① 水下感測器主要是什麼
常用的水下感測器包括水溫感測器、水深(水壓)感測器、流速感測器和水質組合感測器。
天然河流水溫一年變化不大,要進行精確測量需要採用鉑溫度感測器,並置測量點於水面下1m處。
水深感測器可以採用常見的投入式液位感測器,它採用硅壓阻全橋感壓器件將水深(水壓)轉換為電信號。量程根據你需要測量的水深在5~70mH2O選擇。考慮到保證精度到0.1%,建議選用智能型液位感測器並採用RS-485信號輸出。
水下流速感測器以超聲波多普勒效應為測量原理,以水中懸浮的質點反射波來測量水體流速,這類感測器可以測量整個斷面的水體流速,價格較貴。也有採用簡單的轉漿式流速測量感測器,但只能測量一點的流速。
水質組合感測器用來檢測水的質量,上面集合了氧、氮、其它有機體的單個測量感測器。
ZLDS100測水下地形地貌是高精度水下地形地貌模型勘查,水下地形地貌檢測系列位移感測器簡單來說就是用來測量位移的感測器。目前常用的有激光位移感測器、電渦流位移感測器、鋼尺等。
② 流量檢測的方法
主要斷面流量方式種類
目前進行流量自動測量的方式有以下6種:纜道測流、聲學多普勒流速(ADCP)、超聲波時差法測流、水工建築物(涵閘)推算流量、水位比降法推算流量、雷達水表面波流速測量再推算流量。
纜道自動測流
1、纜道自動測流
纜道測流是適合我國國情的一種測流方式,經 50多年發展,技術設備較為成熟,其中全自動纜道測流系統測流精度可達到95~98%。該方法由人工一次性啟動纜道測流裝置後,可自動測量全斷面測點流速和垂線水深,並自動計算出斷面面積和流量。由於纜道測流的測量精度較高,且不需要進行率定,在系統工程中主要是用於不規則斷面的流量測量,實現對主要測流斷面的流量控制。
超聲波時差法測流
2、超聲波時差法測流
超聲波時差法測量流速國內外均有定型產品用於管道和渠道,但國內沒有定型生產用於天然河流的產品。本方法能方便地解決斷面不同水層的平均流速測量,充分利用電腦技術將超聲波時差法測流、超聲或壓力水位計和預置河床斷面等技術集於一體後,可構建實時在線的流量測量系統,該方法適用於斷面較穩定,
有一定水深的河道,還需要借用斷面面積參數(另用人工方法測量)和用流速儀等標准測流設備標定流量計算模型後,才能正常啟用,其建站總投資大於纜道測流站。
超聲波時差法自動測流站工作原理為在測量斷面上設置單層或多層超聲波換能器斜交叉布置在河兩岸,超聲波換能器由二次儀表控制,從河道的一岸順流發射超聲波,另一岸接收,然後再反向進行工作,根據順、逆流傳輸測到的時間差計算出相應水層的平均流速,另外一換能器向上發射超聲波,遇到水面時反射再由同一換能器接收回波,根據時間差測出水深(也可選用壓力水位計測量出水深)。如果是規則斷面則通過水位算出斷面面積,通過流速積分和人工標定的流量系數可計算出流量,其流量精度可達5%以內。若為不規則斷面則必須根據數據建立數學模型,根據測量數據計算流量或通過人為標定流量系數計算流量。
該儀器的最大特點是在線連續測量,缺點是在斷面較寬、水淺和含沙量較高的條件下無法使用。另外,由於換能器是安裝在河的兩岸,二次儀表只能放在某一岸,而另一岸的換能器信號線則必須從河底或高架過河。如果從河底過施工難度較大,無疑增加了工程量和投資。再則超聲波時差法測流,易受行船影響,致使測流精度降低。
3、聲學多普勒流速測流聲學多普勒流速測流
聲學多普勒流速測流
聲學多普勒流速測流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的簡稱,是利用聲學多普勒原理進行研製的,是目前世界上最為先進的河流流速流量實時測量設備,自1981 年在美國誕生以來,隨著技術不斷進步和日益完善,已從海洋測量逐步應用於河流流量測量,測量精度也得到很大的提高。從最初的盲區1 m 以上,降低到所謂的「零盲區」,剖面單元縮小到目前的0.05~0.25m ,使其在寬淺河流上的應用成為可能。
該種方法又分為2種,即走航式聲學多普勒流速聲學多普勒流速
(1)聲學多普勒流速法
DX- LSX- 1多普勒超聲波流量計流速測量基於多普勒效應,探頭斜向上發出一束超聲波,超聲波在流體中傳播,流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(可以認為流體中的雜質和水流的速度一致),當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移Δf, 多普勒頻移Δf正比於流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。利用聲波在流體中傳播的多普勒效應,通過測定流體中運動粒子散射聲波的多普勒頻移,即可得到流體的速度,結合內置壓力式水位計,利用速度面積法,即可測量液體的流量。適合於明渠、河道及難以建造標准斷面的流速流量測量以及於各種滿管和非滿管明渠流速流量測量。聲學多普勒測量儀最大優點是安裝方便,可靠性高,價格低廉,比較適合河道測流。所有功能集於一身的設計,同時測量平均流速、水深、水溫採用速度面積法測流,無水頭損失,不需建設標准堰槽。採用超聲波多普勒原理測流速流量,測量精度高,起始速度低。無機械轉子結構,對水流狀態無影響,測量更精準。自帶溫度感測器,可用於補償水溫對聲速的影響。可測量瞬時流量和累積流量。採用頻域多普勒分析演算法,數據穩定可靠,實時性強。安裝簡單,不需輔助工程設施
