超聲波流量計(jì)在灌區(qū)自動(dòng)化測(cè)量的研究與應(yīng)用 二十三
3．5．2超聲波水位計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)流的構(gòu)想
前己述及，明渠輸水由于各種控制因素的影響經(jīng)常發(fā)生的是非均勻流。因此，不能根據(jù)水深和均勻流的水位流量爿～Q曲線進(jìn)行流量折算。勉強(qiáng)折算，其流量數(shù)值足不準(zhǔn)確甚至是錯(cuò)誤的。但渠道輸水過(guò)程中不管發(fā)生了什么樣的流態(tài)，有一點(diǎn)應(yīng)是肯定的：只要水流向前流動(dòng)必然上游水位高于下游水位，具有一定的水面坡降。對(duì)于流量和渠道斷面相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)流渠段，其上下游水位可以用現(xiàn)代設(shè)備手段實(shí)時(shí)測(cè)出，這個(gè)測(cè)流渠段一天中不管水位變化多大，不管是均勻流還非均勻流，它每時(shí)每刻的上下游水位差或水面坡降可以實(shí)時(shí)得到。我們把整個(gè)輸水過(guò)程微分成許多微小時(shí)段△f，對(duì)于發(fā)生在每一個(gè)微小時(shí)段的瞬時(shí)流量可用該微小時(shí)段出內(nèi)的水面坡降f、上下游的平均水深、渠道斷面要素等參數(shù)代入明渠均勻流公式進(jìn)行近似計(jì)算，該瞬時(shí)流量再乘以這個(gè)微小時(shí)段即為渠道在該微小時(shí)段出內(nèi)的過(guò)水量，逐時(shí)段累加可得一個(gè)輸水期流過(guò)該測(cè)流渠段的水量。
本項(xiàng)研究方案采用了2只美國(guó)產(chǎn)超聲波水位傳感器實(shí)時(shí)測(cè)出2個(gè)過(guò)水?dāng)嗝娴?span lang="EN-US">2個(gè)水深值，加上各處的測(cè)井底標(biāo)高即為該處的水位標(biāo)高。由計(jì)算機(jī)根據(jù)水力學(xué)原理按明渠均勻流進(jìn)行如下計(jì)算。
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