【JD-ML2】，山東競(jìng)道光電，十年深耕水文設(shè)備。超s波多層時(shí)差法測(cè)流系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可通過(guò)以下多種方法減少誤差。

　　在設(shè)備安裝與校準(zhǔn)方面，首先要確保超s波換能器安裝位置準(zhǔn)確且穩(wěn)固。安裝角度的偏差會(huì)直接影響超s波傳播路徑和時(shí)差測(cè)量。通過(guò)高精度的安裝工具和測(cè)量?jī)x器，嚴(yán)格按照操作規(guī)程將換能器安裝在明渠兩側(cè)對(duì)應(yīng)的位置，并精q調(diào)整其角度，使其對(duì)準(zhǔn)良好，減少因安裝不當(dāng)引入的誤差。同時(shí)，定期對(duì)換能器進(jìn)行校準(zhǔn)，可采用標(biāo)準(zhǔn)流量水槽或已知流量的穩(wěn)定水流進(jìn)行對(duì)比校準(zhǔn)，修正因換能器性能漂移或老化產(chǎn)生的誤差。

　　針對(duì)流體特性的影響，由于流體溫度、密度、含沙量等因素會(huì)改變超s波傳播速度，進(jìn)而影響時(shí)差法測(cè)流的準(zhǔn)確性。因此，要在測(cè)量點(diǎn)同時(shí)安裝溫度傳感器、密度傳感器等輔助設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體特性變化。根據(jù)這些特性參數(shù)，利用預(yù)先建立的超s波傳播速度修正模型對(duì)測(cè)量的時(shí)差數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。例如，在含沙量大的河流中，根據(jù)含沙量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整超s波傳播速度計(jì)算參數(shù)，以更精z地計(jì)算流量，減少因流體特性變化導(dǎo)致的誤差。

　　在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，采用先j的濾波算法去除噪聲干擾。測(cè)量過(guò)程中，環(huán)境噪聲、電氣干擾等會(huì)混入超s波信號(hào)，使時(shí)差測(cè)量產(chǎn)生偏差。通過(guò)數(shù)字濾波技術(shù)，如低通濾波、高通濾波、卡爾曼濾波等，對(duì)采集到的時(shí)差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，濾除高頻噪聲和異常波動(dòng)，提取出真實(shí)有效的時(shí)差信號(hào)，提高流量計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)，增加數(shù)據(jù)采樣次數(shù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，舍棄異常數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用多次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值或加權(quán)平均值作為z終的時(shí)差數(shù)據(jù)用于流量計(jì)算，降低單次測(cè)量誤差對(duì)結(jié)果的影響。

　　從系統(tǒng)優(yōu)化角度，合理選擇超s波頻率。不同頻率的超s波在流體中的傳播特性不同，高頻超s波分辨率高但衰減快，低頻超s波傳播距離遠(yuǎn)但分辨率相對(duì)較低。根據(jù)明渠的尺寸、流體特性和測(cè)量精度要求，選擇合適的超s波頻率，在保證足夠測(cè)量精度的前提下，使超s波能有效傳播并被準(zhǔn)確接收，減少因頻率選擇不當(dāng)造成的誤差。此外，不斷改進(jìn)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，提高超s波發(fā)射與接收電路的穩(wěn)定性和靈敏度，降低信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗和失真，也有助于提升整個(gè)測(cè)流系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，減少誤差的產(chǎn)生與積累，為水利工程等相關(guān)領(lǐng)域提供更可靠的流量測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　一、【JD-ML2】簡(jiǎn)介

　　超s波多層時(shí)差法流量計(jì)是依據(jù)國(guó)內(nèi)外“超s波管道式流量計(jì)"原理研發(fā)而成的一款適合明渠測(cè)流的設(shè)備，通過(guò)對(duì)超s波管道式流量計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的延伸，應(yīng)用到明渠測(cè)流中。其具備多層測(cè)流方式，可根據(jù)渠道類(lèi)型分布換能器層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)測(cè)量不同水層的流速，從而提高測(cè)量精度測(cè)流設(shè)備。

　　二、【JD-ML2】組成部分

　　超s波多層時(shí)差法測(cè)流系統(tǒng)主要有以下設(shè)備組成：

　　1.三對(duì)流速傳感器

　　3.一個(gè)超s波液位傳感器

　　3.采集系統(tǒng)

　　4.太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

　　5.立桿與支架

　　三、【JD-ML2】工作原理

　　超s波時(shí)差法是采用聲學(xué)時(shí)差法流速儀測(cè)流，其原理是在河道兩岸與流速方向成一定的夾角(通常45度)安裝一對(duì)或多對(duì)換能器，一個(gè)換能器發(fā)射超s波，另一個(gè)換能器接受超s波(超s波傳輸路線(xiàn)稱(chēng)為聲路)，通過(guò)聲學(xué)時(shí)差法流速儀測(cè)得順、逆流方向的超s波傳輸時(shí)間差計(jì)算出測(cè)線(xiàn)平均流速，可實(shí)現(xiàn)多層流速監(jiān)測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)建模形式計(jì)算平均流速，再通過(guò)流速面積法計(jì)算出瞬時(shí)流量。

　　四、【JD-ML2】特點(diǎn)

　　1.測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)：

　　1.1依據(jù)超s波管道式流量計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)定規(guī)范研發(fā)而成，具有j高的精q性和穩(wěn)定性，明渠測(cè)量精度能達(dá)到95%以上;

　　1.2流量計(jì)安裝在明渠河流的渠道內(nèi)，可設(shè)置多層換能器，對(duì)不同層流速進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，采用多次采樣不同水層的流速;

　　1.3由于本測(cè)流系統(tǒng)采用多層傳感器結(jié)構(gòu)，運(yùn)行一段時(shí)間后可建立層流速分布模型，即：即使只有一層傳感器仍能正常工作，本系統(tǒng)設(shè)備依舊可以高x的工作;

　　1.4采用IP68防護(hù)等級(jí)：本系統(tǒng)中的磁致伸縮水位計(jì)(或雙級(jí)磁編碼水位計(jì))、流速換能器均具備IP68防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，即使在渠道水勢(shì)較高，淹沒(méi)全部設(shè)備時(shí)，依舊可以正常工作;

　　1.5可修正：隨著時(shí)間的推移，渠道結(jié)構(gòu)的變化，可通過(guò)人工率定方式，在一t化積算儀中輸入率定參數(shù)，可進(jìn)一步校正本系統(tǒng)的精z度。

　　2.安裝方式特性

　　2.1嵌入式結(jié)構(gòu)：多層流速儀和水位計(jì)均以嵌入式的安裝在渠道兩次，不阻水、避免水草、漂浮物等附著，大大減少了維護(hù)工作量;

　　2.2換能器層數(shù)、高度可根據(jù)水位高程設(shè)定：由于渠道結(jié)構(gòu)多樣性，換能器科根據(jù)渠道的特性對(duì)應(yīng)設(shè)置高度(如：0.3H、0.6H、0.9H三層結(jié)構(gòu));

　　2.3無(wú)阻水特性：設(shè)備采用嵌入式安裝方式，幾乎無(wú)水頭損失、阻水等情況的發(fā)生，提高了灌溉效率。

　　3.干擾因素

　　3.1設(shè)備適用于渠道寬度在0-50米范圍之內(nèi)的，有一定規(guī)則斷面的明渠;

　　3.2設(shè)備應(yīng)用在泥沙含量較高的水系中時(shí)，測(cè)量精度受一定的影響;

　　3.3設(shè)備對(duì)渠道的淤積情況無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需定期查看渠道淤積并予以清淤或率定。