【SJ-LS5】水境傳感電波流速儀是一種利用電磁波（或雷達(dá)波）技術(shù)非接觸式測量水流速度的先進(jìn)儀器，廣泛應(yīng)用于水文監(jiān)測、防汛抗旱、水資源管理等領(lǐng)域。

一、工作原理

電波流速儀基于多普勒效應(yīng)或雷達(dá)波反射原理，通過發(fā)射特定頻率的電磁波（如Ku波段，12-18GHz）照射水面，并接收反射波信號(hào)。由于水流運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致反射波頻率發(fā)生變化（多普勒頻移），儀器通過分析頻移量與水流速度的數(shù)學(xué)關(guān)系，計(jì)算出水流表面流速。其核心公式為：

其中：

• v 為水流速度；

• fd 為多普勒頻移；

• c 為電磁波傳播速度（光速）；

• f0 為發(fā)射頻率；

• θ 為電磁波入射角（通常為垂直入射，即 θ=90°，此時(shí) cosθ=0，但實(shí)際通過優(yōu)化天線設(shè)計(jì)避免此問題）。

  
  

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二、技術(shù)特點(diǎn)

1. 非接觸式測量

無需接觸水流，避免傳統(tǒng)流速儀（如旋槳式、浮標(biāo)式）因水草纏繞、泥沙磨損導(dǎo)致的精度下降或損壞，尤其適合泥沙含量高、流速快的河流。

2. 高精度與實(shí)時(shí)性

測量精度可達(dá)±1%~±3%FS（滿量程），采樣頻率高達(dá)1Hz~10Hz，可實(shí)時(shí)捕捉流速突變（如洪水波、潰壩水流）。

3. 寬量程與適應(yīng)性

量程范圍通常為0.1m/s~20m/s，適應(yīng)從緩流（如灌溉渠道）到急流（如山區(qū)河流）的多種場景。

支持水平、垂直、斜向多角度安裝，適應(yīng)不同河道形態(tài)。

4. 抗干擾能力強(qiáng)

采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，有效抑制風(fēng)浪、漂浮物、電磁干擾對(duì)測量結(jié)果的影響。

5. 低功耗與長續(xù)航

典型功耗≤5W，支持太陽能供電（搭配200W太陽能板+100Ah鋰電池），可實(shí)現(xiàn)野外長期無人值守運(yùn)行。

三、應(yīng)用場景

1. 水文監(jiān)測站

替代傳統(tǒng)流速儀，作為水文站自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的核心設(shè)備，實(shí)時(shí)傳輸流速數(shù)據(jù)至中心平臺(tái)，支撐洪水預(yù)報(bào)、水資源調(diào)度。

2. 防汛抗旱指揮

在易澇區(qū)、堤防險(xiǎn)工段部署，結(jié)合水位計(jì)、雨量計(jì)構(gòu)建“三位一體"監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，為防汛決策提供實(shí)時(shí)流速-水位關(guān)系數(shù)據(jù)。

3. 水利工程安全評(píng)估

監(jiān)測大壩泄洪洞、溢洪道出口流速，評(píng)估結(jié)構(gòu)沖刷風(fēng)險(xiǎn)；監(jiān)測渠道流速分布，優(yōu)化灌溉效率。

4. 生態(tài)環(huán)境研究

測量河流生態(tài)流量，評(píng)估水生生物棲息地適宜性；監(jiān)測入海河口咸淡水混合區(qū)流速，研究物質(zhì)輸運(yùn)規(guī)律。

5. 城市內(nèi)澇治理

在排水管網(wǎng)、下穿隧道部署，實(shí)時(shí)監(jiān)測排水流速，預(yù)警積水風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)應(yīng)急排水調(diào)度。