多普勒超聲波流量計

採用多普勒頻移物理原理來測量水流速度。

多普勒效應（多普勒頻移）原理：一個物體發出的聲波被另一個物體接收並反射，如果發出聲波的物體相對於接收物體是移動的，接收物體接收到的聲波頻率將會與發出聲波的發射頻率有差異。如果兩個物體之間的相對距離是減少的，接收的頻率會比原來增加。如果兩個物體之間的相對距離是增加的，接收的頻率會比原來減小。這樣的多普勒效應在日常生活中經常會發生，比如：當你聽到迎面開來一輛警車的警報聲（發出聲音），聲音會顯得頻率較高；而當警車離你遠去時，則聽到的聲音會變成較低的聲音。

在超聲波多普勒流量測量方法中，超聲波發射器為一固定聲源，隨流體一起運動的固體顆粒起了與聲源有相對運動的“觀察者”的作用，當然它僅僅是把入射到固體顆粒上的超聲波反射回接收據．發射聲波與接收聲波之間的頻率差，就是由於流體中固體顆粒運動而產生的聲波多普勒頻移．由於這個頻率差正比於流體流速，所以測量頻差可以求得流速．進而可以得到流體的流量，因此適用於雜質含量較多的髒水和漿體的測量，如城市污水、污泥等等。

fd=2f/c*v*cosθ

fd：接收到的頻率 f：發射的頻率 c：超聲波速度

θ：水流和入射波的夾角

整機由多普勒流速儀探頭，超聲波液位計，壓力式水位計，水温傳感器，控制主機構成。

在管道中使用只選用一個聲道進行測量，在自然湖泊中選擇多個聲道進行測量，在測量流速的同時判斷相應的流向信息。

將壓力式水位計和超聲波水位計結合起來，壓力式水位計用於測量大體的水深，超聲波水位計用於測量具體的水深，通過壓力傳感器和超聲波液位計結合，可以評估設備是否被淤泥堵住，兩個液位計的差值在一定的範圍內，才認為該次測量是正確的。

水温傳感器用於測量水的温度，補償聲音在水中的聲速。

·洪澇災害監測 ·污水排放 ·天然的河溪

·市政給排水 ·水量流失/滲入監測 ·灌溉流程監測

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測量種類：流速、流量、水深、水温

防護等級：IP68

用途：在線式測量

流速測量範圍：標配是0.04m/s～5.00m/s(傳感器以上水深：20cm)；可以訂做其他流速範圍。

流速測量分辨率：1mm/s；

流速測量精度：測量流速的±2～4% ；

水深測量：0.02m～10.00m；分辨率：2mm 精度：±0.5%；

温度範圍：0～60ºC；分辨率：0.1ºC；

流量範圍：10升/秒～99999999立方米/小時

供電：電池供電，12VDC；

輸出信號(電池供電)：RS485；

RS485輸出信號內容：流速、水位、温度、瞬時流量、累積流量；

輸出信號(外供電)：4-20mA，只能對應瞬時流量；

4-20ma輸出信號內容：瞬時流量

無線傳輸功能：選配件，通過GPRS或者NB-IOT傳輸數據到後台服務器軟件。 ^[2] 

多普勒超聲波流量計的安裝方式如下所示，安裝過程中需要平行於水流方向，並且抬高一定距離，防止淤泥對測量造成影響，特殊場合下可選配吹掃裝置進行探頭傳感器吹掃。

●儘量選擇具有標準斷面的順直渠道，滿足前10後5的要求（既儀器上游順直段有10倍渠寬，下游順直段有5倍渠寬）。如果不滿足這個要求，水的流態不會非常平穩，會產生測量結果偏大或偏小的情況，這時就需要進行修正，一般是乘以一個修正係數（該係數是通過現場率定產生的）或調整安裝位置。

●流量計探頭通信電纜線由於裏面含有通氣管，所以不能彎折過度，防止其折斷。

●通信電纜線裏面的通氣管與探頭裏面的電路板相通，不能進水，安裝時應使通氣管末端開口朝下，防止潮氣結水後沿管壁流入探頭電路處。

●流量計探頭前端超聲波換能器探頭不能受到衝擊和劃傷。

●安裝時需要平行於水流方向，且與底部淤泥保持一定的距離。

●安裝時需避免雜物將流量計探頭覆蓋導致無法測量。

●所有通通信導線最好用鋼管和PVC管引側邊緣固定，使其避免由於受水力衝擊而產生拉力，特別是水草較多的渠道當電纜線上掛草時會產生很大的拉力並有可能將電纜線拉斷。

●初次使用時，需要對水位計參數和流量計校準係數進行設定。