ГОСТ Р 51657.5-2002
4.7 Расчет расхода и требования к вычислениям
4.7.1 Вычисление линейной скорости по разности времен
Достоинством способа вычисления скорости воды по разности времен прохождения ультра
звуковыми импульсами длины луча соответственно по и против потока является его независимость от
скорости звука в стоячей воде. Таким образом, точность результата вычислений связана только с
точностью измерения разности времен, которая может быть очень высокой у современных
электронных приборов.
4.7.1.1 Системы с прямолинейным лучом
Среднюю скорость потока воды в слое акустического луча параллельно оси русла У,, м/с, с
помощью системы с прямолинейным лучом и преобразователями на обоих берегах (рисунок 1)
вычисляют по упрошенной формуле
где— длина акустического луча ЛА,, м;
Ф, —угол между средним напраатением потока и акустическим лучом,... *;
г, —время прохождения ультразвукового импульса от преобразователя Л к преобразовате
лю А,, с;
t2 — время прохождения импульса от преобразователя А, к преобразователю Л. с.
4.7.1.2 Системы с отраженным лучом
Среднюю скорость потока воды в слое акустического луча параллельно оси русла Vt, м/с, в
системе с отраженным лучом и преобразователями на одном берегу (рисунок 2) вычисляют по
упрошенной формуле
где L —длина отраженного акустического луча ARB. м;
LH— проекция отрезка, ограниченного преобразователями, расположенными выше и ниже по
течению, на ось (линию) среднего направления потока, м;
/, —время прохождения импульса от преобразователя А. расположенного выше по течению
через отражатель R на противоположном берегу до преобразователя В. расположенного
ниже по течению, с;
/4—время перемещения импульса в обратном направлении, с.
4.7.1.3 Вычисление расхода в однолучевых системах
Всистемах, гдескоростьопределяется с помощью одноголуча, необходимо найти соотношение
между измеренной скоростью и средней скоростью в сечении (как указано в 4.3.2.2).
По найденной зависимости и при ее постоянстве расход воды Q, м*/с, вычисляют по формуле
где У— скорость, найденная однолучевым измерением, м/с;
А —площадь поперечного сечения, м1;
С —эмпирически определенный коэффициент (скоростной коэффициент).
Значение коэффициента Су находят в результате измерений полей скоростей при различных
расходах и в различные периоды. Он может оставаться постоянным или изменяться дискретно. Поле
скоростей измеряют с помошью обычной гидрометрической вертушки или используя ультразвуко
вую систему, если возможно перемещение преобразователей по глубине.
4.7.2Последовательность и частота опроса в многолучевой системе, ждущий режим работы
Период одного цикла излучения и опроса всех погруженных в поток преобразователей должен
быть таким, чтобы измеряемый расход оставался практически постоянным и одновременно доста
точным для обработки данных измерений и получения значения расхода. Чтобы не вышли из строя
преобразователи, находящиеся в момент измерения выше уровня воды, конструкция системы
должна обеспечивать для них ждущий режим работы. Удовлетворительный результат достигается,
когда система может выполнять не менее 30 полных циклов опроса всех преобразователей в минуту. При
повышенных требованиях к надежности измерительной системы и устранения атняния
возможных сбоев при ее работе по различным причинам частота опроса должна быть увеличена.
(3)
(4)
Q* Су УА,
(
5
)
8