① 水下传感器主要是什么
常用的水下传感器包括水温传感器、水深(水压)传感器、流速传感器和水质组合传感器。
天然河流水温一年变化不大,要进行精确测量需要采用铂温度传感器,并置测量点于水面下1m处。
水深传感器可以采用常见的投入式液位传感器,它采用硅压阻全桥感压器件将水深(水压)转换为电信号。量程根据你需要测量的水深在5~70mH2O选择。考虑到保证精度到0.1%,建议选用智能型液位传感器并采用RS-485信号输出。
水下流速传感器以超声波多普勒效应为测量原理,以水中悬浮的质点反射波来测量水体流速,这类传感器可以测量整个断面的水体流速,价格较贵。也有采用简单的转浆式流速测量传感器,但只能测量一点的流速。
水质组合传感器用来检测水的质量,上面集合了氧、氮、其它有机体的单个测量传感器。
ZLDS100测水下地形地貌是高精度水下地形地貌模型勘查,水下地形地貌检测系列位移传感器简单来说就是用来测量位移的传感器。目前常用的有激光位移传感器、电涡流位移传感器、钢尺等。
② 流量检测的方法
主要断面流量方式种类
目前进行流量自动测量的方式有以下6种:缆道测流、声学多普勒流速(ADCP)、超声波时差法测流、水工建筑物(涵闸)推算流量、水位比降法推算流量、雷达水表面波流速测量再推算流量。
缆道自动测流
1、缆道自动测流
缆道测流是适合我国国情的一种测流方式,经 50多年发展,技术设备较为成熟,其中全自动缆道测流系统测流精度可达到95~98%。该方法由人工一次性启动缆道测流装置后,可自动测量全断面测点流速和垂线水深,并自动计算出断面面积和流量。由于缆道测流的测量精度较高,且不需要进行率定,在系统工程中主要是用于不规则断面的流量测量,实现对主要测流断面的流量控制。
超声波时差法测流
2、超声波时差法测流
超声波时差法测量流速国内外均有定型产品用于管道和渠道,但国内没有定型生产用于天然河流的产品。本方法能方便地解决断面不同水层的平均流速测量,充分利用电脑技术将超声波时差法测流、超声或压力水位计和预置河床断面等技术集于一体后,可构建实时在线的流量测量系统,该方法适用于断面较稳定,
有一定水深的河道,还需要借用断面面积参数(另用人工方法测量)和用流速仪等标准测流设备标定流量计算模型后,才能正常启用,其建站总投资大于缆道测流站。
超声波时差法自动测流站工作原理为在测量断面上设置单层或多层超声波换能器斜交叉布置在河两岸,超声波换能器由二次仪表控制,从河道的一岸顺流发射超声波,另一岸接收,然后再反向进行工作,根据顺、逆流传输测到的时间差计算出相应水层的平均流速,另外一换能器向上发射超声波,遇到水面时反射再由同一换能器接收回波,根据时间差测出水深(也可选用压力水位计测量出水深)。如果是规则断面则通过水位算出断面面积,通过流速积分和人工标定的流量系数可计算出流量,其流量精度可达5%以内。若为不规则断面则必须根据数据建立数学模型,根据测量数据计算流量或通过人为标定流量系数计算流量。
该仪器的最大特点是在线连续测量,缺点是在断面较宽、水浅和含沙量较高的条件下无法使用。另外,由于换能器是安装在河的两岸,二次仪表只能放在某一岸,而另一岸的换能器信号线则必须从河底或高架过河。如果从河底过施工难度较大,无疑增加了工程量和投资。再则超声波时差法测流,易受行船影响,致使测流精度降低。
3、声学多普勒流速测流声学多普勒流速测流
声学多普勒流速测流
声学多普勒流速测流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的简称,是利用声学多普勒原理进行研制的,是目前世界上最为先进的河流流速流量实时测量设备,自1981 年在美国诞生以来,随着技术不断进步和日益完善,已从海洋测量逐步应用于河流流量测量,测量精度也得到很大的提高。从最初的盲区1 m 以上,降低到所谓的“零盲区”,剖面单元缩小到目前的0.05~0.25m ,使其在宽浅河流上的应用成为可能。
该种方法又分为2种,即走航式声学多普勒流速声学多普勒流速
(1)声学多普勒流速法
DX- LSX- 1多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应,探头斜向上发出一束超声波,超声波在流体中传播,流体中会含有气泡或者颗粒等杂质(可以认为流体中的杂质和水流的速度一致),当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf, 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。利用声波在流体中传播的多普勒效应,通过测定流体中运动粒子散射声波的多普勒频移,即可得到流体的速度,结合内置压力式水位计,利用速度面积法,即可测量液体的流量。适合于明渠、河道及难以建造标准断面的流速流量测量以及于各种满管和非满管明渠流速流量测量。声学多普勒测量仪最大优点是安装方便,可靠性高,价格低廉,比较适合河道测流。所有功能集于一身的设计,同时测量平均流速、水深、水温采用速度面积法测流,无水头损失,不需建设标准堰槽。采用超声波多普勒原理测流速流量,测量精度高,起始速度低。无机械转子结构,对水流状态无影响,测量更精准。自带温度传感器,可用于补偿水温对声速的影响。可测量瞬时流量和累积流量。采用频域多普勒分析算法,数据稳定可靠,实时性强。安装简单,不需辅助工程设施
