西安華恒儀表制造有限公司是主要生產(chǎn)流量計(jì)和變送器的儀 表廠家,擁有自主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和生產(chǎn)線。可以自主研發(fā)設(shè)計(jì)滿足 各行業(yè)、各環(huán)境下的高精度流量計(jì)。今天和大家分享一下HH-002防爆型明渠流量計(jì)。
什么是明渠流量計(jì)呢?
非滿流狀態(tài)的流動(dòng)的水路稱作明渠, 測(cè)量明渠中水流流量的儀表稱作明渠流量計(jì)。 明渠流通剖面除囿形外,還有U形、 梯形、 矩形等多種形狀 。
水路按其形態(tài)分類:通常稱滿水管為封閉管道, 流動(dòng)是在水泵的壓力或高位槽位能作用下的強(qiáng)迫流動(dòng)。 明渠流則是靠水路本身坡度形成的自由表面流動(dòng)。工業(yè)和公用事業(yè)常用的明渠流量?jī)x表按測(cè)量原理大體可分為堰法、 測(cè)流槽法、 流速-水位計(jì)算法和電磁流量計(jì)法。
堰 法
在明渠適當(dāng)位置裝一擋板, 水流被阻斷, 水位升到擋板上端堰(缺)口, 便從堰口流出。 水流剛流出的流量小于渠道中原來(lái)的流量, 水位繼續(xù)上升, 流出流量隨之增加, 知道流出量等于渠道原流量, 水位便穩(wěn)定在某一高度, 測(cè)出水位高度便可求去流量。
堰式流量計(jì)由堰和相應(yīng)的液位計(jì)組成, 薄壁堰的測(cè)量原理如圖所示,
流量Q按式計(jì)算:

式中: K——流量系數(shù)
h——堰頂水頭, 即離堰口水位高度
n——取決于堰缺口形狀的指數(shù), 為5/2或3/2

常用薄壁堰按缺口現(xiàn)狀分為三角堰、 矩形堰和等寬堰, 他們的尺寸范圍和流量范圍見(jiàn)書(shū)中表2.9。 堰式流量計(jì)除堰板部分外, 還包括相應(yīng)的液位計(jì)以及堰板上游足夠長(zhǎng)的直渠段不整流段等。
堰式流量計(jì)的特點(diǎn)
a. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 一般情況下價(jià)格便宜, 測(cè)量精度和可靠性好;
b. 因?yàn)樗^損失大, 不能用于接近平坦地面的渠道;
c. 堰上游易堆積固態(tài)形狀物體, 要定期清理
槽式流量計(jì)
槽式流量計(jì)的常用測(cè)流槽有多種形式。 在渠道中收縮其中一段截面積,收縮部分也為低于其上游液位, 測(cè)量其液位差以求其流量的測(cè)流槽, 一般稱作文丘里槽。 還有適用于矩形明渠的巴歇爾槽( 簡(jiǎn)稱P槽) , 適用于囿形暗渠的帕爾默?鮑魯斯槽( 簡(jiǎn)稱BP槽) 。 在歐洲文丘里槽用的比較多, 在我國(guó)則以P槽和BP槽居多。
P槽外形如圖所示, 喉道寬從25mm至1 5mm。 P槽可用鋼板或木板制成, 也可以現(xiàn)場(chǎng)用混粘土現(xiàn)澆。
?。? ) 水中固態(tài)物質(zhì)幾乎不沉淀, 隨水流排出;
?。?) 水位抬高比堰小, 僅為1 /4, 適用于不允許有大落差的渠道
P槽不能用于圓形暗渠, PB為圓形暗渠專用。 PB槽原理見(jiàn)圖2.36所示, 圓形斷面收縮成梯形喉道, 喉道部產(chǎn)生射流(平均流速比水面?zhèn)鞑サ乃ㄋ俣瓤斓牧鲃?dòng)) , 測(cè)量上游側(cè)水位h a, 求取流量Q。

