[發(fā)明專利]無(wú)壓明渠液體流動(dòng)速度及流量的超聲波測(cè)量方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910247682.5
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN102116651A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊浩赟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申瑞電力科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/66
• 分類號(hào): G01F1/66;G01P5/24
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

1.一種液體流動(dòng)速度的超聲波測(cè)量方法，在液體流動(dòng)方向軸線的兩邊選擇前、后二點(diǎn)，在前、后二點(diǎn)上分別安裝二個(gè)超聲波發(fā)射接收裝置，其前、后二點(diǎn)的間距為L(zhǎng)，液體流動(dòng)流速為V，前、后二點(diǎn)連線與液體流動(dòng)方向的夾角為θ，90°＞θ＞0°；T₂為超聲波沿液體流動(dòng)方向傳播所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為正向傳播時(shí)間；T₁為液體流動(dòng)的逆方向傳播所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為逆向傳播時(shí)間；

其特征在于，測(cè)量方法的步驟：

1)同時(shí)測(cè)量T1、T2；

2)計(jì)算液體流動(dòng)的速度V：其計(jì)算公式為：v=L2COSθ(1T2-1T1).]]>

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述液體流動(dòng)速度的測(cè)量方法對(duì)無(wú)壓明渠液體流量進(jìn)行測(cè)量的方法，設(shè)與液體流動(dòng)方向平行的上下至少四個(gè)超聲波聲路的測(cè)量平面，每個(gè)測(cè)量平面如權(quán)利要求1所述測(cè)量液體流動(dòng)速度的方法，在液體流動(dòng)方向軸線的兩邊選擇前、后二點(diǎn)，在前、后二點(diǎn)上分別安裝二個(gè)超聲波發(fā)射接收裝置，其前、后二點(diǎn)的間距為L(zhǎng)_i，液體流動(dòng)流速為V_i，二點(diǎn)連線與液體流動(dòng)方向的夾角為θ_i；90°＞θ_i＞0°為超聲波沿液體流動(dòng)方向傳播所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為正向傳播時(shí)間；為液體流動(dòng)的逆方向傳播所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為逆向傳播時(shí)間；增設(shè)一個(gè)超聲波發(fā)射接收裝置垂直安裝于渠底以測(cè)量液面高度；

其特征在于，測(cè)量方法的步驟：

1)同時(shí)測(cè)量各聲路的Ti1、Ti2；

2)計(jì)算各聲路上的線平均流速：

vi=Li2COSθi(1Ti2-1Ti1)]]>

3)將各聲路上的流速對(duì)有效斷面進(jìn)行積分，即可得到通過測(cè)量斷面的流量，流量計(jì)算公式：Q＝QT+QM+QB

其中：Q＝渠道斷面總流量；

QT＝渠道頂層流量；

QM＝渠道中間各層流量；

QB＝渠道底層流量；

所述的QT、QM和QB又分別由下面各式計(jì)算求得：

QT=14(1+kT)V4·(H-h4)·(W4+WT)]]>

QM=Σi=1n14(Vi+Vi+1)·(Wi+Wi+1)·(hi+1-hi)]]>

QB=14(1+kb)V1·(h1-hb)(W1+Wb)]]>

其中：V₄＝步驟2)中計(jì)算所得的最上層工作聲路的流速；

V_i＝步驟2)中計(jì)算所得的第i聲路測(cè)得的流速；

V₁＝步驟2)中計(jì)算所得的最下層工作聲路測(cè)得的流速；

H＝當(dāng)前水位；

k_t＝渠道表層流速系數(shù)；

k_b＝渠底流速系數(shù)；

h₄＝最上層工作聲路高程；

h_i＝第i聲路高程；

h₁＝最下層工作聲路高程；

h₀＝渠底高程

W₄＝最上層工作聲路處的渠寬；

W_T＝渠道水流表層處的寬度；

W₁＝最下層工作聲路處的渠寬；

W_b＝渠底寬度。