[发明专利]超声波明渠流量综合监测仪及测量方法

权利要求书

1.一种超声波明渠流量综合监测仪，包括水下的测量设备和水上的控制设备，测量设备及控制设备通过电缆连接，其特征在于：所述控制设备向所述测量设备发送测量命令，所述测量设备检测渠道的流速、液位及温度，并通过将检测结果传输给所述控制设备，所述控制设备将接收的检测结果存储并显示出来。

2.根据权利要求1所述的超声波明渠流量综合监测仪，其特征在于：所述测量设备具体包括信号处理模块及与信号处理模块相连的流速测量模块、液位测量模块、温度测量模块和通讯模块，所述控制设备具体包括主控模块及与主控模块相连的供电模块、存储模块、显示模块和通信模块。

3.根据权利要求2所述的超声波明渠流量综合监测仪，其特征在于：所述测量设备与所述控制设备通过485口进行通信连接，所述测量设备与所述控制设备通过所述电缆供电，在测量时供电，测量间隙断电。

4.根据权利要求2所述的超声波明渠流量综合监测仪，其特征在于：所述流速测量模块为超声多普勒流速测量模块，所述流速测量模块利用频谱分析方法获得超声多普勒信号频谱，计算平均流速；所述液位测量模块为超声时差液位测量模块，所述液位测量模块利用超声时差法测量液位。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的超声波明渠流量综合监测仪，其特征在于：所述流速测量模块包括超声流速传感器，所述超声流速传感器嵌入所述明渠的渠壁安装。

6.用于权利要求1所述一种超声波明渠流量综合监测仪的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A在所述明渠水面以外安装主控设备，在所述明渠的水下安装测量设备；

步骤B水上的主控设备向水下的测量设备发射信号；

步骤C水下的测量设备接收信号并开始测量，所述测量包括利用频谱分析方法获得超声多普勒信号频谱测平均流速、利用超声时差法测水深以及利用温度传感器测水温；

步骤D水下的测量设备将测量结果传送到水上的主控设备中，并由主控设备将测量结构存储并显示出来。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述步骤A中的测量设备中的超声流速传感器是嵌入在靠近所述明渠底部的侧壁安装，所述超声流速传感器以倾斜的角度发射超声波。

8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述明渠为矩形渠，则所述的倾斜角度为H＝(H_max+H_min)/2。