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RQ-30非接触式流速流量计

RQ-30非接触式流速流量仪应用了新一代平板雷达技术,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,并通过内置算法最终输出流量等参数。

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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。

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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。

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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。

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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。

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0.1015/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。

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RQ-30测量区域示意图

 

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                   RQ-30测量洪水现场图          RQ-30高架桥测量自然河流


技术参数

 

常规参数

外型尺寸

338*333*154mm,具有两个抱箍可装在直径34至48mm圆管

    

5.4kg

防护等级

IP67

    

6~30VDC

    

待机模式:约1mA@12VDC

工作状态约140mA@12VDC

工作温度

-35~+60℃

存储温度

-40~+60℃

    

过电压保护,反向电压保护,防雷保护

 

垂直角度自动补偿

准确性:

+/-1°

分辨率:

+/-0.1°

 

 

流速测量

测量范围

0.10~15m/s (依水流情况而定)

准确性

+/-0.01m/s; +/-1%FS

分辨率

1mm/s

流向辨识

+/-

测量耗时

5~240sec

测量间隔

 8sec至5h

测量频率

24GHz(K波段)

雷达波开角

12°

距离水面高度

0.50~130m

最小水波高度

3mm 

 

水位测量

测量范围

0~15m 标准版0~35m 扩展量程版

  

1mm

  

+/-2 mm

雷达频率

26GHz(K波段)

雷达波开角

10°

 

输出接口

模拟量输出(RQ-30a)

3个4-20mA分别为水位,流速,流量和AUX

 通讯接口

接口:1x SDI-12

          1xRS485或者Modbus

速率:1.2至115.2kBd

协议:多种ASCII协议

数据:流量,流速,水位,质量参数