，在明渠中設(shè)置適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)堰或槽，只需在一定位置測(cè)出液位，因液位與堰或槽所流出的液體體積流量成單值關(guān)系，通過相應(yīng)計(jì)算公式，即可算出液體的瞬時(shí)和累積流量。對(duì)于半滿管的或渠中的液體，必須給出截面積（或液位）和平均流速才能算出流量。明渠超聲流量計(jì)就是應(yīng)用超聲方法，測(cè)量堰、槽、渠、半滿管內(nèi)流動(dòng)液體流速或液位，并給出流量值的一種儀表。

關(guān)于流速測(cè)量的多普勒法（本章第四節(jié)中）和時(shí)差法（本章第三節(jié)中）已如前所述，超聲液位測(cè)量方法可用如圖4.19所示來說明。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用超聲脈沖回波法。由向液面垂直發(fā)射聲脈沖，聲波遇液面返回，被同一換能器所接收，經(jīng)放大器放大后，由一自值電路檢測(cè)出個(gè)回波周期到達(dá)的時(shí)間與發(fā)射脈沖間的時(shí)間間隔t，則

    式中，c為空氣中的聲速，c=331.4+0.6Tm/s，T為攝氏溫度，331.4m/s為0℃時(shí)的聲速。

    于是，液位H=h-l。超聲液位計(jì)所使用的工作頻率為50~200kHz；量程為0.2~（5~10）m；精確度為（0.25~0.5）%FS。一般來說，各種明渠所側(cè)最的流盤范圍很廣，但是測(cè)量精確度都不高，約為2%~5%，這是由于堰、槽等的形狀、尺寸、液位值、流速值的誤差，不可避免。

    明渠超聲流量計(jì)可應(yīng)用于下列場(chǎng)合:

    ①引水/輸水工程；

    ②雨水排放監(jiān)測(cè)；

    ③排污監(jiān)測(cè)；

    ④水利工程等；

    ⑤灌溉。

    一、明梁超聲流量計(jì)（堰和槽）

    超聲液位測(cè)量計(jì)與堰或槽相組合構(gòu)成了明渠超聲流量計(jì)。當(dāng)流過堰、槽液體為自由流態(tài)，其上游液位H與流量成單值關(guān)系，即

                                          q= KHn

式中  K，n——流量系數(shù)。

不同規(guī)格的槽或堰n、K值是不一樣的。使用和設(shè)計(jì)槽或堰必須參閱“明渠堰槽流量計(jì)檢定規(guī)程”（JJG 211-90）。這里僅給出一些三角形缺口薄壁堰、矩形缺口薄壁堰、等寬薄壁堰和巴歇爾槽的基本尺寸和K、n值，分別見表4.12~表4.15以及圖4.20~圖4.23。表4.16列出了各種槽堰可以測(cè)量的流量范圍。

表1.15  巴歇爾槽

表4.16  各種堰、槽的流量范圍

超聲非滿管（渠）流量計(jì)

利用超聲法測(cè)量非滿管（渠）的流量，無需堰和槽，必須測(cè)出液位和平均流速，如圖4.24所示。所采用的方法可見表4.17.

表4.17  超聲非滿管（渠）流量的測(cè)量方法

注：所列值實(shí)際測(cè)量會(huì)低一些。