RQ-30非接觸式流速流量儀應用了新一代平板雷達技術,集成有兩種非接觸式測量的方法,分別對水表面速度和水位進行監測,并通過內置算法最終輸出流量等參數。
非接觸式=高可靠性=低維護
非接觸式測量不會受到水中的泥沙和漂浮物的影響,因此系統需要的維護量非常小,而且增強了系統的可靠性,特別是在洪水的情況下。系統可以很方便的安裝在橋梁,渠道的橫梁,或者封閉式渠道的頂部。 以前很難在水中實現安裝的傳統測量方式,現在可以很容易的實現。
圖 1 RQ-30非接觸式雷達流速儀
特點和優勢
? 免維護
? 無需水中作業
? 全天候工作,保括洪水時期
? 低功耗,太陽能供電
? 具有流向檢測功能
? 流速測量范圍:0.10到15m/s
? 可識別遲滯效應
? 測量回水情況
? 藍綠藻爆發時也可測量
? 漲潮的河流也可以測量
? 自動修正安裝角度
? 可選:4-20mA電流模擬量輸出
測量原理
流速測量使用了多普勒頻移效應。24GHz頻率的雷達信號發射到水表面,一部分雷達信號被反射回去,移動的水波紋會導致頻率的改變,即多普勒效應。 RQ-30采集到回波信號后,進行頻譜分析,進而計算出水表面的流速。
水位測量采用了時差法的原理。RQ-30發射一個短的脈沖,方向為與水面垂直的方向。通過發射和接收的脈沖之間的時間差,就可以計算得到測量點到水面的距離,進而可以知道水位的數值。
依據水面波動情況的不同,RQ-30的安裝高度可以從0.5米到130米。測量流速的范圍在0.10和15米/秒之間。
圖 2 RQ-30測量原理示意圖
流量Q是水流速度Vm和過水橫截面積A(h)的函數,具體由以下的公式連續進行計算的:
過水橫截面積A (h) 是水位的函數,主要由橫截面的測量點決定,Vm是水流的平均流速。
圖 3 RQ-30流量計算示意圖
安裝
傳感器可以很方便的安裝在橋梁,渠道的橫梁,或者封閉式渠道的頂部。 以前很難在水中實現安裝的傳統測量方式,現在可以很容易的實現。
選點準則
選擇測量點的主要依據為:河床的屬性,水面波動和水流情況。河床不能夠改變,以保證測量的一致性;水面不能夠*平滑, 水面的小波紋需要用肉眼看到;石頭,漩渦或駐波在測量區域是應該避免的。
測量區域
依據水面波動情況的屬性, RQ-30的安裝高度可以從0.5米到30米。測量流速的范圍在0.10和15米/秒之間。另外,流向也是可以探測的,因而RQ-30可以應用在受潮汐影響的河流中。