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潍坊金水华禹|电磁流速仪详细介绍
发布时间:2017-04-27 阅读:338
随着信息化程度的提高和普及,对于在线监测,自动化程度高,多参数测量功能的仪器提出了历史性要求。为适应这一要求,介绍一种新开发研制的具有多功能电磁流速仪。由于这种流速仪没有旋转部件和迎水面积小,所以不易被水草缠绕,其工作原理本身又决定了流速测量与含沙量无关。除测速外,还可以同时测深,也为实施积深法提供了可能性,从而可缩短测速历时,有利于水文测验自动化程度的提高。电磁流速仪结构组成、性能特点、原理如下:
1、电磁流速仪的结构组成
电磁流速仪根据使用环境不同可以有不同形式。作为小河、浅水、岸边简单使用的便携式流速仪可以将测量与数据处理集成为一体形成一个单独仪器;作为缆道测流、船测、桥测等复杂场合,电磁流速仪应包含水上仪器及水下仪器两部分,同时具有测深功能和水下数据传输功能
2、电磁流速仪的性能特点
该仪器在两个方面有重大创新:一是自主研发的电磁感应传感探头采用了磁路高密分布与四电极配置、以及电极与走线工艺的优化设计,提高了灵敏度,增强了抗干扰性,实现了水下微伏弱信号提取技术上的重大突破,解决流态多变的江河测速的首要难题。二是实现单根钢丝绳(无电缆)的水下信号传输,在水下信号传输技术上获得了重大创新,为水文和水资源无人职守的时实传送数据和自动连续监测提供了技术支撑。同时快速测速测深,为积点法和积深法测流提供有力技术支持,而且测速范围比国外同类仪器提高1倍多。测量精度达到国外产品水平。
3、电磁流速仪的基本原理
其原理基于法拉第电磁感应定律:一定导电性待测液体以速度V流动,切割磁场B的磁力线而产生感应电动势E,此电动势经电极输出,其值为:E=KBLV
其中:E为感应电动势;L为电极间距;B为磁感应强;V为液体流速;K为与传感器相关的系数。
可见流速V与感应电动势E的大小成正比。
(1)数据传输部分
水下信号传输采用高频无线传输衰减太大难以实现,长波传输因信号传输距离太近又用不上。采用起吊铅鱼的钢丝绳(不用电缆)在水中进行信号传送是目前水下数据传输的重大突破。经过长期的研究与实践,在信号传送机制、编码方式、波特率选择、跳频模式、多阶滤波技术和识别判断等方面确定了最佳传输模式和方案。
信号传输部分的工作原理是采用电流制拾取信号。这种电流制的信号传输系统其显著优点是灵敏度极高,以致一般不必设置水面极板。在缆道测流情况下,实践表明,在岸上检测已被严重分流的起重索中的信号电流照样有效。与传统电压制信号传输系统(也即所谓的“无线传输”,学科上分类应属有线传输)相比较,对缆道接地电阻值也没有额外的不合理要求,因此不降低缆道的防雷性能。
(2)数据采集部分
流速仪中由单片机产生的方波信号经电路变换形成三角波信号,此信号作为激磁控制信号为测速传感器提供激磁;由电极产生的速度电势经放大送至采样保持电路,采样保持电路在单片机采样脉冲控制下适时采样、求和、放大后送至单片机进行A/D变换及流体力学修正,最后与采集的水深数据及用于铅鱼控制的水面、河底信号进行数据整编后,经调制放大由悬吊铅鱼的钢索传送至接收装置。
 
 

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