声学全断面时差法流量在线监测系统

     声学时差法流量计基于流速面积法流量测量原理。声波在静水中传播时，有一恒定的速度。此传播速度会随水温、盐度、含沙量的变化发生一些变化,但当水流状况一定时，此传播速度是一定的。顺水流传播时，实际传播速度为声速加上水流速度;逆水传播时，实际传播速度为声速减去水流速度。于是，在河流上、下游二固定点之间，声波顺水和逆水传播有 -传播时间差，测出时间差就能测得水流速度。用这种方法测量水流速度称为“时差法”。

声学时差法流量测流系统由一组（或几组）声学换能器、主机、信号电缆和电源组成。声学换能器接收测流控制器的指令发射声脉冲，并将接收到的声脉冲信号传送到测流控制器。 声学换能器内可以装有水位传感器，可同时将测得的水位数据传送给主机。也可以接入其它符合要求的水位计。

声学时差法流量计的测量原理合理，测速准确性也高，是一种较好的流量自动测量仪器。它能测得全断面一个或几个水层的平均流速，虽然仍要和转子式流速仪法测流进行比测，但已能自动测量流量。主要用于中小河流的流速测量。

     时差法流量计可以用于各种河流，在渠道、管道上应用得更好。在天然河流上，需要较准确的流 量自动测量时，应首先考虑使用这类流量计。流态紊乱，有正逆流的感潮河段也可以用此方法，它的实际使用范围很广。

      时差法流量计不适宜用于断面变化很大和过于宽浅的河道。河流中过于频繁的通航船也可能影 响仪器的工作。

用时差法流量计要在河的两岸安装声学换能器，可能有很多困难。有技术和工程上的困难，保护和防破坏的困难，还可能有要经过有关部门批准的困难。选用这类仪器必须先考虑安装问题，同时 考虑是否有安装应用跨河电缆的可能，以便正确选型。

有的时差法流量计功耗较大，如不用交流供 电,会需要较多的蓄电池供电。在航运河段，要注意保护声学换能器不受船舶冲撞损坏。

 不要在水草较多的河道安装时差法流量计，声程上的水草会阻挡声束传播，因光合作用水草冒出的气泡也会阻挡声束传播。其它的水中声学仪器也会受此影响。

 在水下一定深度的两边河岸上建造固定桩，在桩端或桩壁上固定安装声学换能器。有些换能器可安装斜轨上，斜轨铺设在断面线上的两岸岸坡上。

  声学换能器可以在此斜轨上移动固定到不同水层，适应不同水位时的流量测量。要保证安装好 的声学换能器准确地对准对岸相应的声学换能器, 水平、垂直偏斜角度都要在仪器允差范围内。

  在很多河流上，要有对换能器的保护措施，例如防撞，防 淤，防人为破坏等，这些措施和仪器的安灘设计都 不应对水流发生较大的扰动。 ”