超声波多普勒流量计在排水管网流量监测中的应用
摘要: 当前北京部分已建成的污水厂处理流域的污水水量存在较严重的不平衡, 了解和掌握各流域内水量的变化规律,通过采取必要的手段进行水量调配是解决该问题的根本所在。目前国内对排水管道内的流量监测主要采用液位探测的方式, 所测得的结果误差较大。因此, 通过对超声波多普勒流量计在排水管道中的应用试验, 得出流量计较适用于现况排水管道中的流量监测, 可以真实和全面地反映现况排水管道中的流量变化规律的结论。
关键词: 排水; 管网; 多普勒超声波; 流量计; 流量监测
中图分类号: TU 992.4 文献标志码: B
1 概述
目前, 北京已建成的污水处理厂的处理能力已基本满足城区污水处理量的要求。但是, 部分污水厂处理流域内的污水水量存在较严重的不平衡现象, 因此, 用先进的检测设备准确地获取各个污水厂流域内排水管网系统水量的变化规律, 并通过采取必要的手段进行水量调配, 则是解决该问题的根本所在。
2 多普勒流量计用于排水管网中的试验
多普勒流量计是一种完全独立的便携式流量计,可以同时记录管道中瞬时流量、总流量、流速、pH 值以及井下温度等多种参数。其测量原理是以物理学中的多普勒效应为基础, 根据声学多普勒效应, 当声源和观察者之间有相对运动时, 观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。
在多普勒超声波流量测量方法中, 超声波发射器为一固定声源, 随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用, 固体颗粒把入射到其表面上的超声波反射回接收器, 发射声波与接收声波之间的频率差, 就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速, 所以测量频差可以求得流速, 进而可以得到流体的流量[1]。
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