计算机相应USB主控器驱动(GHOST系统更要注意，找出计算机标配的
主板驱动重新安装即可，也可到网上下载相应的主板驱动。)
三、ISP软件安装使用说明
（1）操作系统为 WINDOWS XP 或 WINDOWS2000
在这种情况下,您需要安装两个微软件补丁文件(以下两个文件位于\XP补丁\目录下)、
1、NET Framework 2.0；（安装完这个文件，如软件能正常运行，则无需安装第二个软
件）
2、Windows installer 3.1(第一个补丁如不正常安装，就需要安装这个)。
（2）操作系统为 WINDWOS VISTA
在这种情况下，软件可以直接运行,无需安装任何补丁。
（3）操作系统为 WINDOWS 7
在这种情况下，软件可以直接运行,无需安装任何补丁。
（4）双击“….\TOOL\ISP下载软件_启东计算机总厂有限公司\启东计算机总厂编程器设备
控制平台.EXE”应用程序，正常情况下，应弹出以下窗口：
在软件中选择对应的芯片型号，如“AT89S52”，并在编程选项中选择所需的编程参数，
如“芯片擦除”、“编程FLASH”、“校验FLASH”、 “加密芯片”、等。
（5）调入需要编程的HEX文件，点击“文件”框中的“调入Flash”按钮，弹出以下对话
框，选择所需编程的HEX文件，点击“打开”按钮：
（6）然后点击“自动”按钮，即可完成编程，正常情况如以下窗口所示。
四、常见问题：
1、无法进入编程模式:
（1）一般为软件没有打到相应的 MCU 选项上。或下位目标板没有连正确或接触不良。
（2）还有就是速度打的过高了，请选择合适的编程速度。
2、不带壳的编程器板上的跳线帽是做什么用的?
电压选择所用。丝印为5伏的为VCC输出5伏，丝印为3.3伏的为VCC输出3.3伏(有
一定偏离，比如3.4V)，跳线帽拿掉即为不输出电源。
注意：一般USB供电，电流比较小。所以我们建议实验模块供电通过外部电源供电（即
拿掉跳线帽）。同时也防止可能实验模块故障或误操作引起短路，损坏电脑USB接口。