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    明渠流量計安裝方法及原理
    - 2020-07-31-

            明渠流量計的明渠測流方法從原理上可分為兩大類:水位法與流速面積法。水位法是通過測量量水建筑物的上游(或上、下游)水位并經經驗公式或實驗曲線換算成流量來實現計量的。

            流速面積法不需修建量水建筑物,通過測量過水斷面面積(實際上過水斷面面積是通過測量的水位來換算求得的)與斷面流速來求得流量。

            注:采用的是水位法、流量計采用的是超聲波流量計、輔助的工程建筑物采用的是量水堰。

    下面對測量方法和輔助的建筑物進行詳細的描述。

       1、水位法

        水位法流量計實際上是水位計加輔助的工程建筑物的總稱。

        輔助的工程建筑物主要有:

        量水槽(巴希爾槽、無喉道量水槽等)

        量水堰(薄壁堰、三角堰、寬頂堰等)

        標準斷面(指順直的規則斷面)

        閘孔涵洞

     2、流速面積法

        流速面積法流量計主要通過測流速及水位來計算求得流量,主要有: 

        ①超聲波時差法

         測量線流速,分單聲道法與多聲道法。

        ②超聲波多普勒法

         測量局部面流速,分為ADCP法(適合寬渠道,有固定與走航式兩種。)與普通多普勒法(適合寬20米內渠道)。

        ③電磁法

                測量點流速,分為單點法與多點法。

        ④流速儀法

        測量點流速,人工手動測量。

        按渠道寬窄具體使用以下方式: 

        窄渠道(一般寬度在20米以下):

              普通多普勒法(縱向發射)      精度2%

              時差法流量計                  精度2%

              電磁流量計                    精度5%

              流速儀法(一般是手動測量,比較可靠,現場率定用。)

        寬渠道:

               固定ADCP法(橫向發射)

               多普勒走航式明渠流量計

               時差法明渠流量計

               流速儀法(一般是手動測量,比較可靠,現場率定用。)

           3、兩種方法比較

     水位法是通過測量量水建筑物的上游(或上、下游)水位并經經驗公式或實驗曲線換算成流量來實現計量的。因此水位法流量計需要修建量水建筑物,且精度不高,當渠道沿程水頭差較小時,量水建筑物會產生水頭損失而影響渠道過水;另一方面當量水建筑物下游附近建有閘門等擋水建筑物時會在量水建筑物處形成淹沒出流,此時測量精度會大幅下降。水位法一般應用于寬度比較小或流量比較小的渠道,渠道寬度超過1米時,量水建筑物造價會增加很多,而此時不做量水建筑物直接用渠道的水位流量經驗關系曲線測流時精度會很低。

         流速面積法則不需修建量水建筑物,通過測量過水斷面面積(實際上過水斷面面積是通過測量的水位來換算求得的)與斷面流速來求得流量,并且精度高,且不受下游頂托水的影響,流速面積法流量計主要有超聲波時差法流量計與超聲波多普勒法流量計。


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