超聲波明渠流量計(jì)也叫明渠一體化智能監(jiān)測(cè)儀，一般由流量顯示儀、流速計(jì)、液位計(jì)組成，采用流速面積法測(cè)流量的明渠測(cè)量流量系統(tǒng)。
超聲波明渠流量計(jì)適用于水庫、河流、水利工程、城市供水、污水處理、農(nóng)田灌溉、水政水資源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量測(cè)量。智能明渠流量計(jì)以流速-水位運(yùn)算法為基礎(chǔ)，并采用了先進(jìn)的伺服水位跟蹤測(cè)速系統(tǒng)和微處理器，從而確保測(cè)速和運(yùn)算的準(zhǔn)確性的一種新型智能化流量系統(tǒng)，根據(jù)渠道的寬度和測(cè)量精度的要求，采用一線一點(diǎn)法或多線一點(diǎn)法明渠測(cè)流的數(shù)學(xué)模型。流量顯示儀中微處理器根據(jù)實(shí)測(cè)的水位值、流速值和已置入的渠道幾何尺寸、邊坡系數(shù)、渠道精度、水力坡道、流速垂直平面修正系數(shù)，按照預(yù)定的數(shù)學(xué)模式計(jì)算出渠道的流量。
超聲波明渠流量計(jì)用于測(cè)流量時(shí)，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。儀表測(cè)量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應(yīng)量水堰槽的水位與流量關(guān)系推算出流量。下面我們介紹下明渠流量計(jì)各結(jié)構(gòu)的測(cè)量原理：
1、超聲波測(cè)液位原理
發(fā)射超聲換能器發(fā)射出的超聲脈沖，通過傳播媒質(zhì)傳播到被測(cè)液面，經(jīng)反射后再通過傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器，測(cè)出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質(zhì)中傳播的時(shí)間。再根據(jù)傳聲媒質(zhì)中的聲速，就可以算得從換能器到液面的距離。從而確定液位。因此我們可以計(jì)算出探頭到反射面的距離D ＝ C*t/2(除以2 是因?yàn)槁暡◤陌l(fā)射到接收實(shí)際是一個(gè)來回，D 是距離，C 是聲速，t 是時(shí)間）。再通過減法運(yùn)算就可得出液位值。
2、量水堰槽的測(cè)流量原理
流通順暢的明渠內(nèi)流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如圖）。通過測(cè)量水位可以推算出流量。普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽，產(chǎn)生節(jié)流作用，使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸，把渠道的影響盡可能減小。
使用超聲波明渠流量計(jì)，安裝時(shí)必須知道配用量水堰槽的水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。巴歇爾槽知道了喉道寬度，就可以用相應(yīng)的公式算出水位與流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。
