新业明渠流量计6800R的核心原理

更新时间：2025-08-26

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为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，保护生态环境，保障人体健康，生态环境部于2019年12月24日，发布了《水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）安装技术规范》和《水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）验收技术规范》。在《安装技术规范》中，提出了在线监测系统的组成中，需要有流量监测单元，对于需测定流量的排污单位，要建设明渠标准化计量堰（槽），并且堰槽的建设应能够进行明渠流量计比对工作，推荐三角堰、矩形堰及巴歇尔槽。在《验收技术规范》中，对水污染源流量监测单元的验收方法提出了具体的要求，分为液位误差比对和流量误差比对，具体如下：

液位误差比对：用便携式明渠流量计比对装置（液位测量精度≤0.1 mm）和超声波明渠流量计测量同一水位观测断面处的液位值，进行比对试验，每2 min记录一次数据对，连续记录6次，计算每一组数据对的误差值Hi，选取最大的Hi作为流量计的液位比对误差。

流量误差比对：用便携式明渠流量计比对装置和超声波明渠流量计测量同一水位观测断面处的瞬时流量，进行比对试验，待数据稳定后，开始计时，计时10 min，分别读取明渠流量比对装置该时段内的累积流量F1 和超声波明渠流量计该时段内的累积流量F2，按公式计算流量比对误差ΔF。

根据以上要求可以看出，在现场验收时需要用到便携式明渠流量计，验收的过程中要连续地统计记录液位数据及流量数据，需要在12分钟内同步记录在线明渠流量计和便携污水流量计各6个液位数据，及在10分钟内同步记录在线明渠流量计和便携污水流量计各2个明渠流量累计数据，而且因为污水流量监测过程是不可逆的，一旦在记录过程中出现问题，则需要重新进行比对验收，在时间上和空间上都给现场的验收工作带来了困难。

针对国内目前没有能够方便快速完成上述验收任务的便携式污水流量计的技术空白，我们公司利用多年环保监测仪器研发经验，结合《水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）安装技术规范》、《水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）验收技术规范》以及《HJ 15-2019超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法》中对流量计的相关技术及功能要求，开发出应用于明渠流量计现场验收要求的便携式明渠流量计。该便携式明渠流量计主要应用于现场对在线式明渠污水流量计进行技术参数评估及验收，同时也可扩展应用于企业对明渠污水排放的流量测量等。

6800R 明渠流量计作为工业与环保领域常用的流量监测设备，其核心测量原理基于超声波非接触式检测技术，结合明渠流量计算的经典公式，实现对开放式渠道内流体流量的精准计量。

该设备工作时，首先通过顶部搭载的超声波探头，向明渠内的液面发射高频超声波信号。超声波在空气与液体的分界面发生反射后，被探头接收。设备内部的信号处理模块会记录超声波从发射到接收的时间差，再根据探头与液面的垂直安装高度，通过 “距离 = 声速 × 时间 / 2" 的公式，计算出实时液位高度（即水深）。

由于明渠流量（Q）的核心影响因素是 “过流断面面积（A）" 与 “断面平均流速（V）"，6800R 会依据预设的明渠断面参数（如矩形渠的宽度、梯形渠的边坡系数等），结合测得的实时水深，自动计算出过流断面面积。同时，部分高配版本的 6800R 还会通过双探头或流速补偿算法，修正水流速度对液位测量的干扰，进一步优化断面面积的计算精度。

最后，设备将计算出的过流断面面积（A）与预设的断面平均流速（V，或通过流速传感器实时测得）代入明渠流量基本公式 “Q=A×V"，经过内部芯片的快速运算，得出瞬时流量与累积流量数据，并通过显示屏或数据接口输出。

这种非接触式原理的优势在于，无需将检测部件浸入水中，避免了水中杂质、腐蚀物质对设备的损耗，同时能适应不同断面类型的明渠，搭配温度补偿、抗干扰算法，确保在复杂工况下（如液位波动、粉尘环境）仍保持 ±1.0%~±2.5% 的测量精度，满足市政排水、工业废水、农田灌溉等多场景的监测需求。