ドップラー超音波流量計音響ドップラー効果に基づく流体測定装置であり、流体中の浮遊粒子や気泡反射の超音波周波数シフト量を検出することにより、流速と流量の正確な測定を実現する。その核心原理はドップラー効果に由来する--音源と観察者が相対的に運動すると、受信周波数と送信周波数に差が生じ、この周波数シフト量は流体流速に比例する。装置は固定周波数の超音波を発射し、散乱体が反射したエコー信号を捕捉し、スペクトル分析アルゴリズムを通じて周波数シフト値を抽出し、音速、角度などのパラメータを結合して流速を計算し、さらに速度面積法を通じて流量を得る。
ドップラー超音波流量計その応用範囲は非常に広く、主に以下のいくつかの分野をカバーしている:
1、水利と水資源の管理
明渠と灌漑ルートのモニタリング:農業灌漑の幹線水路、水路首などの重要な位置で、自動化された流量モニタリングサイトの建設に使用される。水位、流速、流量、水温をリアルタイムで監視でき、用水のスケジューリング、灌漑計画、水資源管理にデータサポートを提供する。
河川と河道の水文モニタリング:天然河川、人工ルートの水文ステーションに用い、長期的な水情モニタリングを行い、流域内の水流運動規則を把握し、洪水防止と干ばつ防止、水資源の配置に根拠を提供する。
ダムと湖のモニタリング:ダム、湖の入出水流量のモニタリングに用いることができる。
2、都市排水と排水システム
都市排水管網モニタリング:都市下水道、排水管網などの非満管または満管状態の流量リアルタイムモニタリングに適用し、管理者が管網の運行状態を把握し、内冠水を予防するのを助ける。
入河/入海排出口モニタリング:入河排出口スマートモニタリングシステムにおいて、汚水流量データを自動的にモニタリングすることは、排出口の監督管理を強化し、チェーン全体の環境管理を実行するための重要なツールである。
下水処理場:下水処理場の給水口、出水口及び内部プロセスにおいて、大量の懸濁物を含む下水流量を監視測定するために用いられ、機械部品がないため、詰まりや摩耗しにくい。
3、工業と市政の応用
工業配管流量測定:工場、発電所などのシーンにおける各種満管と非満管配管の流量測定に用いることができ、特に不純物、土砂、気泡を含む複雑な流体に適している。
都市給排水システム:都市給水管網と排水システムの流量監視に用いる。
4、応急と移動監視
携帯用応用:携帯型ドップラー超音波流量計は重量が軽く、操作が簡便で、広く応用されている:
応急モニタリング:豪雨による山津波、堤防の管湧、都市管網の漏洩などの突発的な水文事件の中で、迅速に配置し、リアルタイムにデータを取得し、洪水防止の意思決定と応急応答に支持を提供することができる。
野外測量:辺鄙な山間部、固定監視点が不足している地域で水利調査を行い、基礎的な水文データを取得する。
日常巡検:水資源管理部門は多地点巡検を行い、作業効率を高め、適時に用水異常を発見する。
5、科学研究と教育
科学研究プロジェクト:科学研究者は河川の生態修復、水文モデルの検証などの研究の中で、その柔軟にデータを収集する特徴を利用して監視測定を行った。
教育実践:大学の水文、水利専門学生が野外で実習する際、この設備を操作することで水文監視原理の理解を深める。