新業明渠流量計6800R的核心原理

更新時間：2025-08-26

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為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護生態環境，保障人體健康，生態環境部于2019年12月24日，發布了《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）安裝技術規范》和《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術規范》。在《安裝技術規范》中，提出了在線監測系統的組成中，需要有流量監測單元，對于需測定流量的排污單位，要建設明渠標準化計量堰（槽），并且堰槽的建設應能夠進行明渠流量計比對工作，推薦三角堰、矩形堰及巴歇爾槽。在《驗收技術規范》中，對水污染源流量監測單元的驗收方法提出了具體的要求，分為液位誤差比對和流量誤差比對，具體如下：

液位誤差比對：用便攜式明渠流量計比對裝置（液位測量精度≤0.1 mm）和超聲波明渠流量計測量同一水位觀測斷面處的液位值，進行比對試驗，每2 min記錄一次數據對，連續記錄6次，計算每一組數據對的誤差值Hi，選取最大的Hi作為流量計的液位比對誤差。

流量誤差比對：用便攜式明渠流量計比對裝置和超聲波明渠流量計測量同一水位觀測斷面處的瞬時流量，進行比對試驗，待數據穩定后，開始計時，計時10 min，分別讀取明渠流量比對裝置該時段內的累積流量F1 和超聲波明渠流量計該時段內的累積流量F2，按公式計算流量比對誤差ΔF。

根據以上要求可以看出，在現場驗收時需要用到便攜式明渠流量計，驗收的過程中要連續地統計記錄液位數據及流量數據，需要在12分鐘內同步記錄在線明渠流量計和便攜污水流量計各6個液位數據，及在10分鐘內同步記錄在線明渠流量計和便攜污水流量計各2個明渠流量累計數據，而且因為污水流量監測過程是不可逆的，一旦在記錄過程中出現問題，則需要重新進行比對驗收，在時間上和空間上都給現場的驗收工作帶來了困難。

針對國內目前沒有能夠方便快速完成上述驗收任務的便攜式污水流量計的技術空白，我們公司利用多年環保監測儀器研發經驗，結合《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）安裝技術規范》、《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術規范》以及《HJ 15-2019超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法》中對流量計的相關技術及功能要求，開發出應用于明渠流量計現場驗收要求的便攜式明渠流量計。該便攜式明渠流量計主要應用于現場對在線式明渠污水流量計進行技術參數評估及驗收，同時也可擴展應用于企業對明渠污水排放的流量測量等。

6800R 明渠流量計作為工業與環保領域常用的流量監測設備，其核心測量原理基于超聲波非接觸式檢測技術，結合明渠流量計算的經典公式，實現對開放式渠道內流體流量的精準計量。

該設備工作時，首先通過頂部搭載的超聲波探頭，向明渠內的液面發射高頻超聲波信號。超聲波在空氣與液體的分界面發生反射后，被探頭接收。設備內部的信號處理模塊會記錄超聲波從發射到接收的時間差，再根據探頭與液面的垂直安裝高度，通過 “距離 = 聲速 × 時間 / 2" 的公式，計算出實時液位高度（即水深）。

由于明渠流量（Q）的核心影響因素是 “過流斷面面積（A）" 與 “斷面平均流速（V）"，6800R 會依據預設的明渠斷面參數（如矩形渠的寬度、梯形渠的邊坡系數等），結合測得的實時水深，自動計算出過流斷面面積。同時，部分高配版本的 6800R 還會通過雙探頭或流速補償算法，修正水流速度對液位測量的干擾，進一步優化斷面面積的計算精度。

最后，設備將計算出的過流斷面面積（A）與預設的斷面平均流速（V，或通過流速傳感器實時測得）代入明渠流量基本公式 “Q=A×V"，經過內部芯片的快速運算，得出瞬時流量與累積流量數據，并通過顯示屏或數據接口輸出。

這種非接觸式原理的優勢在于，無需將檢測部件浸入水中，避免了水中雜質、腐蝕物質對設備的損耗，同時能適應不同斷面類型的明渠，搭配溫度補償、抗干擾算法，確保在復雜工況下（如液位波動、粉塵環境）仍保持 ±1.0%~±2.5% 的測量精度，滿足市政排水、工業廢水、農田灌溉等多場景的監測需求。