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排水管网和和水体的流量和液位测量是行业的痛点、技术难点和关注热点。和同行的线下沟通中，我们发现普遍对流量测量存在某些误区。为了系统的介绍排水管网和水体的流量和液位测量，每周NIVUS的微信公众号将分别介绍一篇主旨文章、一篇相关产品简介、一篇典型案例、一篇拓展应用和一篇有问有答。

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超声波互相关流量计的测量流速的方法是基于超声波反射原理：使用两个连续脉冲，通过分析定义体积内产生的后向散射信号之间的延迟来确定粒子的运动。该体积被视为圆柱-圆锥的体积，其特性与传感器的特性相关联。

工作时，流量计传感器发射固定角度的超声波脉冲，扫描雨污水中的反射物（微小颗粒，矿物或气泡），将得到的回波保存为图像或回波模式。间隔几毫秒后，接着进行第二次扫描，产生的回波图像或模式也被保存。由于反射物随雨污水介质在同步移动，通过比较前后两个相似图像或模式之间的相互关系可以识别反射物的位置来检测和计算流速。考虑到超声波的光束角度和脉冲重复率，通过空间分配最多可以直接测量流体中的16层微小颗粒的速度，从而直接计算得到高精度的管道断面流速：当流速＜1m/s时，测量不准确性为测量值的±0.5%+5mm/s；当流速＞1m/s时，测量不准确性为测量值的±1%。这也是互相关流量计的测量精度优于多普勒流量计的关键之处。测量原理，见下图。

底部的传感器向水中发送一个沿水流方向呈45°角的短超声波脉冲。通过每个门移动一个具有自己特征的粒子，每个粒子通过定义的体积移动。第一个脉冲现在被发送到野外。在时间Tp接收到定义体积的后向散射光谱特征，帧范围为Tf。考虑中的粒子产生了一个重要的特征（图1-10）。将第二个脉冲发送到场中，并在与第一个脉冲相同的时间帧内收集后向散射光谱特征。因此，相同的粒子在相同的流动状态下产生了反向散射信号，从TPRF（两个脉冲之间的时间）中减去时间延迟Tc，将与两个粒子位置之间的距离直接相关。

每个测量门的位置都与近场和远场超声波的特性和理论有关：平面和球面（Jaafar，2006）。对于半径为5 mm的1 MHz传感器，远场估计距离为16 mm。因此，测量是在远场进行的。对于具有三个波长的拟定传感器，压力的中心振幅如下图所示。振幅随距离减小。振幅越大，精度越高。因此，传感器附近有更多的测量门。栅极分布与压力波的振幅成反比。

NIVUS 互相关流量计最多测量16门。对于较低的水深，测量门数相应减少。

鉴于排水管网和水体的流量和液位测量的复杂性，如果您有测量需求，建议您通过电话、微信或微信公众号直接联系我们。我们将根据您的测量需求和预算范围，选择合适的流量计和安装方式，并可以提供后续的数据分析等增值服务。

我们的观点：不仅要了解产品性能，更重要的看到实际使用的效果；不仅仅关注测量精度，更重要的是设备的广适应、少维护、数据质量稳定可靠。我们欢迎各位朋友联系我们，进行现场的测量或比对，以便您更深入的了解NIVUS的各类产品。

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