一、超聲波明渠流量計概述：
超聲波明渠流量計與量水堰槽配合使用，測量明渠內水的流量。主要用于測量污水廠、企事液單位的污水排放口、城市下水道的流量。由于這種儀表采用超聲波穿過空氣，以非接觸的方法測量。因此在粘污、腐蝕性液體情況下，比其它形式的儀表具有更高的可靠性。

二、超聲波明渠流量計工作原理
    超聲波明渠流量計儀表直接測量的物理量是液位。用于明渠測流量時，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內流量的大小轉成液位的高低。儀表測量量水堰槽內的水位，再按相應量水堰槽的水位-流量關系反算出流量。
常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇爾槽（圖三）。
使用超聲波明渠流量計，安裝時必須知道配用量水堰槽的水位-流量對應關系。
量水堰槽的水位-流量關系可以從國家計量檢定規程《明渠堰槽流量計》JJG711-90中查到。
     巴歇爾槽知道了喉道寬度b，就可以用相應的公式算出水位-流量對應關系。
直角三角堰和矩形堰也有相應的公式。但是還與按裝的渠道尺寸有關。確定水位-流量關系時，三角堰與渠道寬B、開口角度、上游堰坎高度p有關。
      矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關。
 超聲波測液位原理：本儀表采用超聲波回聲測距法測液位。探頭固定安裝在量水堰槽水位觀測點上方。探頭對準水面。探頭向水面發射超聲波。
      儀表的工作原理：儀表控制探頭發射和接收超聲波。測量聲波傳輸時間測算液位mm。在通過查水位-流量表，把液位轉成流量（單位：升/秒）。
      超聲波明渠流量計顯示：儀表顯示液位高度、瞬時流量、儀表把瞬時流量按時間累加，得出累計流量。
  儀表輸出有，4～20mA電流模擬量；繼電器的開關量（需訂貨選擇）；RS485的數字信號；

三、超聲波明渠流量計技術指標
1. 流量量程：0.1升/秒～10米３/秒(由配用量水堰槽的規格決定)?
2. 流量不確定度：1-3%
3. 超聲波較大測距：2米
4. 探頭盲區：0.4米(從探頭的法蘭盤起，0.4米內不能用于測量)
5. 測距誤差：＜0.4%  或±3毫米（在1米量程內）
6. 水位分辨力：1毫米
7. 儀器防護：探頭為可防水式不可以浸水；儀器為防塵式
8. 交流或直流供電： 交流：220V　50HZ  2W；其他方式選購

四、超聲波明渠流量計結構

五、超聲波明渠流量計現場拍攝


為了消除由于分別（順序地）在兩個方向上觸發和記錄超聲波信號而引起的高啟動抖動，我們依賴于同時（同步）激勵方法。這意味著數字示波器（Digilent Analog Discovery）[ 11 ] 的公共同步時鐘用于觸發和采集兩個方向的信號。因此，我們取消了兩個輸入通道之間的任何差分延遲時間，在與換能器之間的距離成比例的行進時間之后，兩個換能器同時接收聲波。接收信號由于介質的損耗和吸收聲能而衰減[ 12 ]。因此，我們使用兩個低噪聲運算放大器OPA2846ID（Dallas Semiconductor Inc，Dallas，TX，USA），如圖2所示，以增加信號電平，從而提高信噪比。放大的信號由數字示波器采集，數字示波器使用雙通道，14位ADC，采樣率為50 MS / s。樣本以CSV數據格式保存并導入PC以計算TTD。用Matlab編寫的嵌入式（PC）軟件算法處理自動TTD測量重復，提供所有控制子程序，用于控制函數發生器和數字示波器。