隨著信息化程度的提高和普及，對于在線監(jiān)測,自動化程度高,多參數(shù)測量功能的儀器提出了歷史性要求。為適應(yīng)這一要求，介紹一種新開發(fā)研制的具有多功能電磁流速儀。由于這種流速儀沒有旋轉(zhuǎn)部件和迎水面積小，所以不易被水草纏繞，其工作原理本身又決定了流速測量與含沙量無關(guān)。除測速外，還可以同時測深，也為實(shí)施積深法提供了可能性，從而可縮短測速歷時，有利于水文測驗自動化程度的提高。電磁流速儀結(jié)構(gòu)組成、性能特點(diǎn)、原理如下：

1、電磁流速儀的結(jié)構(gòu)組成

電磁流速儀根據(jù)使用環(huán)境不同可以有不同形式。作為小河、淺水、岸邊簡單使用的便攜式流速儀可以將測量與數(shù)據(jù)處理集成為一體形成一個單獨(dú)儀器；作為纜道測流、船測、橋測等復(fù)雜場合，電磁流速儀應(yīng)包含水上儀器及水下儀器兩部分，同時具有測深功能和水下數(shù)據(jù)傳輸功能

2、電磁流速儀的性能特點(diǎn)

該儀器在兩個方面有重大創(chuàng)新：一是研發(fā)的電磁感應(yīng)傳感探頭采用了磁路高密分布與四電配置、以及電與走線工藝的優(yōu)化設(shè)計，提高了靈敏度，增強(qiáng)了抗干擾性，實(shí)現(xiàn)了水下微伏弱信號提取技術(shù)上的重大突破，解決流態(tài)多變的江河測速的要難題。二是實(shí)現(xiàn)單根鋼絲繩（無電纜）的水下信號傳輸，在水下信號傳輸技術(shù)上獲得了重大創(chuàng)新，為水文和水資源無人職守的時實(shí)傳送數(shù)據(jù)和自動連續(xù)監(jiān)測提供了技術(shù)支撐。同時快速測速測深，為積點(diǎn)法和積深法測流提供有力技術(shù)支持，而且測速范圍比國外同類儀器提高1倍多。測量精度達(dá)到國外產(chǎn)品水平。

3、電磁流速儀的基本原理

其原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律：一定導(dǎo)電性待測液體以速度V流動，切割磁場B的磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E，此電動勢經(jīng)電輸出，其值為：E=KBLV
其中：E為感應(yīng)電動勢；L為電間距；B為磁感應(yīng)強(qiáng)；V為液體流速；K為與傳感器相關(guān)的系數(shù)。

可見流速V與感應(yīng)電動勢E的大小成正比。

（1）數(shù)據(jù)傳輸部分

水下信號傳輸采用高頻無線傳輸衰減太大難以實(shí)現(xiàn)，長波傳輸因信號傳輸距離太近又用不上。采用起吊鉛魚的鋼絲繩（不用電纜）在水中進(jìn)行信號傳送是目前水下數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹卮笸黄?。?jīng)過長期的研究與實(shí)踐,在信號傳送機(jī)制、編碼方式、波特率選擇、跳頻模式、多階濾波技術(shù)和識別判斷等方面確定了佳傳輸模式和方案。

信號傳輸部分的工作原理是采用電流制拾取信號。這種電流制的信號傳輸系統(tǒng)其顯著優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，以致一般不必設(shè)置水面板。在纜道測流情況下，實(shí)踐表明，在岸上檢測已被嚴(yán)重分流的起重索中的信號電流照樣有效。與傳統(tǒng)電壓制信號傳輸系統(tǒng)（也即所謂的“無線傳輸”，學(xué)科上分類應(yīng)屬有線傳輸）相比較，對纜道接地電阻值也沒有額外的不合理要求，因此不降低纜道的防雷性能。

（2）數(shù)據(jù)采集部分

流速儀中由單片機(jī)產(chǎn)生的方波信號經(jīng)電路變換形成三角波信號，此信號作為激磁控制信號為測速傳感器提供激磁；由電產(chǎn)生的速度電勢經(jīng)放大送至采樣保持電路，采樣保持電路在單片機(jī)采樣脈沖控制下適時采樣、求和、放大后送至單片機(jī)進(jìn)行A/D變換及流體力學(xué)修正，后與采集的水深數(shù)據(jù)及用于鉛魚控制的水面、河底信號進(jìn)行數(shù)據(jù)整編后，經(jīng)調(diào)制放大由懸吊鉛魚的鋼索傳送至接收裝置。