一、用途与特点
XZ-MQ 符合《JJG 711—1990 明渠堰槽流量计》国家标准,配合国际 明渠流量测量委员会的统一标准规定的标准堰槽、巴歇尔(Parshall)槽,能准确地测量明 渠的水流量。
流量计适用于工厂企业、城市建设、水利设施中的工业废水、生活用水及供排水等明 渠流量的计量或环境监测系统的污水排放总量控制, 是排放污染收费必备的科学工具;并 可以应用于水源河流、农业水利灌溉方面的河流水量计量。仪表引进了国外先进的超声波 测量技术、具有如下特点及功能:
1、仪表是非接触测量,故与被测介质无关;
2、仪表设计了温度补偿功能,减少环境条件对测量数据的影响,提高了测量的精确度。
3、传感器采用压电陶瓷作检测元件及单一的换能器使仪表,具有结构简单、紧凑、安 装及维护方便、示值精确、稳定;
4、仪表单片微机及大规模 CMOS 集成电路、仪表智能化程度高、功能强、可靠性高、 功耗小。
5、仪表具有多参数显示功能,可以显示瞬时流量、总累积流量、日累积流量、月累积 流量、 液位及计量时间 6 个参数。
6、仪表仅采用按键即可完成所有操作,故仪表操作非常简单。
7、仪表特设有 4~20 毫安或 RS485 标准输出信号。抗干扰能力强、数据准确可靠、维 护和校正方便。 采用标准 mobus 通信协议。
二、工作原理
明渠流量的测量不同于普通输送液体流量的测量,是液体在无动力推动下依靠水头落 差流动,在一定的平直段流程中具有自由稳定流动液面,处于亚临界水流状态。如果在该 平直段处建筑一水力学构物,根据实际情况可以是薄壁堰,或是自由出流的文灶里槽,这 时在建筑物上产生临界流的条件,流经它的液体流量就取决于上游水头,并符合一定的函 数关系。以三角薄壁堰(V 缺口)为例, 基本符合 Kindsvater-Shen 流量公式:
Q = Ce 8 tg 9 he ……………………(1)
15 2
式中, Q —流量, m3 / s ;
Ce —流量系数(无因次);
g —重力加速度, m / s 2 ;

he —对应缺口顶点的有效压力水头, , , —水头修正系数;
h —测得水头, m 。
关于Ce和Kn的计算请参考 ISO1438-1975 或 1980。至于其它形式的水力学结构也可
在相应的 ISO 标准查到。因此明渠流量的测定可以分步,首先对流经标准堰槽的液体液位 进行测定,然后根据经验证的流量—液位公式计算,便可得出明渠流量。
根据以上的流量测量原理, 超声波渠流量计的基本工作原理是:应用超声波测距技术 测定堰槽中的液位,再根据液位高度转换成对应的流量。 具体工作过程如下:安装在堰槽 测流装置上的传感器在单片机控制下,以一定时间间隔输出一定频率的正弦波振荡信号, 激励压电陶瓷体发出特定频率的超声波信号,该信号通过被测液体上空的空气介质传播, 在气液交界面产生发射回波,反射回波以发射波相反的传播路径反射到压电压电陶瓷体上 产生声能→机械能→ 电能转换。准确地测出从发射信号到接受信号之间的时间间隔,就可 以计算出传感器发射面到液面的高度h, 从而间接地反映了该瞬时被测液体的水位高度, 即:
S = c . t …………(2)
L = S = c . t ……(3)
流量的大小取决于安装在渠道内的量水堰槽构造尺寸和液位高度。安装前,首先应估 算流量的大小以及场地的实际情况选择采用哪种量水堰槽。通过仪表选择输入该量水堰槽 的喉道宽度,并保存在仪表存储器中。仪表内的微处理器由测出的平均液位高度,用线形 插值法算出相应的流量值。
三、技术指标
1. 执行标准: GB/T11655—2005
2. 流量范围: (50-4000)m3/h
3. 流量允差:≦±5%
4. 液位允差:≦±3mm
5、显示单位:瞬时流量 m3/h 累积流量 m3
6、传感器:环境温度 -20~60℃
(理论可处于-35~70℃ ,但会影响传感器寿命。经测试,长期处于-35℃或 70 ℃时, 传感器寿命仅为 200h。)
相对湿度 0~95%
介质温度 0~60℃
7、显示仪表:环境温度 0~45℃ 相对湿度 0~90 %
8、超声波盲区: 0.4~1.6 m
9、传感器信号传送距离: ≤200 m
10、输出信号: DCA 4—20 毫安; RS485 信号
11、电 源: 220VAC 50Hz±1Hz
12. 工作环境:防水防潮耐温,能在露天和潮湿的环境条件下使用。