超聲波時差法聲波矩陣明渠流量站方案

聲波矩陣明渠流量站專為明渠非滿管流量測量設計。采用超聲波時差法分層采集斷面流速、流態，通過優化的數據模型計算斷面瞬時流量，測量精度高，不受雜物、紊流、水溫及泥沙含量影響。聲波矩陣明渠流量站采用太陽能供電并集成全網通無線通訊，同時支持備選光纖通訊和市電供電，不受因測流點偏僻無法供電、通訊的限制。

聲波矩陣明渠流量站采用矩陣雙組冗余結構測量，有效減小了因流態不穩造成的干擾。通過超聲波傳感器分層、雙組布置，構建了流量計內整體的流速分布圖，精確計算通過測水箱的實時流量。

1.2測量原理

聲波矩陣明渠流量計的測量原理為流速面積法。測量流速的原理為時間傳輸法（時差法），時差法指通過測量超聲波脈沖順流和逆流時往返于兩個換能器之間的時間，來確定被測流體流速的技術。

每個換能器先后作為發射器和接收器在流體靜止的條件下，理論上超聲脈沖往返于換能器的時間是一致的。如果液體沿一個方向流動，超聲波脈沖順流傳播的速度比逆流傳播的速度要快，這兩者的時間差與流體的流速成比例。單聲道和多聲道超聲波流量計都可以用來測量流體流速，但多聲道超聲波流量計更準確，因為它從流體剖面的不同位置獲取流速信息，從而更接近實際的流速情況。

為了更好地理解時間傳輸法原理，可以假設兩個人對向劃船，劃船的速度一致，一個順水流方向，一個逆水流方向，兩者到達彼此位置是所用的時間是不一樣的，而這個時間差，跟他們所在河道的流速有比例關系。

明渠流量計內置水位計，通過水位計測得流體液位，計算出流體截面積，結合測得的流速計算出流體流量。