一、超声波明渠流量计概述：
超声波明渠流量计与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事液单位的污水排放口、城市下水道的流量。由于这种仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体情况下，比其它形式的仪表具有更高的可靠性。

二、超声波明渠流量计工作原理
    超声波明渠流量计仪表直接测量的物理量是液位。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位-流量关系反算出流量。
常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽（图三）。
使用超声波明渠流量计，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。
     巴歇尔槽知道了喉道宽度b，就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。
直角三角堰和矩形堰也有相应的公式。但是还与按装的渠道尺寸有关。确定水位-流量关系时，三角堰与渠道宽B、开口角度、上游堰坎高度p有关。
      矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。
 超声波测液位原理：本仪表采用超声波回声测距法测液位。探头固定安装在量水堰槽水位观测点上方。探头对准水面。探头向水面发射超声波。
      仪表的工作原理：仪表控制探头发射和接收超声波。测量声波传输时间测算液位mm。在通过查水位-流量表，把液位转成流量（单位：升/秒）。
      超声波明渠流量计显示：仪表显示液位高度、瞬时流量、仪表把瞬时流量按时间累加，得出累计流量。
  仪表输出有，4～20mA电流模拟量；继电器的开关量（需订货选择）；RS485的数字信号；

三、超声波明渠流量计技术指标
1. 流量量程：0.1升/秒～10米３/秒(由配用量水堰槽的规格决定)?
2. 流量不确定度：1-3%
3. 超声波较大测距：2米
4. 探头盲区：0.4米(从探头的法兰盘起，0.4米内不能用于测量)
5. 测距误差：＜0.4%  或±3毫米（在1米量程内）
6. 水位分辨力：1毫米
7. 仪器防护：探头为可防水式不可以浸水；仪器为防尘式
8. 交流或直流供电： 交流：220V　50HZ  2W；其他方式选购

四、超声波明渠流量计结构

五、超声波明渠流量计现场拍摄


为了消除由于分别（顺序地）在两个方向上触发和记录超声波信号而引起的高启动抖动，我们依赖于同时（同步）激励方法。这意味着数字示波器（Digilent Analog Discovery）[ 11 ] 的公共同步时钟用于触发和采集两个方向的信号。因此，我们取消了两个输入通道之间的任何差分延迟时间，在与换能器之间的距离成比例的行进时间之后，两个换能器同时接收声波。接收信号由于介质的损耗和吸收声能而衰减[ 12 ]。因此，我们使用两个低噪声运算放大器OPA2846ID（Dallas Semiconductor Inc，Dallas，TX，USA），如图2所示，以增加信号电平，从而提高信噪比。放大的信号由数字示波器采集，数字示波器使用双通道，14位ADC，采样率为50 MS / s。样本以CSV数据格式保存并导入PC以计算TTD。用Matlab编写的嵌入式（PC）软件算法处理自动TTD测量重复，提供所有控制子程序，用于控制函数发生器和数字示波器。