超声波流量计在引黄涵闸上的应用研究

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1、山东农业大学硕士学位论文超声波流量计在引黄涵闸上的应用研究姓名：孙启法申请学位级别：硕士专业：农业推广·水利信息化指导教师：马树升;相文松20081220山东农业大学硕士专业学位论文．摘要目前在有些引黄涵闸上，虽然实现了自动化测流，但仍未能实现在线实时测流。超声波流量计属于非接触式测量，可免除泥沙淤积和渠道漂流物的影响，是明渠自流条件下水流量自动测量较为理想的设备，目前在管道流量测量中已得到成功应用，且运行稳定，测量精度高。但应用在引黄涵闸上实施在线实时测流在国内尚属首次，并且由于含沙量、糙率系数等因素影响，势必会造成测量误差，既影响水量调度管理，又使黄河水资源经济效益受到巨大损失。为此，本论

2、文针对上述问题的存在，重点对超声波流量计测量原理、软硬件设计做了详细分析，并在李家岸引黄涵闸上采用多种测量设备、方法进行流量比测研究，率定糙率系数，调试相关参数，提高测量精度，真正实现有限黄河水资源社会和经济效益最大化。主要取得以下研究成果。1．采用超声波流量计在引黄涵闸(实验涵闸暂定李家岸引黄涵闸)上测流，所测得的数据均可由计算机直接监控，初步实现自动化在线测流，并实现对水量的累计计量。引黄涵闸实时监测系统的实施，可以让工作人员对引黄涵闸的运行情况进行实时的监测、对运行数据进行存储、对闸门进行开启及关闭控制等。2．测量的精度误差满足有关规范要求。试验过程中分别利用超声波流量计、缆道流速仪、泄

3、流曲线查算以及公式计算方法进行流量监测对比。在监测对比过程中通过率定糙率系数，调整相关参数，提高测量精度。精度误差控制在士5％以内。3．开发相关软件，使流量监测系统数据可以并入涵闸远程监控系统，一并传输到市局、省局、黄委，初步实现对实验涵闸实时流量进行远程监测。4．建立了实时数据库系统，自动进行数据备份、转储功能，保证了历史数据的安全性；对接收到的各种数据统计分析，自动生成日、月、年报表，并对历史数据按多种条件进行查询、修改、记录和打印．5．通过李家岸引黄涵闸的试验，逐步在较大型引黄涵闸推广应用引水流量实时监测系统，实现引黄涵闸刷卡引水，按量供水。超声波流量计在引黄涵闸上的应用研究6．不同的含

4、沙量及涵洞内淤积情况可能会不同程度的影响仪器的测流精度，还需进一步实验研究。7．．拟合曲线函数用在其它引黄涵闸上进行流量测量是否可行，还需要迸一步实验证明。关键词：超声波流量计：实时测流；糙率系数；率定Ⅱ山东农业大学硕士专业学位论文AbstractAlthoughtheautomaticflowgauginghasbeenadoptedinsomesluicegateofYellowRiverWaterDiversionProject,therearesomeobstaclestobesolvedfirstbeforetheonlinereal-timeflowgaugingputsintop

5、ractice．Asanuntouchingmeasureinstrumentwhichavoidsthesiltationofsandsandmudaswell笛theinfluenceofcanaldriftingobjects，ultraSonicflowmeterisasuitedequipmentwhenitisutilizedinwaterflowautomaticsizinginopencanalcurrent,andithasbeensuccessfullyusedinductworkflowmeasurementduetoitssteadyworkingandhighprec

6、ision．Inthispaper，theonlinereal—timeflowgaugingWasforthefirsttimeutilizedindomesticsluicegateofYellowRiverWaterDiversionProject．Infact,theinfluenceofsedimentconcentrationandcoefficientofroughnesscouldproducemeasurementerrorandresultinproblemsinthemanagementofYellowRiverwaterresources．Inordertosolvet

7、heseproblems，themeaSurementprincipleaswellasthesoftwareandhardwaredesignofultrasonicflowmeterWasanalyzedindetailfirst,andthenthecomparisonresearchWascardedonbetweendifferentequipmentsandbetweendiffere