(2)走航式声学多普勒流速测流法
走航式声学多普勒流速测流法是一种需渡河载体(如小船)的游动式测流设备,因为它一次能同时测出河床的断面形状、水深、流速和流量,适用于大江大河的流量监测。
该流量计的主机和换能器装在一防水容器内,工作时全部浸入水中,通过防水电缆与便携式计算机相连,流量计的操作控制在便携式计算机上进行。全套系统由蓄电池供电,也可以用交流供电,流量计的换能器一般由3个或4个发射头构成,它们可以向水下发射在空间互成一定角度的3束或4束超声波(4束超声波最佳),这些超声波在由水面射向河底的穿行过程中不断地经水中的固体颗粒、气泡和河底反射回来。根据这些返回信号的频率可以测出流量计和各水层以及河底的相对位移速度,其中流量计与河底的相对速度即是船速,扣除船速便可以求取各层水流对河底的流速。根据河底返回速度分量结合测得的船行方位便可求取水流的真实方向。根据河底返回信号的时间测出水深。流量计由河这岸向对岸穿行测量一次,便可测出经过各点的水深以及流速的大小和方向,将流速矢量对河
床水流断面进行积分,便得到了河床流量。因为采用的是矢量积分,所以所测流量的大小与流量计渡河路径无关。
4、水工建筑物涵闸))流量测量
关系曲线求出对应的过水流量。其优点是只要准确地测量出上下游水位及闸门开度,即可换算出过流量,但不足之处是需人工进行标定,确定经验公式的相关系数。
典型的闸流流量公式:
Q=CBH03/2
式中:C 为流量系数,B 为过水总净宽,H0为上游水头
典型的孔流流量公式: Q=MA√Z
式中:A 为过流断面,Z 为上下游水位差,M 为综合流量系数
由于受水工建筑物的结构、闸门形状和下游出水口的流态等多种因素影响,流量系数不易准确确定,需要通过人工测量来确定流量关系曲线,测量精度不高。
5、比降法
通过测量河流上一段距离的上下游水位及水面坡度,设定的河流的糙率系数,根据曼宁经验公式推算流量。当测流河道的水流不是自由流,水位受上下游水工建筑物的影响较大时就无法推算流量。另外,此方法精度不高,在比降不大的河段更是不准确。故本方法在此是不可行的。
6、雷达水表面波流
通过测量河流几点水表面流速,再由水表面流速推算河道流量。此方法精度不高,受外界因素影响较大,如风,下雨等。另一关键因素是雷达测速仪在水表面流速低于0.5米时已无法测量米时已无法测量,,所以用雷达测速仪做在线实时监测很难实现所以用雷达测速仪做在线实时监测很难实现。。
2.2 测流方法比选
综述3.1.1,前3种及第6种方法属于流速面积法,4、5二项属于水位~流速关系法。在天然河流或渠道上,流速面积法是比较准确的流量测验方法。但真正能做到实时自动测量流量的只有声学多普勒测量法
③ 地下管线探测的主要方法有哪些
地下管线探测一般采样管线探测仪、管线探测雷达(环保行业称之为暗管探测仪)进行探测,
1、普通管线探测仪:
●仅能检测出金属管线,探测非金属管线时,必须借助非金属探头,使用起来比较费力,需要侵入管线内部;
2、管线探地雷达(暗管探测仪):
●可以探测所有材质的地下管线,也可用于地下掩埋物体的查找,能探测所有材质的管线;
●不依赖由管线感应并辐射的电磁场(很多时候这种电磁场并不存在或无法探测到),不仅能探测金属管线,也能探测非金属或不导电的管线,如PVC管、PE管、水泥管、陶瓷管、电线电缆等。
●还可以用在地质勘察(解决地质分层、地质与环境评价等)、地质隐患探测(河堤、坝基的管涌探测、地质构造探测、地下岩溶探测、建筑基础地下空洞探测、隧道地质超前预报)、公路工程质量检测、水下(淡水)探测和考古等多个领域,适用范围广,功能强大
主要应用:
1.燃气PE管探测
2.下水道污水管探测
3.自来水管探测
4.电力线,电缆线探测
5.输暖管探测
6.各种工业管道探测
7.综合管线探测
④ 灌注水下混凝土导管检查方法
灌注水下混凝土导管采用测锤法检测。
1、用绳系重锤吊入孔中,使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面。
2、根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。
3、测砣一般制成圆锥形,锤重不宜小于2kg,测绳采用质轻、拉力强,遇水不伸缩,标有尺度之测绳。
⑤ 水下混凝土检验项目
1、检查导管法兰是否不平,螺丝是否未上紧致使接头不严密;焊缝破裂或导管有硬伤砂眼。
2、隔球卡住;导管下端孔底间隙较小。
3、埋管过深,致使混凝土的摩阻力大于导管螺栓拉力。
4、导管不直,桩孔偏斜率较大,特别遇有悬挂式钢筋笼情况。
当设计有要求时,应从硬化后的混凝土层中铅取试件,检查混凝土的抗压强度、匀质性及混凝土与基底的结合情况。试件的平均强度不应低于水下混凝土的设计强度等级。当采用无损检测方法检查时,应符合相应规定