渠道流量測量常用方法,寬渠道流速流量測量我們是怎么實現的
灌區量水是灌溉用水管理的基本條件,是促進節約用水的有效手段,以往的水費計量多采用按面積進行粗狂式預估,這對于節水灌溉是非常不合理的。近幾年來,灌區改革迫切需要完善灌溉用水計量系統。
常規的渠道量水的方法有以下幾種:
1.流速面積法
通過各種流速傳感器將渠道的平均流速V測量出來,然后通過水位和渠道的形態換算出過流面積S,利用平均流速乘以過流面積即可計算出相應的流量。
2.平均流速公式法
求明渠水流的平均流速的公式有很多,其中典型公式有謝才公式和曼寧公式,流速公式法是通過測量水面的坡度,預估粗糙程度,結合水流截面的形態,利用謝才公式和曼寧公式計算出平均流速,再計算出流量的。
3.水位流量曲線法
利用水位流量曲線的對應關系,測量水位就可以求出流量。初次使用時需使用其他設備對水位流量進行校準。
4.量水堰槽法
量水堰槽法是利用修建固定的堰槽,利用水位直接換算出流量的,常用的堰槽有三角堰、矩形堰、梯形堰、巴歇爾槽等。
這4種方法中精度的是流速面積法,因為它是直接測量水流速度的,其他的3種方法均是采用水力學公式利用水位換算出的流量。
流速面積法最典型的代表產品是多普勒超聲波流量計,其利用多普勒效應進行流速測量,內部集成水位計測量水位并換算過流面積。
多普勒超聲波流量計基于速度面積法,其流速精度可達測量流速的1%±1cm/s,且測量不受斷面尺寸影響,各種環境都能測量。只需要設置好渠道的形態參數,設備能自動的計算出過流面積,這是其他廠家的流量計所不能比擬的。
而灌區中有很多的干渠是比較寬的渠道,在不同的地方水流的速度是不一致的。長期以來沒有很好的在線流量測量方案。
我司在*先提出了可以級聯的寬渠道流量測量方案。其實現原理是利用多個多普勒超聲波流量計間隔的安裝于所要測量的斷面上,多普勒超聲波流量計通過RS485總線連接至控制器,分布的多個多普勒超聲波流量計在渠道斷面分成若干個截面,每個多普勒超聲波流量計分別測量其所在截面的流速、水位、流量。控制器能夠直接將級聯的多臺多普勒超聲波流量計進行積算從而計算出河道的總流量。這種方式能夠輕松的解決由于渠道較寬而導致的流量測量不準確,一般情況下每4-5米放置一個流量計探頭,能夠保證極大的測量精度。客戶可根據對于所測量渠道的精度的要求和施工條件合理的選擇流量計的數量。
渠道流量測量常用方法,寬渠道流速流量測量我們是怎么實現的