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如何在农业中使用超声波流量计?

发布日期:2022-05-24  
 
中国是一个农业大国,农业和水利工程一直是国家发展的重点对象。农业的发展离不开水利灌溉,因此水利流量的测量是必不可少的。目前,我国采用的测量仪器是超声波流量计,采用速度和面积测量方法:超声波流量计根据水流的平均流速乘以通道的横截面积,通常通过在特定管道中安装超声波流量计来测量水流的流速。测量方法一般有三种:一种是速度分布法;另一种是0.6h法;第三种是0.2h~0.8h法。速度分布方法是利用超声波流量计在运河表面和运河底部之间选择不同的点来确定流量速度,然后通过这些测量点来确定垂直水面的速度曲线。根据速度曲线确定的面积除以深度,计算出水流的平均速度;0.6h法测量水面以下0.6h深的单点流速,假设该值是整个速度的平均值;0.2h~0.8h法测量水面以下0.2h和0.8h深的流速。这两个读数的平均值可以估计为平均流速值。
这三种测量方法都是利用超声波流量计在特定区域内测量水流量的平均速度,选择不同的测量点可以获得不同的测量结果。欧洲国家要求测量至少5个点,而美国则认为测量2个点就足够了。深度测量的次数取决于渠道的宽度。在欧洲,深度测量次数为5~15,在美国,深度测量次数为8~18。测量误差根据深度测量次数和每个点的测量时间确定,速度-面积法的平均误差可小于6%。
电磁流量计也可用于农田灌溉期间的水流量测量。超声波技术通过测量穿越通道的超声波传播时间来计算流量。发射器和接收器分为通道的两侧,使波的路径和水流方向之间的角度在45°~60°范围内。这种几何关系使声脉冲向上游方向和下游方向之间存在时差。电磁流量计的使用是利用人工在导电水流中建立的磁场,然后对水流两侧的合成测量结果进行测量。电磁流量计通常由励磁线卷和一对电极组成。
虽然超声波流量计和电磁流量计可以用于农田灌溉水系统的流量测量,但在实际应用中,大多数超声波流量计仍然用于测量,考虑到使用环境。

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