排水流量测量用声学多普勒流速仪设计及实现

摘要

由于城市排水管网流量测量面临淤积、油污、漂浮物、沼气等恶劣环境的考验,因此对流速仪的要求比明渠流量测量高。基于超声波对水中运动悬浮颗粒的多普勒效应,通过对超声换能器的特殊结构和阻抗匹配网络设计,提高超声换能器在同等发射功率下的作用距离,保证不同浊度场合的超声波作用范围。信号处理算法采用改良的选频傅立叶变换,有效提高频率分辨率,再配合相应的自适应滤波算法,保证在不同流态下的流量测量精度和稳定度。流速仪在检测中心的流速测试中,全量程范围内的流速线性度可达99.99%,校正后流速测量误差<2%,满足绝大多数流量测量场合对于精度的要求。