超聲波多普勒流量計在排水管網(wǎng)流量監(jiān)測中的應(yīng)用
摘要: 當前北京部分已建成的污水廠處理流域的污水水量存在較嚴重的不平衡, 了解和掌握各流域內(nèi)水量的變化規(guī)律,通過采取必要的手段進行水量調(diào)配是解決該問題的根本所在。目前國內(nèi)對排水管道內(nèi)的流量監(jiān)測主要采用液位探測的方式, 所測得的結(jié)果誤差較大。因此, 通過對超聲波多普勒流量計在排水管道中的應(yīng)用試驗, 得出流量計較適用于現(xiàn)況排水管道中的流量監(jiān)測, 可以真實和全面地反映現(xiàn)況排水管道中的流量變化規(guī)律的結(jié)論。
關(guān)鍵詞: 排水; 管網(wǎng); 多普勒超聲波; 流量計; 流量監(jiān)測
中圖分類號: TU 992.4 文獻標志碼: B
1 概述
目前, 北京已建成的污水處理廠的處理能力已基本滿足城區(qū)污水處理量的要求。但是, 部分污水廠處理流域內(nèi)的污水水量存在較嚴重的不平衡現(xiàn)象, 因此, 用先進的檢測設(shè)備準確地獲取各個污水廠流域內(nèi)排水管網(wǎng)系統(tǒng)水量的變化規(guī)律, 并通過采取必要的手段進行水量調(diào)配, 則是解決該問題的根本所在。
2 多普勒流量計用于排水管網(wǎng)中的試驗
多普勒流量計是一種完全獨立的便攜式流量計,可以同時記錄管道中瞬時流量、總流量、流速、pH 值以及井下溫度等多種參數(shù)。其測量原理是以物理學中的多普勒效應(yīng)為基礎(chǔ), 根據(jù)聲學多普勒效應(yīng), 當聲源和觀察者之間有相對運動時, 觀察者所感受到的聲頻率將不同于聲源所發(fā)出的頻率。這個因相對運動而產(chǎn)生的頻率變化與兩物體的相對速度成正比。
在多普勒超聲波流量測量方法中, 超聲波發(fā)射器為一固定聲源, 隨流體一起運動的固體顆粒起了與聲源有相對運動的“觀察者”的作用, 固體顆粒把入射到其表面上的超聲波反射回接收器, 發(fā)射聲波與接收聲波之間的頻率差, 就是由于流體中固體顆粒運動而產(chǎn)生的聲波多普勒頻移。由于這個頻率差正比于流體流速, 所以測量頻差可以求得流速, 進而可以得到流體的流量[1]。
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