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有问有答:脉冲多普勒流量计也可以分层测量流速,脉冲多普勒流量计和互相关流量计有什么异同?

01
 相同之处

▣ 互相关流量计和脉冲多普勒流量计都是基于超声波的流量计

▣ 由于排水管网的特殊性,互相关流量计和脉冲多普勒流量计是目前唯二的可以用于地下管网流量“定量”测量的流量计。


02
 不同之处
2.1 测量原理

互相关流量计类似于“超声波相机”,进行“水中的两个相似图像模式的比较”,记录超声波束内的水平和垂直方向多个粒子,如同测量“颗粒云”,并在几毫秒内对颗粒进行相互比较。

脉冲多普勒流量计基于多普勒原理,序批式的分层扫描,但每次扫描只能测量每层的一个点的流速,而且并不能感知这个点的具体位置;而后根据预先设定的数学模型,模拟整个断面的平均流速。本质上讲,脉冲多普勒流量计还是点流速仪,只是在分层的每层测量一个点,测量的精度比连续多普勒有提高,但并不是测量原理的根本性改变。因此,测量精度并不高。


2.2 每层的实际测量点数和点的位置信息

互相关流量计可以实时测量16层中N个点的位置和流速;可以知道每个点的位置信息;并提供每层的加权平均流速。

脉冲多普勒流量计只能测量每层中的一个点的流速,而且并不知道这个点的具体位置;通过预先设置的数学模型,由每层的一个点的流速而拟合每层的流速。


2.3 分层流速的显示方式

互相关流量计可以实时显示16层的详细数据,包括每层的高度和每层的平均流速;基于16层的详细数据,拟合得到整个断面的平均流速,以及流量。

脉冲多普勒流量计无法提供每层的详细数据。


2.4 流速测量精度

当互相关流量计传感器安装点前的平直段距离达到10倍管径或10x渠道宽度(10xDN或10xB),且管道内流速<1 m/s时,每层流速(最多16层)的测量误差<测量值的0.5%+5mm/s;当管道内流速>1 m/s时,每层流速(最多16层)的测量误差<测量值的1.0 %。在上述两种情况下,互相关流量计的累计流量测量误差<测量值的±3.0 %。

脉冲多普勒流量计的点流速的测量精度比较高,断面流速的误差比较大,流量误差就更大些。具体参加各家的技术参数。


2.5 传感器的安装位置

互相关流量计的传感器可以在水下360°范围内安装,不同安装角度的测量误差变化不大。

为了降低测量误差,脉冲多普勒流量计的传感器通常安装在管道或渠道的中央的底部;可以适当抬高。


2.6 适用范围

互相关流量计的可以适用在DN700以内的小型管道或箱涵,或者DN5000以内的大型管道和箱涵。

脉冲多普勒流量计通常适用在小型管道和箱涵。

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03
 结论

(1)互相关流量计和脉冲多普勒流量计的相同之处:

〓 都是基于超声波的流量计;

〓 是目前唯二的可以用于地下管网流量“定量”测量的流量计。

(2)互相关流量计和脉冲多普勒流量计的不同之处:

➤ 测量原理不同;

➤ 分层流速的显示方式不同;

➤ 每层的实际测量点数不同;

➤ 流速测量精度不同;

➤ 传感器的安装位置不同;

➤ 适用范围不同。


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