Fluvius là hệ thống được thiết kế để quan trắc lâu dài dòng chảy trong các tuyến đường thủy tự nhiên hoặc nhân tạo. Fluvius là một giải pháp đo với tối đa 8 acoustic path (đường đo sóng âm). Nó hoạt động hai chiều mà không gây ra tắc nghẽn hoặc mất đầu đo.
Hình 1: Hình ảnh lắp đặt sensor trên kênh mở tại Penaflor,Tây Ban Nha
Nguyên lý đo
Fluvius là một máy đo vận tốc lưu lượng siêu âm. Xung siêu âm được gửi cùng chiều và ngược lại hướng dòng chảy. Sự khác biệt về thời gian truyền tín hiệu sau đó được xác định. Kết hợp với phép đo mực nước và diện tích mặt cắt ngang, Fluvius xác định chính xác dòng chảy trên toàn bộ phạm vi đo của nó.
Fluvius có thể đo tới 8 đường đo sóng âm (acoustic path), ví dụ: 4 mặt phẳng với 2 đường sóng âm chéo cho mỗi mặt phẳng.
Hình 2: Sơ đồ lắp đặt các cảm biến & mặt phẳng đo lưu lượng dòng chảy
Một số lợi thế của hệ thống multi-path:
- Dòng chảy chéo trong các kênh có thể hình thành do các điều kiện như uốn cong trong ống dẫn. Mặc dù các luồng chéo không ảnh hưởng đến tổng lưu lượng, nhưng chúng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Với sự sắp xếp theo chiều ngang của bốn cảm biến, hiệu ứng dòng chảy thứ cấp có thể được loại bỏ.
- Khi mực nước trong các ống dẫn kín đang thay đổi đáng kể, nhiều đường dẫn đảm bảo rằng profile lưu lượng được đo một cách đầy đủ nhất. Với mực nước tăng, nhiều đường âm thanh được kích hoạt. Hệ thống này đảm bảo độ chính xác phép đo tại mọi thời điểm.
- Một hệ thống với các đường âm được xếp chồng lên nhau trong các mặt phẳng song song loại bỏ sự cần thiết phải hiệu chuẩn thủy văn tốn thời gian. Vì những lý do này, hệ thống Fluvius phù hợp cho các ứng dụng có dao động mực nước lớn, dòng chảy ngược hoặc vận tốc thẳng đứng phân bố bên ngoài lý thuyết thông thường.
Các lợi thế chính
- Lên đến 8 đường đo âm thanh:
Độ chính xác, độ lặp lại và độ tuyến tính vượt trội trên toàn bộ phạm vi đo - Đo lường độ chính xác cao nhất:
Xác định chính xác dòng chảy bằng hình học mặt cắt ngang, mực nước và vận tốc theo tiêu chuẩn ISO 6416 - Dải tần số rộng:
Các tùy chọn cảm biến khác nhau để lý tưởng hóa ứng dụng cho các tải lượng trầm tích và độ dài đường âm thanh khác nhau - Tự động tính xấp xỉ profile vận tốc:
Không cần hiệu chuẩn tại chỗ tốn thời gian. Hành vi dòng chảy phức tạp hoặc khác nhau đã được tính. - Khả năng lắp đặt cho các con sông lớn:
Một tùy chọn phản hồi cho một hoặc nhiều mặt phẳng có thể được tích hợp để tránh dây cáp qua sông
Tính năng kỹ thuật chính
- Bộ phát treo tường bằng nhựa ABS đạt IP65 (NEMA 4)
- Đầu dò cho chiều rộng kênh/sông từ 20 đến 1000 m
- Công nghệ xử lý kỹ thuật số
- Tính toán hồ sơ lưu lượng trong các hệ thống đa đường, không cần hiệu chuẩn tại chỗ
- Đo hai chiều trên toàn bộ phạm vi dòng chảy
- Độ chính xác thường là ± 2% giá trị lưu lượng đo được
- Đo vận tốc thấp xuống tới 1,5 mm/s
- Hoạt động với hệ điều hành Windows
- Thiết lập tham số và cài đặt tham số với gói phần mềm tích hợp
- Bộ thu thập dữ liệu bên trong với lựa chọn dữ liệu và lưu trữ bên trong
- Cổng kết nối: VGA, bàn phím, chuột, 4 x USB, 2 x RJ-45 (Ethernet)
- Cổng giao tiếp: RS-232, FTP, Modbus TCP (tùy chọn)
- Nguồn điện: 24 V DC
Ứng dụng
- Kênh và sông có chiều rộng từ 20 – 1000m
- Thích hợp cho các ứng dụng trong điều kiện dòng chảy không cố định (ví dụ: cửa cống, cửa van và đập)
- Dự báo và bảo vệ lũ lụt
- Giám sát dòng chảy lâu dài cho các ứng dụng thủy văn:
– Sông, kênh tàu
– Kênh tưới tiêu
| Các thành phần chính của hệ thống | |
| • Bộ phát Fluvius: |  |
| Máy phát kiểm soát các phép đo, tính toán tốc độ fow và cung cấp các đầu ra hiện tại có thể lập trình tự do, báo động trạng thái, đầu ra tần số và đọc tổng. Vỏ thép tấm sơn tĩnh điện theo tiêu chuẩn IP65 (Nema 4X) có màn hình LCD 4 x 20 chữ số. Fluvius sử dụng hệ điều hành Windows. Phân tích cấu hình và tín hiệu có thể được thực hiện bằng các gói phần mềm tích hợp FlowVision DB và FlowVision SA. Tất cả dữ liệu hợp nhất cũng như dữ liệu được đo và tính toán được lưu trữ trong bộ ghi dữ liệu nội bộ. Bằng cách sử dụng ứng dụng phần mềm TeamViewer hoặc Ultra VNC, bạn có thể điều khiển máy đo từ xa. |
|
| • Cảm biến vận tốc: |  |
| Các cảm biến Fluvius được gắn ở phía bên thành của các bức tường sông, kênh hoặc ống dẫn. Việc gắn từ bên cạnh ngăn chặn sự kết tụ của trầm tích trên đầu cảm biến và cho phép dễ dàng cài đặt và làm sạch. Các thiết bị lắp cảm biến được tiêu chuẩn hóa có sẵn cho bất kỳ loại hình học kênh nào như hình chữ nhật, hình thang hoặc bờ sông tự nhiên. Thiết kế tối ưu hóa bảo vệ đầu dò chống lại các vật thể chuyển động lơ lửng trong dòng chảy. Phương pháp này đã chứng minh giá trị của nó đối với các ứng dụng trong các kênh hoặc sông có hàm lượng chất thải cao. Thiết kế cũng cung cấp chỗ cho các kết nối và ống dẫn bảo vệ. |
|
 |
|
| Hình 3: Các loại cảm biến và phạm vi áp dụng | |
| • Cảm biến mức áp suất: |  |
| Hệ thống Fluvius có thể được kết hợp với cảm biến mức áp suất bên ngoài thông qua đầu vào tương tự của bộ phát. Bộ chuyển đổi A / D 16 bit cho đầu ra tín hiệu tương tự (4-20 mA) được tích hợp trong bộ vi xử lý của cảm biến. Bộ chuyển đổi này đo tín hiệu cảm biến lên tới 500 lần mỗi giây. Bộ vi xử lý điện tử tính toán bù nhiệt độ và phi tuyến tính, giúp phép đo độ chính xác cao thường là 0,04% FS và lỗi 0,15% FS trên toàn bộ dải áp suất và nhiệt độ. |
|
