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超声波时差法流速仪

1范围

本标准规定了超声波时差法流速仪的产品分类、工作原理与组成结构、技术要求、试验方法、检测规则、安装方式、运行维护、使用说明、包装运输等。

本标准适用于超声波时差法流速仪的设计、生产、检验与使用。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB50179-93河流流量测验规范

GB/T21303-2017灌溉渠道系统量水规范

GB/T11826.2-2012流速流量仪器第二部分：声学流速仪

GB/T9359水文仪器基本环境试验条件及方法

GB/T50138水位观测标准

GB/T18185—2014水文仪器可靠性技术要求

GB/T17626.5—2019电磁兼容实验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度实验GB/T17626.8—2006电磁兼容实验和测量技术工频磁场抗扰度实验

GB/T50095水文基本术语和符号标准

GB/T20204—2006水利水文自动化系统设备检验测试通用技术规范

SL330水情信息编码

SL651水文监测数据通信规约

SL/T186-1997超声波流速仪

SL439水利系统通信工程验收规程

JJG1030超声流量计检定规程

ISO6418-1992明渠水流测量-超声波(声波)流速仪

3术语和定义

GB/T50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1换能器Energyconverter

是指电能和声能相互转换的器件。将电能转换成声能的称为发射换能器；将声能转换成电能的是接收换能器。发射和接收换能器通常是分开使用的，但也可以共用一个。换能器的主要性能指标有：工作频率、频带宽度、电声频度、谐振频率时的阻抗、指向性（发射波束宽度）和灵敏度等。

3.2声道SoundChannel

声波在介质中以一定夹角定向传播时的有效覆盖的区域。

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3.3声衰减Thesoundattenuation

由于水介质传递声能的阻尼作用，造成声强的逐步减弱，从而影响传播作用距离。声能衰减损失率与应用声波频率的平方成正比。

3.4声散射Acousticscattering

声波在传播运行过程中，与水中可见或者不可见极细微的气泡和极细微颗粒（泥沙）等悬移杂质发生碰撞，引起反射、折射、散射等现象，导致传播方向发生变化，无法有效到达接收目标端。

3.5量水槽Flowmeasurementchannel

是指在明渠内设置的槽形量水建筑物。在明槽内设一缩窄段，使水流发生临界流，并测上、下游水深，而求得流量的量水设施。

3.6箱涵Boxculvert

是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。箱涵由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土或圬工制成。

4产品分类

按照产品技术特点和应用场合，常用有按通讯方式、声道数量以及频率范围等形式的分类方式。

4.1按通讯方式分类

根据布设在河渠二岸的换能器之间信息通讯方式分为有线和无线两种。不同的形式可按照河渠的宽度选择：

a)河渠宽≤20m时，宜采用有线铺设通讯方式；

b)河渠宽＞20m时，宜采用卫星授时和无线数据交互通讯方式。

4.2按声道数量分类

换能器声脉冲传播分为单层声道、多层声道工作方式。根据河渠断面水流特性和水深变化情况，在河渠道断面流速的典型分布层位置，设置单层或者多层（两层及以上）声波测速通道，以提高断面测验精度。

4.3按频率范围分类

4.3.1根据河渠的宽度、声频衰减特性、含沙量大小和声波流速仪主要技术指标等条件，应选择不同频率的超声波时差法流速仪，以满足河渠断面测量要求。

4.3.2根据声波在水中传播的衰减特性和水体泥沙条件中的声散射效应，应选择相适应频率的超声波时差法流速仪。

4.3.3声波频率、测流作用距离和泥沙适用范围见表1。

表1声波频率、河渠距离和泥沙含量条件下适用范围

序号

声波频率范围

（KHz）

河渠距离范围（m）一般水体

河渠距离范围（m）泥沙条件1～2Kg/m3

河渠距离范围（m）

泥沙条件3～10Kg/m3

8

1

1000±20%

0-4m

0-≤1.0m

2

500±20%

0-20m

0-≤6.0m

0-≤1.5m

3

200±20%

20-300m

6-≤60m

1.5-≤20m

4

100±20%

300-1000m

60-≤200m

20-≤70m

5

30±20%

1000-3000m

200-≤500m

70-≤200m

注：1