简介:测量原理:在线式超声波明渠流量计,运用超声波时差法测量水流速。明渠流量计在渠道2侧安装超声波时差法流速仪传感器,测量水中平均流速,在通过超声波水位计测量水文,通过流量计积算仪进行水力模型率定计算明渠瞬
测量原理:在线式超声波明渠流量计,运用超声波时差法测量水流速。
明渠流量计 在渠道2侧安装超声波时差法流速仪传感器,测量水中平均流速,在通过超声波水位计测量水文,通过流量计积算仪进行水力模型率定计算明渠瞬时流量。
1. 流量范围:10升/秒~10米3/秒 (由配用的量水堰槽的种类、规格确定
2. 累计流量:8位十进制数,累满8位后自动回零,重计
3. 流量精度:±5%(1~3%配用量水堰槽的不确定,再附加上1~2%的仪表测量误差)
4. 测距范围:0.4~2米(从探头底部起0.4米内是盲区,0.4~2米内为测距范围)
5. 测距精度:±3mm(在1米量程内标定的结果)
6. 液位分辩:1mm
7. 工作环境温度:-20~55℃
(交流供电,且仪表内有附加自伴热时可以:-35~55℃,附加自伴热要在订货时声明)
8. 仪表防护等级:仪表显示部分:IP66(仪表下部的过线孔要堵死);探头部分:IP68
9. 供电电源:交流供电:220V±10% 6W (使用仪表自伴热时为26W)直流供电:12V±2V 120mA (直流供电时,仪表没有4~20mA输出和继电器动作) 交流、直流供电同时存在时,仪表使用交流供电;交流掉电,自动接通直流。
11. 仪表日历钟计时误差: < 5分钟/每月
12. 仪表数据存储量:每月、每天、每小时的记录:仅记录流量 >2年,附加其它仪表4路 >4个月 每分钟的记录:仅记录流量 >8小时,附加其它仪表4路 >4小时
14. 接入其它仪表的4~20mA电流: 仪表内部采样电阻: 200Ω;负端与仪表地端共接可以接入的数量:I1、I2、I3、I4共4路
13. 可以配接的打印机:接口插座, DB25插孔设定为“打印记录”时:EPSON兼容(建议配用TP-μp40T)设定为“定时打印”时:仅TP-μp40T (需用该打印机内的汉字库)
14. 4~20mA电流输出:外部负载电阻:0~500Ω误差: 0.5% (相对仪表示值)负端与仪表地端共接 (根据应用要求可改成悬浮地输出) 输出内容:流量、液位可选
15. RS232:接口插座,DB9插针编码方式: 1起始位,8数据位,1停止位,有奇偶校验位或无校验位波特率: 300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,43200,57600可选
通讯协议:怡文、金源、西交、九波等(见第十章第10节“远程通讯”)
16. 继电器:控制方式: 每累计设定的m3闭合一次、液位报警、液位上限、液位下限可选类型: 单刀双掷 (常开、常闭)触点容量: AC250V1A;DC30V1A
明渠流量计明渠(open channel)的意思就是在非满管状态流动的水路。那明渠流量计就是测量明渠中水流流量的仪表了。明渠流通剖面除圆形外,还有U形、梯形、矩形等多种形状。 水路按其形态分类,各形态如图.1所示。
ISO通常称满水管为封闭管道,流动是在水泵压力或高位槽位能作用下的强迫流动。明渠流则是靠水路本身坡度形成的自由表面流动。 明渠流量计应用场所有城市供水引水渠、火电厂冷却水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工矿企业废水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。根据国外一些人推测,工业和公用事业用明渠流量计销售台数约占流量仪表整体的1.6%,约3.5万台;若包括较简易的堰等使用者可自行制造未向市场采购的仪表,实际装用还要多些。国内应用数据正在实践预算中。
举例说明:
1)可测量非满管(圆管、蛋形管或其它异形管)流量;
2)、可测量渠道(圆形渠、矩形渠或其它异形渠)流量;
3)、可测量天然的河、溪流量;
4)、可测量污水排放渠道或管道(下水道)流量;
5)、可测量正向和反向流速和流量;
6)、可提供瞬时流量值和累计流量值;
尺寸如下:
符 号 |
说 明 |
尺 寸 |
单 位 |
备注 |
b |
喉道宽度 |
228 |
毫米 |
25 |
B1 |
进口宽度 |
575 |
毫米 |
167 |
B2 |
出口宽度 |
381 |
毫米 |
93 |
L |
喉道长度 |
305 |
毫米 |
76 |
L1 |
进口长度 |
864 |
毫米 |
356 |
L2 |
出口长度 |
457 |
毫米 |
203 |
La |
连通管到喉道的长度 |
576 |
毫米 |
237 |
D |
墙高 |
770 |
毫米 |
230 |
N |
114 |
毫米 |
29 | |
K |
76 |
毫米 |
19 |
仪表上修改C值和N值,C=60.4,N=1.55
针对城市供水引水渠、工业引水和排水渠、污水治理渠道等流量测量特点,应考虑以下因素选择合适的测量方法。
1) 水路大小和形状,流速范围,zui大流量和zui小流量;
2) 测量*度要求;
3) 流量计设置场所和环境条件;
4) 液体状况,洁净程度,含有固相浓度,腐蚀性;
5) 现场允许落差(或升高水位)和渠道坡度;
6) 与液体接触的仪表零部件材料;
7) 选用超声流速计和电磁流速计时要分别对液体浊度或电导率作调查,其要求可参照超声流量计和电磁流量计要求。
估算渠道流量和抬高水位
对于新建单位可通过工艺流程计算渠道流量与拟安装位置,再选定仪表规格。对于老企业添置仪表要估计既有渠道流量和确认仪表上游允许升高水位;即确定流量仪表规格和流量范围,要取决于渠道峰流量和允许升高水位两个因素。
(1)估计峰流量
通常有投浮子法和日排放量估算法两种方法。
1) 投浮子法 既有明渠可采用投浮子法测定和估算流量。选定在zui大流量时,两人距离L(20~50m)立于直渠道旁,上游一人投放浮子(一般是木制圆片),下游一人在投放木片的瞬间启动计时,当浮子到达时停止计时,得时间t,求出渠道表面流速υ m/s(υ=L/t) 。再测出渠道流通截面积Am2,便可从式(5)估算流量Q 式中 K---------修正系数,因表面流速大于平均流速,一般取0.84~0.90.
