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超聲波流量計的頻差法原理

為了消除聲速c的影響,常采用頻差法。由前可知,上、下游接收器接受到的超聲波的頻率之差為▽f可用下式表示
▽f=[(c+u)/L]-[(c-u)/L]=2u/L



由此可知,只要測得▽f就可求得流量Q,并且此法與聲速無關(guān)。
超聲波技術(shù)及其應用一、沒測量水位概況

目前水電站多采用浮子式液位計或投入式液位計來進行水位測量。其缺點為:測量精度低,不可靠,經(jīng)常出現(xiàn)浮子卡死不動和傳感器堵塞導致測不準;維護工作量大,安裝、調(diào)試不便,采集到的僅是模擬告警信號,不能直接進入電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)。對無人值班電廠不實用。

我們對攔污柵水位測量系統(tǒng)進行了反復對比,優(yōu)化得出最后的方案設(shè)計,采用超聲波液位計對柵前、柵后水位進行實時準確監(jiān)測,超聲波液位計用PLC對采集量進行處理。并且把實時水位和壓差數(shù)據(jù)送到中控室,超聲波液位計顯示和越限報警。超聲波液位計同時采用RS422/RS232接口,又把實時數(shù)據(jù)送到大壩集中控制室工控機,處理成計算機通信報文,最終將采集量送到電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)上位機。

該項目實施后不僅滿足欄污柵柵前、柵后水位及壓差的多點實時監(jiān)測,及報警功能,而且結(jié)束了攔污柵測量系統(tǒng)獨立工作,無法與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)通訊的局面。實現(xiàn)與閘門系統(tǒng)的監(jiān)視功能、控制功能以及故障時ON-CALL尋呼系統(tǒng)功能的集成。滿足了無人值班電站的需要。該技術(shù)在云南省電力系統(tǒng)還是第一家。

二、超聲波液位計測量水位的原理以及安裝要求

超聲波液位計工作時,高頻脈沖聲波由換能器(探頭)發(fā)出,遇被測物體(水面)表面被反射,折回的反射回波被同一換能器(探頭)接收,轉(zhuǎn)換成電信號。脈沖發(fā)送和接收之間的時間(聲波的運動時間)與換能器到物體表面的距離成正比,聲波傳輸?shù)木嚯xS與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示:S= CⅹT/2


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