(2)走航式聲學多普勒流速測流法
走航式聲學多普勒流速測流法是一種需渡河載體(如小船)的游動式測流設備,因為它一次能同時測出河床的斷面形狀、水深、流速和流量,適用於大江大河的流量監測。
該流量計的主機和換能器裝在一防水容器內,工作時全部浸入水中,通過防水電纜與攜帶型計算機相連,流量計的操作控制在攜帶型計算機上進行。全套系統由蓄電池供電,也可以用交流供電,流量計的換能器一般由3個或4個發射頭構成,它們可以向水下發射在空間互成一定角度的3束或4束超聲波(4束超聲波最佳),這些超聲波在由水面射向河底的穿行過程中不斷地經水中的固體顆粒、氣泡和河底反射回來。根據這些返回信號的頻率可以測出流量計和各水層以及河底的相對位移速度,其中流量計與河底的相對速度即是船速,扣除船速便可以求取各層水流對河底的流速。根據河底返回速度分量結合測得的船行方位便可求取水流的真實方向。根據河底返回信號的時間測出水深。流量計由河這岸向對岸穿行測量一次,便可測出經過各點的水深以及流速的大小和方向,將流速矢量對河
床水流斷面進行積分,便得到了河床流量。因為採用的是矢量積分,所以所測流量的大小與流量計渡河路徑無關。
4、水工建築物涵閘))流量測量
關系曲線求出對應的過水流量。其優點是只要准確地測量出上下游水位及閘門開度,即可換算出過流量,但不足之處是需人工進行標定,確定經驗公式的相關系數。
典型的閘流流量公式:
Q=CBH03/2
式中:C 為流量系數,B 為過水總凈寬,H0為上游水頭
典型的孔流流量公式: Q=MA√Z
式中:A 為過流斷面,Z 為上下游水位差,M 為綜合流量系數
由於受水工建築物的結構、閘門形狀和下游出水口的流態等多種因素影響,流量系數不易准確確定,需要通過人工測量來確定流量關系曲線,測量精度不高。
5、比降法
通過測量河流上一段距離的上下游水位及水面坡度,設定的河流的糙率系數,根據曼寧經驗公式推算流量。當測流河道的水流不是自由流,水位受上下游水工建築物的影響較大時就無法推算流量。另外,此方法精度不高,在比降不大的河段更是不準確。故本方法在此是不可行的。
6、雷達水表面波流
通過測量河流幾點水表面流速,再由水表面流速推算河道流量。此方法精度不高,受外界因素影響較大,如風,下雨等。另一關鍵因素是雷達測速儀在水表面流速低於0.5米時已無法測量米時已無法測量,,所以用雷達測速儀做在線實時監測很難實現所以用雷達測速儀做在線實時監測很難實現。。
2.2 測流方法比選
綜述3.1.1,前3種及第6種方法屬於流速面積法,4、5二項屬於水位~流速關系法。在天然河流或渠道上,流速面積法是比較准確的流量測驗方法。但真正能做到實時自動測量流量的只有聲學多普勒測量法
③ 地下管線探測的主要方法有哪些
地下管線探測一般采樣管線探測儀、管線探測雷達(環保行業稱之為暗管探測儀)進行探測,
1、普通管線探測儀:
●僅能檢測出金屬管線,探測非金屬管線時,必須藉助非金屬探頭,使用起來比較費力,需要侵入管線內部;
2、管線探地雷達(暗管探測儀):
●可以探測所有材質的地下管線,也可用於地下掩埋物體的查找,能探測所有材質的管線;
●不依賴由管線感應並輻射的電磁場(很多時候這種電磁場並不存在或無法探測到),不僅能探測金屬管線,也能探測非金屬或不導電的管線,如PVC管、PE管、水泥管、陶瓷管、電線電纜等。
●還可以用在地質勘察(解決地質分層、地質與環境評價等)、地質隱患探測(河堤、壩基的管涌探測、地質構造探測、地下岩溶探測、建築基礎地下空洞探測、隧道地質超前預報)、公路工程質量檢測、水下(淡水)探測和考古等多個領域,適用范圍廣,功能強大
主要應用:
1.燃氣PE管探測
2.下水道污水管探測
3.自來水管探測
4.電力線,電纜線探測
5.輸暖管探測
6.各種工業管道探測
7.綜合管線探測
④ 灌注水下混凝土導管檢查方法
灌注水下混凝土導管採用測錘法檢測。
1、用繩系重錘吊入孔中,使之通過泥漿沉澱層而停留在混凝土表面。
2、根據測繩所示錘的沉入深度換算出混凝土的灌注深度。
3、測砣一般製成圓錐形,錘重不宜小於2kg,測繩採用質輕、拉力強,遇水不伸縮,標有尺度之測繩。
⑤ 水下混凝土檢驗項目
1、檢查導管法蘭是否不平,螺絲是否未上緊致使接頭不嚴密;焊縫破裂或導管有硬傷砂眼。
2、隔球卡住;導管下端孔底間隙較小。
3、埋管過深,致使混凝土的摩阻力大於導管螺栓拉力。
4、導管不直,樁孔偏斜率較大,特別遇有懸掛式鋼筋籠情況。
當設計有要求時,應從硬化後的混凝土層中鉛取試件,檢查混凝土的抗壓強度、勻質性及混凝土與基底的結合情況。試件的平均強度不應低於水下混凝土的設計強度等級。當採用無損檢測方法檢查時,應符合相應規定