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ADV超声多普勒流量计

所属分类: 流量仪表

所属分类: 多普勒流量计

所属分类: 超声波流量计

所属分类: 工业仪表事业部

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产品描述
技术参数

1、计划的背景

随着科技的进步，物联网技术已悄然融入我们的生活与工作，并被广泛应用于多个领域。例如水文水利、工业监测、智慧城市、智慧水务等，这些领域正通过物联网技术与云端服务器相连，借助大数据分析与处理，显著提升了生产效率、灵活性及响应能力。

最初用于工业领域温度、压力、流量和液位测量的产品，如今也已通过早期直接匹配相应部件或快速建模的方式，被直接移植到市政应用中。如今，随着内置通信芯片、低功耗设计、专用电源管理方案及自动休眠技术的深入研发，专为市政应用特点打造的智能传感终端物联网产品，真正适用于当前的实际场景。

随着云服务及相关技术的不断进步，远程监控的支持也取得了显著进展。如今，用户可借助手机应用、微信小程序（这些程序甚至能跨多种移动操作系统，包括近期备受关注的鸿蒙系统）、IE浏览器等多种方式，快速获取相关数据，清晰掌握各项参数。

近年来，在中国，水文与市政计量仪器的应用中，不断涌现出替代性技术，推动了新技术在水文观测中的日益普及。其中，大断面ATV声学层析技术得到了应用，同时各类声学、光学及电学设备也得到广泛使用。这些举措使水文与市政观测始终紧跟时代科技的发展步伐。

2、方案介绍

奥泰自动化内河ADV多普勒流量测量解决方案：可便捷地实现水文数据的采集、处理及有序的远程观测，涵盖流速、高程水位、水温、瞬时流量、净累积流量、过水面积、倒伏流速、逆向流量、峰值流速、最大流量、正向累计量、反向累计量等多种参数。此外，还可根据需求设定安装高度、糙率系数、倒流开关、安装角度、水流形态与相关参数，以及累计值重置、波特率、地址等各项功能。

ADV超声多普勒 流量计 澳泰自动化的产品适用于监测河流、海洋、观测站、船舶、浮标、明渠、污水排放口、市政管道等场合的水位、流速及流量。此外，它还适合在实验室中模拟流速和潮汐能源，以及与电缆系统配合用于流量测量应用。

2.1 测量原理

多普勒超声流量计 为您提供专业服务，本产品的流速测量基于声学多普勒效应原理：当超声波入射到水中时，水中的散射体（如悬浮颗粒、气泡、微生物等）会将声波散射开来。由于水流的存在，这些散射体与发射器和接收器之间产生相对运动，导致接收到的信号频率相对于发射信号发生一定偏移，即多普勒频移。而频移值则与流速直接相关。

根据多普勒频移公式，频率偏移的大小为：

超声波发射频率恒定，且换能器安装后角度固定，因此K为常数。由式③可知，流速V与多普勒频移△Fd及水中的声速C成正比。只要检测到多普勒频移△Fd和水的声速C，即可计算出流速。在本仪器中，C是通过温度值转换而来的。

声场的示意图如下所示：

2.2 输出模式

输出方式通常包括：4G、NB-IoT、RS485 等。

4G：需要与主机配对，全面连接互联网，可适配中国电信、中国联通和中国移动。在信号覆盖良好的情况下，它是首选的通信方式。但其缺点是功耗高于NB，整体性价比更优。

NB-IoT：它需要与主机配对使用。由于信号覆盖良好，且以中国电信最为普及，因此其性能稳定、功耗低，尤其适合在城市地区应用，可靠性较高。目前，它已成为应用最广泛的模式之一。

RS485信号：早期通常直接使用原有工业仪表的485信号，可与通用RTU匹配实现实际传输。优点：连接简便；缺点：功耗高、协议集成性差。

2.3 供电模式

通常由内置电池、外接电池、太阳能以及市电（220VAC）供电：

内置电池供电：通常采用间歇式运行模式，主要使用内置锂电池，尤其是锂离子电池，其自放电性能卓越，非常适合长时间续航。此外，也有内置可充电电池的方案，但这一技术水准相对较为落后。同时，由于此类电池的自放电性能较差，它们仅适用于短期应急工作场景，例如1至2个月，甚至1至2周的工作需求。这种应用模式对产品设计能力提出了较高要求。

