灌溉明渠的流量监测
应用案例 | 水和污水行业
- 可靠地测量灌溉用水的体积流量
- 根据 ISO 1438 标准,使用 80 GHz 雷达测量矩形明渠的流量
- 借助移动应用程序和 Bluetooth® 蓝牙通信,调试设置轻松便捷
- 取代超声波液位计,运行更加稳定可靠
背景
一条长约 40 公里的人工运河,为法国南部约 1 万公顷的农田提供灌溉用水。因此,运河每年向下游的输水量达到 3000 万立方米。通过二级明渠,将灌溉用水源源不断地输送到运河沿线的农田。
测量要求
这家负责任的供水公司,还持续监测二级明渠的输水量。对于其中的一条带锐边矩形豁口的明渠,该公司采用了符合 ISO 1438 标准的方式来测量流量。豁口的边缘收缩,会导致上游的水位上升。由于水的溢出高度与流量之间存在着规律关系,因此可以根据水位的函数确定排水量。通过上游的水位高度、现有豁口和渠道的几何形状,可以使用相应的近似公式计算出排水量(根据 Poleni 公式)。
此前,该公司使用超声波液位计来测量溢流高度和流量。但是,测量点位于户外的天气和环境条件下,曾经出现过读数不准的情况。由于超声波传感器的声波速度受制于压力和温度 — 主要是由温度变化所引起,也可能是天线上的蛛网或冷凝所造成。超声波传感器,无法完全“补偿”这些因素的影响。因此,该公司一直在寻找一种更耐用、更可靠、更经济的流量测量技术。
科隆解决方案
现在,该供水公司使用 80 GHz 的雷达技术来取代超声波。选用 OPTIWAVE 1540 非接触式雷达液位计,进行流量测量。
这款结构精巧的雷达液位计,具备出色的精度与重复性,尤其适用于经济高效地测量堰、文丘里或其他水槽的流量。OPTIWAVE 1540 具有高动态性能,即使在温度与天气等外部条件快速变化的情况下,依然能够提供可靠的测量值。紧凑精巧的外壳与齐平式的透镜天线,由 PVDF 制成,可抵御介质和环境的影响。为了防护大雨和阳光直射,还特意安装了气候防护罩。
一站式提供的长臂安装支架,可轻松地调节 OPTIWAVE 1540 的探头位置。仪表安装在明渠的上游。通过 Bluetooth® 蓝牙通信,以及界面友好的 OPTICHECK Level Mobile 移动应用程序,可方便快捷地完成调试。这种矩形明渠的模板,已经作为标准应用存储在仪表中。只需在应用程序中输入明渠和豁口等必要参数,并将其传输到雷达液位计中,即可完成设置。此后,液位计将根据溢流高度计算并输出流量。
OPTIWAVE 1540 还具备丰富的诊断功能。它内置了 OPTICHECK 集成技术,可始终保持自监测状态。只需按下按钮,即可随时检查仪表功能,并通过应用程序生成核查报告。
客户利益
这款雷达液位计,可长期可靠地测量二级明渠的输水体积。运营人员可随时了解灌溉水量。由于雷达是电磁波,所以,OPTIWAVE 1540 不受到气压、气温波动或风的影响。
其聚焦的 8° 波束角,是明渠测量的理想选择。与之前所使用的超声波技术不同,即使在冷凝或蛛网等挂料的情况下,OPTIWAVE 1540 依然提供可靠的测量值。该款仪表具备出色的动态性能且不存在漂移,因此,无需维护与重新校准。
通过用户友好的应用程序,即使没有专业知识,亦可轻松完成设置。不必触及表头,只需使用智能手机上即可方便安全地进行操作。