Радарный расходомер — это компактное бесконтактное устройство для мониторинга в режиме реального времени, предназначенное для применения в открытых каналах и естественных реках. Он работает на основе эффекта Доплера : электромагнитные волны передаются к поверхности воды и рассеиваются при контакте с движущейся водой, генерируя эхо. Поскольку частота принимаемого эха смещается относительно частоты передаваемого сигнала, скорость поверхностного потока может быть определена с помощью уравнения Доплера; затем расход рассчитывается с использованием метода скорости-площади.
Для измерения расхода в водосливах/каналах см. ультразвуковой расходомер для открытых каналов — еще одно решение для измерения расхода в открытых каналах от компании Sino-Inst.
Радарный расходомер выполняет следующие функции: измерение глубины воды и скорости поверхностного потока; обработка данных о скорости поверхностного потока с помощью внутренних алгоритмов для получения средней скорости потока; и расчет площади поперечного сечения потока на основе входных данных о поперечном сечении.
Радарный расходомер объединяет плоский радарный датчик уровня воды и радарный датчик скорости потока. Датчик уровня воды измеряет текущий уровень воды, а датчик скорости измеряет и вычисляет среднюю скорость потока. На основе метода зависимости скорости от площади поперечного сечения мгновенный расход воды в поперечном сечении рассчитывается по формуле: Средняя скорость × Площадь поперечного сечения × Коэффициент расхода.
К распространенным формам поперечного сечения открытых каналов относятся прямоугольная, трапециевидная и U-образная, в то время как сечения дренажных сетей обычно имеют круглую форму. Расход воды можно точно рассчитать с помощью специальных формул, основанных на измеренном уровне воды, форме поперечного сечения и габаритных параметрах.
Измерение глубины воды:
Радарный датчик уровня, расположенный в нижней части прибора, излучает сигнал вертикально в сторону поверхности воды; измеряя расстояние до поверхности, определяется глубина воды.
Измерение скорости потока:
Радарный измеритель скорости измеряет скорость движущихся объектов с помощью микроволн, работающих по принципу Доплера. Радар излучает микроволны веерообразно (S1), а цели на поверхности воды в пределах освещенной области отражают микроволны (S2). Разница частот между S2 и S1 представляет собой доплеровский сдвиг (Sd). При заданной скорости потока (V) доплеровский сдвиг (Sd) прямо пропорционален скорости жидкости (V); таким образом, V можно рассчитать из Sd.
Ввод данных поперечного сечения:
Система поддерживает ввод данных о размерах для прямоугольных, трапециевидных, трубчатых и неправильной формы поперечного сечения.
| Параметр | Параметр |
|---|---|
| Скорость потока | Диапазон измерения: 0.10–25 м/с (зависит от условий потока воды); Точность: ±0.01 м/с; Разрешение: 1 мм/с |
| Уровень воды | Диапазон: 0.1–35 м; Разрешение: 1 мм; Точность: ±1 мм (±0.5% от измеренного уровня) |
| Скорость потока | Точность: ±2% от измеренного расхода |
| Электропитание | 9–28 В постоянного тока |
| Рабочий ток | 50 мА при 12 В постоянного тока |
| Частота передачи | Скорость: 24 ГГц; Уровень воды: 120 ГГц |
| Тип антенны | Скорость: планарная микрополосковая антенная решетка; Уровень воды: линзовая антенна |
| Угол луча | Скорость: 12° × 25°; Уровень воды: 6° |
| Рабочая Температура | От -30 ° C до 70 ° C |
| Температура хранения | От -40 ° C до 70 ° C |
| Влажность при эксплуатации | ≤ 95% |
| Выходной интерфейс | RS485 (стандартный MODBUS; настраиваемый протокол; совместим с внутренними и международными RTU) |
| Программные функции | Базовая настройка параметров сбора данных, считывание временных записей и исторических данных и т. д. |
| Метод конфигурации | Мини-программа Bluetooth; программное обеспечение для главного компьютера |
| Протокол передачи данных | Modbus-RTU |
| Материал корпуса | Алюминиевый сплав |
| Габаритные размеры: | 265 мм × 151 мм × 125 мм |
| Рейтинг защиты | IP67 |
Радарные расходомеры широко используются в гидрологических исследованиях, мониторинге поверхностных водных ресурсов, измерении объемов воды в орошаемых районах и мониторинге русел рек, а также в естественных водоемах и трубопроводах, таких как каналы, сельскохозяйственные трубопроводы, реки, водохранилища, озера, приливные зоны, открытые орошаемые каналы и водные пути.