2)从日排放量Qd估算峰流量Qp 在没有条件用投浮子法或新建系统,可采用实际(或设计)的排放量来估计峰流量,估算公式如式(6)或(7)式中 Ku------不均匀系数,如为均匀连续排放,可取1.1~1.2;
H -------每天集中排放累计小时数,如为不均匀连续排放,则按集中排放小时计算。
(2) 确定抬高水位
除流速-水位流量计和非满管电磁流量计外,渠道安装流量计后其上游均要抬高水位。对于新设计的渠系可按测量流量范围和周边环境条件全面考虑确定升高水位高度。对于现有渠道在选定流量计时,要考虑上游渠系水位抬高后的影响(如水位是否会漫溢出渠道),然后再按确定的水位升高高度和峰流量值选定仪表规格。
年检校准的基本要求校准应满足的基本要求如下:
1)环境条件校准如在检定(校准)室进行,则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行,则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。
2)仪器作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。
3)人员校准虽不同于检定,但进行校准的人员也应经有效的考核,并取得相应的合格证书,只有持证人员方呆出具校准证书和校准报告,也只有这种证书和报告才认为是有效的。
校准可以找地方计量所或者第三方校准单位,如上海计量所,广东计量所,苏州计量校准网等.... ,前提都必须得有国家办法的CNAS计量
范围性能比较编辑
常用渠用流量仪表适用范围和性能比较归纳如表。
表 渠用流量仪表性能比较
测量方法 比较项目 |
堰法(薄壁堰) |
P槽法 |
PB槽法 |
潜水电磁法 |
适用渠道 类型 |
明渠 |
明渠 |
圆形暗渠 |
明渠、暗渠 |
流量检测 结构特征 |
渠道要截流,检测件结构简单 |
渠道一段要装入槽,检测件结构较复杂 |
渠道一段要装入槽,检测件结构较复杂 |
渠道要截流,检测件为本体,分流模型扩大流量 |
检测仪表 |
液位计 |
液位计 |
液位计 |
本仪表直接测量 |
渠宽、喉宽或口径 |
渠宽: 450-8000 |
喉宽:25-240 (15200) |
口径:150-1800 (3000) |
口径:500-400 (600) |
流量或流速范围 |
15-40000m/h 三角堰 小流量 矩形堰 中流量 等宽堰 大流量 |
30-15000 (33000)m/h |
20-12000 (4200)m/h |
10-5000m/h |
测量*度误差/(%FS) |
1-3 |
3-5 |
3-5 |
单独传感器:1.5 带分流模型:2.5 |
流量范围度 |
(10-20):1 |
(20-30):1 |
(20-30):1 |
10:1 |
抬高水位/mm |
200(120)-80 |
75-200 |
口径的 (1/20-1/30) |
100-500 |
上游侧固态物是否沉积和排泄程度 |
会沉积,不会排泄,要定期清除 |
不会沉积,随物排泄 |
不会沉积,随流排泄 |
会沉积,能部分随流排泄 |
上游直渠段长度要求/mm |
1500-24000(其中整流流部690-12000) |
300-20000 |
上游侧:≥(5-10)倍的口径 下游侧:≥2倍口径 |
|
对液体的 要求 |
无特殊要求 |
无特殊要求 |
无特殊要求 |
液体导电率≥10s/cm测量废水、下水不存在问题 |
各类仪表的特点前文已有所论述,现在做综合比较。
1)水头损失或上游侧抬高水位 流速-水位法没有因测量带来水头损失,其余几种方法渠道均要被截流或装入一段流量检测件段,抬高上游水位。潜水电磁流量计由于可装分流模型,升高水位可比较灵活地选择。
2) 安装方便性 流量检测件本身和安装以槽zui为复杂,堰和潜水电磁流量传感器相对简单。
对已有渠道改造,安装流量检测件时挖掘工程量大,特别是暗渠要设置检查井(阴井),往往成为否定选用方案的原因。
除潜水电磁法外,其他各类方法均有直渠道要求,这给选择测量点位置带来许多制约条件。
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