도플러 초음파 유량계음향학 도플러 효과에 기반한 유체 측정 장비로, 유체 중 부유 입자나 기포가 반사하는 초음파 주파수를 측정하여 유속과 유량의 정확한 측정을 실현한다.그 핵심 원리는 도플러 효과에서 비롯된다. 소스가 관찰자와 상대적으로 움직일 때 수신 주파수와 발사 주파수가 차이가 나는데, 이 주파수 이동량은 유체 유속에 정비례한다.장비는 고정 주파수의 초음파를 발사하여 산란체가 반사하는 회파 신호를 포착하고, 스펙트럼 분석 알고리즘을 통해 주파수 값을 추출하고, 음속, 각도 등 파라미터와 결합하여 유속을 계산하며, 다시 속도 면적법을 통해 유량을 도출한다.
도플러 초음파 유량계그 응용 범위는 매우 광범위하며, 주로 다음과 같은 몇 가지 분야를 포함한다.
1. 수리와 수자원 관리
명도와 관개 경로 모니터링: 농업 관개의 주요 간선 수로, 수로 등 관건적인 위치에서 자동화된 유량 모니터링 사이트를 건설하는 데 사용한다.수위, 유속, 유량과 수온을 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 용수 조절, 관개 계획 및 수자원 관리에 데이터 지원을 제공한다.
하천과 물길의 수문감측: 천연하천, 인공경로에 사용되는 수문소는 장기적인 물상황감측을 진행하고 류역내의 수류운동법칙을 파악하여 홍수방지와 가뭄대처, 수자원조달에 근거를 제공한다.
저수지와 호수 모니터링: 저수지, 호수의 출입 수량을 모니터링하는 데 사용할 수 있다.
2. 도시 배수 및 오염물 배출 시스템
도시배수관망 모니터링: 도시하수도, 배수관망 등 비만관 또는 만관 상태에 적용되는 유량을 실시간으로 모니터링하여 관리자가 관망 운행 상태를 파악하여 침수를 예방할 수 있도록 돕는다.
입하/입해 오염물 배출구 모니터링: 입하 오염물 배출구 스마트 모니터링 시스템에서 오수 유량 데이터를 자동으로 모니터링하는 것은 오염물 배출구 감독관리를 강화하고 전체 체인 환경 관리를 실시하는 관건적인 도구이다.
오수처리장: 오수처리장의 진수구, 출수구 및 내부절차에서 대량의 부유물을 함유한 오수류량을 감시하는데 사용되는데 기계부품이 없어 쉽게 막히거나 마모되지 않는다.
3. 공업과 시정 응용
공업도관류량계량: 공장, 발전소 등 장면에서 각종 만관과 비만관도관의 류량계량에 사용할수 있으며 특히 불순물, 토사 또는 기포가 함유된 복잡한 류체에 적용된다.
도시 급수 배수 시스템: 도시 급수 배관망과 배수 시스템의 유량 모니터링에 사용된다.
4. 응급 및 이동 모니터링
휴대용 응용: 휴대용 도플러 초음파 유량계는 무게가 가볍고 조작이 간편하며 널리 응용된다.
응급감측: 폭우로 인한 산홍수, 제방관용, 도시관망루출 등 돌발적인 수문사건에서 신속히 배치하고 실시간으로 수치를 획득하여 홍수방지결책과 응급대응을 지원할수 있다.
야외측량: 편벽한 산간지대, 고정감시측정점이 부족한 구역에서 수리조사를 진행하여 기초수문수치를 획득한다.
일상순검: 수자원관리부문은 여러 지점의 순검을 진행하여 사업효률을 높이고 용수이상을 제때에 발견한다.
5. 과학연구와 교수
과학 연구 프로젝트: 과학 연구자들은 하천 생태 복원, 수문 모형 검증 등 연구에서 유연하게 데이터를 수집하는 특징을 이용하여 모니터링을 진행한다.
교수실천: 대학교 수문, 수리 전공 학생들이 야외에서 실습할 때 이 설비를 조작하여 수문 모니터링 원리에 대한 이해를 깊이 있게 한다.