Они также подходят для мониторинга уровня воды в таких условиях, как городское затопление, городская канализация, а также системы водозабора и водоотвода, а также для борьбы с наводнениями и мониторинга подземных трубопроводных сетей. Кроме того, они используются для мониторинга расхода воды в дренажных сетях, водоотводных отверстиях и экологического стока гидроэлектростанций и применимы как к поперечным сечениям правильной, так и неправильной формы.
Радарные системы измерения расхода позволяют осуществлять круглогодичный автоматический сбор данных и мониторинг в реальном времени расхода воды и параметров водоема в открытых каналах и естественных реках.
Выбор участка канала для измерения расхода напрямую влияет на точность измерения. Для обеспечения оптимальных результатов участок должен соответствовать следующим условиям:
① Участок должен быть свободен от крупных препятствующих валунов и не содержать таких явлений, как массивные вихри или турбулентное течение;
② В идеале участок должен быть прямым и стабильным, с концентрированным потоком;
③ Требуемая поверхностная обработка сечения должна быть упрочнена, а поперечное сечение для измерения должно быть однородным и ровным;
④ Данный участок должен оставаться свободным от препятствий, чтобы предотвратить скопление плавающего мусора.
Радарный измеритель уровня воды имеет угол луча антенны 6°, а радарный измеритель скорости потока — угол луча антенны 12° × 25°. Когда измеритель уровня воды освещает поверхность воды, освещаемая область имеет приблизительно круглую форму; когда радарный измеритель скорости потока освещает поверхность воды, освещаемая область имеет приблизительно эллиптическую форму, как показано на рисунке выше.
Перед установкой выберите подходящий угол монтажа, чтобы луч освещал участок с постоянным потоком воды. Размеры освещаемой области на поверхности воды прямо пропорциональны высоте установки. В таблице ниже приведены значения параметров (A, B и D — определения см. на рисунке выше) для высоты установки 1 метр; фактические значения параметров получаются путем умножения этих значений на фактическую высоту установки (в метрах).
| Имя | Длина (м) |
| Расходомер А | 0.329 |
| Расходомер B | 0.662 |
| Диаметр измерителя уровня воды D | 0.052 ~ 0.192 |
Значения параметров для области освещения антенного луча
Теоретическая высота установки расходомера составляет до 20 метров. При одинаковых условиях большая высота установки приводит к ослаблению эха и ухудшению качества сигнала; обнаружение становится особенно затруднительным в сценариях с низкой скоростью потока и минимальными поверхностными колебаниями.
Кроме того, большая высота установки увеличивает площадь, освещаемую радарным лучом. Луч может попадать на берега канала, что делает измерения подверженными помехам от движущихся объектов на берегах. По возможности устройство следует устанавливать на высоте 10 метров или менее; пожалуйста, определите высоту установки, исходя из фактических условий на объекте.
При установке расходомера расположите антенну так, чтобы она была направлена против потока (т.е. против течения). Отображаемая скорость потока будет положительной. Во время установки следует избегать следующих ситуаций:
Примеры неправильных мест установки показаны на рисунке ниже:
Радарные расходомеры используют проверенные технологии измерения уровня и скорости воды на основе радара; они в основном применяются для измерения уровня воды и скорости потока в открытых каналах, таких как реки, шлюзовые затворы водохранилищ, подземные водопроводные сети и ирригационные каналы.
Компания Sino-Inst предлагает профессиональные решения для измерения расхода в открытых каналах и незаполненных трубах. Помимо радарных расходомеров, наш ассортимент включает ультразвуковые расходомеры для открытых каналов и расходомеры для незаполненных труб . Для получения технической поддержки обращайтесь к нашим инженерам по продажам.
Чжан Вэй обладает 20-летним опытом работы инженером по автоматизированному контрольно-измерительному оборудованию, специализируясь на исследованиях, проектировании, установке, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании автоматизированных приборов.
Обладает опытом работы с различными протоколами связи приборов (такими как Modbus, Profibus и др.), имеет солидный опыт проектирования аппаратных схем и программирования программного обеспечения (владеет языком C и программированием ПЛК). Имеет обширный опыт работы над проектами; проекты, в которых он руководил и в которых принимал участие, достигли выдающихся результатов, повысив точность продукции, снизив затраты и увеличив эффективность производства.
Обладает превосходными коммуникативными и координационными навыками, а также сильным командным духом, что позволяет ему оперативно реагировать на потребности клиентов и предоставлять высококачественные решения в области автоматизации и контрольно-измерительной аппаратуры.