外部电池供电：通常为间歇性工作模式，配备可充电或不可充电的外接电池组，提供3.6V和12V两种电压选项；

Doppler 超声波流量计 为您提供专业服务，太阳能供电系统：它通常可连续运行，提供可靠的电力供应。该系统无需间歇即可持续工作，这是优于前两种方法的一大优势。连续测量确保了颗粒尺寸的精确测定，但目前许多安装点无法满足景观要求，且需投入大量资金（包括太阳能电池板、控制器、蓄电池、电气柜、支架等配套设施）。

220VAC市电：通常通过12VDC直流电源连接到设备。

2.4 技术特性

（1）电源：8-16VDC；

（2）信号输出：RS485、MODBUS、RTU；

(3) 体积紧凑，具有较小的流通截面和流线型设计，对流动状态影响甚微；

（4）前三个快速安装要点可适用于制造商专用的支架，且各种类型的支架均可自由加工；

（5）单点单波束水下声纳（2M）；

（6）超声波换能器：发射器与接收器分离；

（7）可选内置电导率传感器，可检测0-10 mS/cm范围内的水质；支持双向测量，正向流速范围为-5至+5 m/s。

(8) 高精度、宽量程、双向测量、灵敏感应、高分辨率；

（9）响应速度快，可测量瞬时流速，同时实现流量反演与流速平滑处理；

(10) 测量线性度；

(11) 没有机械旋转部件，也不存在泥浆堵塞或水、草、杂物缠绕等问题；

（12）适用于测量含高泥沙和悬浮物的各类水体，以及用于无人值守的长期自动在线监测；

(13) 水下相位声学控制技术的应用使系统测量更加稳定；

(14) 带导气功能的防水电缆使水位测量更加精准，而防弯曲电缆接头则确保设备稳固且更安全。

2.5 平台

该数据处理软件可整合上传的数据，实时显示各监测点的当前数据，并自动生成历史数据及曲线图。此外，它还能按任意时间段生成数据报告、打印数据，并通过手机微信小程序，支持在任何设备上查看数据，从而满足多样化的监控需求。同时，软件还支持设置多种参数报警功能（如语音通话、短信提醒等），但需用户自行承担平台上的通信与电信费用充值。

2.6 问题解决

该产品不仅满足常规测量的要求，还有效解决了普通流量测量设备无法应用于低水位、低流速、高泥沙含量以及水生植物繁多环境中的难题。通过对城市内河、排水管道、农田灌溉渠道及非满管流管道中的水流数据进行监测，可帮助准确评估管道运行状况，进一步提升排水系统的管理与运营水平。

3、产品功能描述

3.1 ADV多普勒传感器的技术参数
技术参数：

（1）流速测量范围：0-10.00米/秒，-5-5.00米/秒（双向流）；（可特殊定制）

（2）流速精度：1% ± 0.01 m/s；分辨率：0.001 m/s；

（3）死区速度：0.001～0.006米/秒

（4）水温测量范围：-5℃至60℃；

（5）水温精度：±0.5℃；

（6）水位范围：0-10米；（可特别定制）

（7）水位精度：0.2% ± 1毫米。最低水位可测量至20毫米；

(8) 传感器：单点单束，2MHz，25°倾斜角；

(9) 防水等级：传感器IP68，主机IP65（IP68可特别定制）；

(10) 存储温度：-20℃至60℃；

(11) 输出接口：RS485、MODBUS、RTU；

（12）电源：8-16VDC；

(13) 测量参数：平稳流速、逆向流速；水位高程、过水面积；水温、声速；

（14）响应时间：1-60秒，出厂默认值：5秒。



外部尺寸：



3.2 主机技术参数



技术参数

（1）电源：8-16VDC；

（2）结构：分体壁挂式；

(3) 使用条件：IP65；建议环境温度：0~50℃；建议相对湿度：90% RH；（IP68可特别定制）；

（4）分辨率：1毫米；

（5）溢流面积计算：矩形、梯形、圆形、椭圆形、U形、自定义（基底高程）；

(6) 输入特性：ADV 多普勒流速传感器；

（7）输出功能：4G无线输出，NB-IoT（非标准）；

(8) 通过远程设置（电脑、手机）：IP地址、端口、传输间隔、休眠时间及其他参数；

(9) 支持OTA远程升级。

外部尺寸：