JD-SL 型磁致式量水堰計(jì)適用于長期測量河流、湖泊、水庫、壩體等堰槽的水位，是監(jiān)測 水位及流量變化的有效監(jiān)測設(shè)備。量水堰計(jì)采用磁致伸縮液位計(jì)作為傳感器進(jìn)行測量，具有 分辨率高、穩(wěn)定性好、性能可靠、響應(yīng)速度快，工作壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

2 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

3 結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 結(jié)構(gòu)

JD-SL 型磁致式量水堰計(jì)由磁致伸縮液位傳感器、不銹鋼護(hù)筒、水平泡、觀測電纜等組成。

3.2 工作原理

磁致伸縮液位傳感器主要由測桿、電子倉和套在測桿上的非接觸磁浮球組成。測桿內(nèi)裝有磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)，測桿由不導(dǎo)磁的不銹鋼管制成。測量時(shí)電子倉發(fā)出起始脈沖，起始脈沖在波導(dǎo)絲中傳輸，產(chǎn)生沿波導(dǎo)絲方向的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)這個(gè)磁場與浮球中的永久磁場相遇時(shí)，產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)，使波導(dǎo)絲發(fā)生扭動(dòng)，這一扭動(dòng)被電子拾能機(jī)構(gòu)所感知并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流脈沖，測量電路計(jì)算出兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間差，即可精確地測出被測液位值。

4 測量

4.1 電纜信號定義

4.2 讀數(shù)儀測量

人工測量用 RX105 型智能讀數(shù)儀或 RX106 型多功能讀數(shù)儀，將測量線按接線說明對應(yīng) 連接量水堰計(jì)，讀數(shù)儀自動(dòng)識別并量水堰計(jì)內(nèi)存儲(chǔ)的儀器編號等身份信息，實(shí)時(shí)刷新顯示當(dāng) 前液位毫米值。

4.3 自動(dòng)化測量

選用 LCU 系列低功耗智能采集儀 、MCU 系列自動(dòng)測量單元 ，根據(jù)傳感器數(shù)量選擇 18 通道設(shè)備，支持實(shí)時(shí)采集、定時(shí)采集、離線數(shù)據(jù)存貯、 自動(dòng)休眠等功能。

5 計(jì)算方法

量水堰計(jì)輸出值是水位，單位是毫米，應(yīng)根據(jù)公式計(jì)算得出堰上水頭，再結(jié)合堰槽流量 公式計(jì)算出流量。

5.1 堰上水頭計(jì)算公式為：

h = hi－h(huán)0

式中：h — 堰上水頭，單位為 mm；

hi  — 量水堰當(dāng)前實(shí)測值，單位為 mm；

h0  — 基準(zhǔn)值(修正值)，單位為 mm。

5.2 直角三角堰流量計(jì)算公式為：

Q =1.4×(h/1000)5/2

式中：Q — 流量，單位為 m3/s；

h — 堰上水頭，單位為 mm。

5.3 梯形堰流量計(jì)算公式為：

Q =1.86×(b/1000)×(h/1000)3/2

式中：Q — 流量，單位為 m3/s；

h — 堰上水頭，單位為 mm；

b — 堰口底寬，單位為 mm。

5.4 矩形堰流量計(jì)算公式為：

Q = m×(b/1000)× 2g×(h/1000)3/2

m = 0.402 + 0.054×(h/1000)/(p/1000)

式中：Q — 流量，單位為 m3/s；

h — 堰上水頭，單位為 mm；

b — 堰口底寬，單位為 mm；

p — 堰底至堰口高度，單位為 mm；

g — 重力加速度，一般取 9.81，單位為 m/s2。

6 儀器安裝

6.1 檢查

量水堰計(jì)移除包裝后，請務(wù)必剪掉底部用于固定浮球的橡皮筋，并使用 RX105 型讀數(shù)儀 對傳感器進(jìn)行測讀，確保儀器完好才能安裝。

6.2 安裝量水堰計(jì)

量水堰計(jì)應(yīng)安裝在堰板的上游≥100cm 處,在建堰槽可在堰槽的側(cè)壁做一內(nèi)凹槽，將量 水堰豎直插入凹槽中，利用水平泡調(diào)整垂直度，再用水泥砂漿固定，側(cè)壁凹槽可有效減小水 流波動(dòng)誤差。已建堰槽也可直接用 U 型抱箍固定在堰槽側(cè)壁。

安裝時(shí)務(wù)必將量水堰計(jì)零點(diǎn)線置于堰口以下。

6.3選取基準(zhǔn)值

量水堰計(jì)的基準(zhǔn)值設(shè)定需等到堰上水頭大于零時(shí)，先用卡尺人工測量實(shí)際堰上水頭 h， 再用讀數(shù)儀或自動(dòng)化采集設(shè)備讀出量水堰計(jì)讀數(shù) hi ，然后根據(jù)下面公式計(jì)算得出基準(zhǔn)值 h0。

h0  = h － hi

為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確，可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次，如果兩次測值基本相同(誤差≤

0.5％F.S)，則證明基準(zhǔn)值取值正確。量水堰計(jì)的測量值出現(xiàn)偏差時(shí)，可用以上方法重 新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。