超声波明渠流量计基本构成及工作原理

明渠超声波流量计是一种常用的流量测量仪器，其基本原理是利用超声波在液体中传播的速度与液体流速之间的关系来计算流量。

超声波明渠流量计工作原理

超声波探头安装在堰槽上部，其周期性向液面发射一束超声波，该束声波到达液面后被反射由探头接收，主机测得该过程的传播时间t，根据已知声速v即可得出液面至探头的距离d（测距值），在已知探头至堰槽底部距离即安装高度H的前提下，即可换算出液位高度h，

计算公式为：h=H–dd=V*t/2

h：液位值，d：测距值，V：声速，t：传播时间

容器内的气体温度对声速有一定影响，所以还应测出气体温度T，以修正声速V。

对于确定的量水堰槽，其流过的液体流量与当时的液位为确定的函数关系，即Q=h(x)，Q为瞬时流量，h为液位值

主机根据确定的堰槽类型，即可根据液位获得流量值。

超声波明渠流量计基本构成

超声波明渠流量计主要由发射器和接收器两部分组成。发射器发出超声波信号，这些信号经过液体传播后，由接收器接收到反射回来的超声波信号。在这个过程中，超声波信号传播的时间和液体的传播距离都会被精确测量。由于超声波在液体中的传播速度是一个已知值，因此通过测量传播时间和传播距离，可以准确地计算出液体的流速。再根据明渠的横截面积，就可以得出液体的流量。

一次仪表：发射并接收超声波，并将接收到的超声波信号转换为时序电信号传送给二次仪表。

二次仪表：通过时序电信号计算液位高度，根据液位—流量公式计算流量，显示、存储、输出测量结果。

GHK-6010型便携式超声波明渠流量计，以流速-水位运算法为基础，通过测量流体液位高度，结合标准堰槽的几何尺寸、边坡系数、渠道精度、水力坡道、流速垂直平面修正系数，再经过仪器内部的微处理器运算得到流量。超声波明渠流量计在微机控制下，发射和接收超声波，根据传输时间计算出超声波明渠流量计距被测液面的距离，从而得到液位高度,由于该液位与流量之间有一定的比例关系，因此可根据计算公式最终得到液体流量。