Sommer公司的RQ-30非接触式流速流量计能够持续的测量自然河流和人工渠道的流量,集成有两种非接触式测量的方法,分别对水表面速度和水位进行监测。
非接触式 = 高可靠性 = 低维护
非接触式测量不会受到水中的泥沙和漂浮物的影响,因此系统需要的维护量非常小,并且增强了系统的可靠性,特别是在洪水的情况下。系统可以很方便的安装在桥梁,渠道的横梁,或者封闭式渠道的顶部。以前很难在水中实现安装的传统测量方式,现在可以很容易的实现。
RQ-30实际应用图
特点和优势
Ø 免维护
Ø 无需水中作业
Ø 全天候工作,保括洪水时期
Ø 低功耗,太阳能供电
Ø 具有流向检测功能
Ø 流速测量范围:0.10到15m/s(视水流情况而定)
Ø 可识别迟滞效应
Ø 测量回水情况
Ø 蓝绿藻爆发时也可测量
Ø 涨潮的河流也可以测量
Ø 自动修正安装角度
Ø 可选:4-20mA电流模拟量输出
产品原理/THEORY
流速测量采用24GHz的雷达信号,通过多普勒效应来计算流速数据。24GHz频率的雷达信号发射到水表面,一部分雷达信号被反射回去,移动的水波纹会导致频率的改变,即多普勒效应。RQ-30采集到回波信号后,进行频谱分析,进而计算出水表面的流速。发射的雷达信号需要与水面保持一定的角度,但这个角度并不需要去手工测量,仪器内部能够测量这个角度,并在进行计算流速时应用。
水位测量采用了超声波波信号,通过时差法的原理换算出水位信息。RQ-30发射一个短的脉冲,方向为与水面垂直的方向。通过发射和接收的脉冲之间的时间差,就可以计算得到测量点到水面的距离,进而可以知道水位的数值。
RQ-30流量测量原理示意图
流量Q是水流速度Vm和过水横截面积A(h)的函数,具体由以下的公式连续进行计算的:
过水横截面积A(h)是水位的函数,主要由横截面的测量点决定,Vm是水流的平均流速。
RQ-30流量计算流程图
安装
传感器可以很方便的安装在桥梁﹑渠道的横梁,或者封闭式渠道的顶部。以前很难在水中实现安装的传统测量方式,现在可以很容易实现。
选点准则
选择测量点的主要依据为:河床的属性﹑水面波动和水流情况。河床不能够改变,以保证测量的一致性;水面不能够完全平滑,水面的小波纹需要用肉眼看到;石头﹑漩涡或驻波在测量区域是应该避免的。
测量区域
依据水面波动情况的属性,RQ-30的安装高度可以从0.5米到30米。测量流速的范围在0.10和15米/秒之间。另外,流向也是可以探测的,因而RQ-30可以应用在受潮汐影响的河流中。
RQ-30测量区域示意图
RQ-30测量洪水现场图 RQ-30高架桥测量自然河流