農業灌溉用超聲波流量計

　　超聲波在流動的流體中傳播時，就載上流體流速的信息，通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據檢測的方式，可分為傳播速度差法，多普勒法，波速偏移法，噪聲法，等不同類型的超聲波流量計。超聲波流量計的近十年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種流量計量方式。

　　超聲波流量計是一種非接觸的測量儀表，適于測量不易接觸、不易觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。

　　使用超聲波流量計不用在流體中安裝測量元件，故不會改變流體的流動狀態，也就不會產生附加阻力。儀表的安裝及檢修均不影響生產管線運行，因而是一種理想的節能型流量計。

　　各類型超聲波流量計均可在管外安裝，是非接觸儀表，儀表價格基本與測量管徑的大小無關，而其他類型的流量計會隨著測量口徑的增加，價格也會大幅度的增加，故大口徑的超聲波流量計比相同功能的其他類型流量計價格較為優越。被認為是高性價比的大口徑流量測量儀表。

　　一、灌溉中的流量測量的計算方法

　　速度－面積法測流量是由水流的平均流速乘以渠道的橫截面積，而水流速度是通過流量計在一些特定點上進行測量的。用此法測流量一般又有3種不同方式：一是速度分布法；二是0.6H法（H為水表面至渠底的距離）；三是0.2H～0.8H法。速度分布法是測量水表面和渠底之間若干點的流速，然后由這些測點確定一垂直水面的速度曲線，按速度曲線界定的面積除以深度，則可求出平均速度；0.6H法測量的是水面以下0.6H深的單個點流速，并假定該值就是全部速度的平均值；0.2H～0.8H法測量的是水表面下0.2H和0.8H深度兩點的流速，這兩個讀數的平均值即可估算為平均的流速值。

　　這3種方法都是在任一特定的測量區內計算平均速度。沿整個渠道寬度測深的次數以及單個垂直面上測量的點數都不盡相同。很多歐洲國家在單個面上測深時要求測5點，而美國認為測2點足夠。測深的次數取決于渠道的寬度。在歐洲測深次數為5～15，在美國為8～18。測量誤差是按測深次數及在每一點的測量時間決定的，采用速度－面積法的平均誤差可小于6％。

　　二、農田灌溉中的兩類特別重的兩種測量技術

　　用速度－面積法測流量有兩項技術應特別注意兩點：一是使用超聲波流量計，以安裝方式分類主要類型有外夾式超聲波流量計，插入式超聲波流量計和管道式超聲波流量計，另一種是使用電磁流量計，當然品種也很多，管道式、插入式等都有，不再贅述，讀者可查閱相關資料加以了解。

　　超聲波技術是由測量橫過渠道的超聲波傳播時間來計算流速的，發射器和接收器分置于渠道的兩邊，使波的路徑和水流方向之間的角度在45°～60°范圍內。這一幾何關系使得向上游方向和下游方向的聲音脈沖之間產生時間差。渠道的形狀決定將采用單路徑系統或是多路徑系統，也即采用一個或若干個發射接收配對。農業灌溉用超聲波流量計

　　測流的電磁技術是利用導電的水流中人工建立的磁場，然后測量橫跨水流兩邊的合成電位差。電磁流量計主要由水渠、勵磁線卷和一對電極組成。

　　三、用于流量測量的流量計的選型

　　流量計的選型是指按照生產要求，從儀表產品供應的實際情況出發，綜合考慮測量的安全性、準確性和經濟性，并根據被測流體的性質及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表，以及測量儀表的形式和規格。

　　流量測量的安全可靠首先是測量方式可靠，即取樣裝置在運行中不會發生機械強度或電氣回路故障而引起事故；其次是測量儀表無論在正常生產或故障情況下都不致影響生產系統的安全。