式中: 系數(shù)C和指數(shù)n是取決于PB槽口徑和各構(gòu)件形狀尺寸的常數(shù)。
PB槽的特點(diǎn):
?。╝) 在維持自由水面流的管渠內(nèi), 管渠粗糙度等條件變化會(huì)導(dǎo)致流量值變化, 而PB槽幾乎不受管壁粗糙度等條件變化的影響, 測(cè)量值的長(zhǎng)期變化??;
?。╞) PB槽的水頭損失在非滿管流儀表中屬于較小的, 喉道部自清洗效果好, 幾乎不必?fù)?dān)憂固體物的沉淀和堆積;
?。╟) 作為渠道不發(fā)生射流的條件, PB槽上游暗渠坡度必須在20‰以下,然而實(shí)際渠道幾乎沒(méi)有會(huì)超過(guò)該坡度者;
?。╠) 渠道下游側(cè)水深必須小于上游測(cè)水深的85%, 否則測(cè)量精度會(huì)下降,有時(shí)候甚至無(wú)法測(cè)量。
流速—水位流量計(jì)
p 圖2.37所示為傳播時(shí)間超聲流速計(jì)和超聲液位計(jì)組成的流速—水位流量計(jì)。 所測(cè)流速是線平均流速, 水位是通過(guò)測(cè)量水位和超聲液位傳感器之間的距離間接求得。

圖中所示為流速水位流量計(jì)信號(hào)系統(tǒng)和運(yùn)算框圖, v是流速計(jì)實(shí)測(cè)的平均流速,v乘上線流速修正系數(shù)K L 求流通面積A的平均流速。 即L LK v v =流量Q為:



潛水式電磁流量計(jì)
p 潛水式電磁流量計(jì)需在渠道中安置一擋板截留, 在擋板底部裝上潛水式電磁流量傳感器。 擋板截住渠道, 迫使水流只能從流量傳感器中流過(guò), 比較原來(lái)高的流速通向下游, 從而抬高擋板上游的水位, 產(chǎn)生擋板上下游水位差h,此水位差的勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉賤的動(dòng)能, 即

式中: K—系數(shù)
g—重力加速度
潛水式電磁流量計(jì)工作時(shí), 液體流動(dòng)狀況屬于淹沒(méi)孔口流, 孔口流出速度與孔口在自由表面下的沉沒(méi)速度無(wú)關(guān), 僅取決于上下游的水位差。 也就是說(shuō)流量測(cè)量值與流量傳感器(或分流模型) 安裝位置無(wú)關(guān), 但要求盡可能低, 使運(yùn)行過(guò)程中始終處于淹沒(méi)流狀態(tài)下。
通過(guò)流量傳感器的流速一般為2~3. 5m/s, 上游抬高水位在100~300mm之間。在流量較大而又丌能用較大口徑流量傳感器時(shí), 為了避免水位差過(guò)大, 可以用如圖所示分流模型來(lái)擴(kuò)大流通能力。 分流模型的流通通道形狀尺寸一樣。 N個(gè)分流模型和一臺(tái)傳感器實(shí)測(cè)流量乘上( n+1) 倍。 丌同流量和允許水位差條件下流量傳感器口徑和分流模型臺(tái)數(shù)選配見(jiàn)書(shū)中表2.11。
a.無(wú)活動(dòng)條件, 可測(cè)量含有固體顆?;驊腋◇w的液體
b.可使用下游側(cè)水位變化的渠道
c.因?yàn)樵O(shè)置擋板截留, 測(cè)量與渠道形狀和上游直渠道狀況無(wú)關(guān)
d.水頭損失比較大, 流量傳感器內(nèi)必須保持滿管流
e.擋板前會(huì)有一定程度固形物堆積, 要定時(shí)清理
明渠流量計(jì)在城鎮(zhèn)污水廠的應(yīng)用
p 明渠流量計(jì)由測(cè)量液位的儀表和按公布的文件制作的水槽兩部分組成, 液位儀表是直接測(cè)量的是渠道戒者水槽內(nèi)的液體高度。 用于明渠測(cè)流量時(shí), 在明渠上安裝量水堰槽。 量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。 儀表測(cè)量量水堰槽內(nèi)的水位, 再按相應(yīng)量水堰槽的水位—流量關(guān)系推算出流量。
p 1、 超聲波測(cè)液位原理 發(fā)射發(fā)射出的超聲脈沖, 通過(guò)傳播媒質(zhì)傳播到被測(cè)液面, 經(jīng)反射后再通過(guò)傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器, 測(cè)出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質(zhì)中傳播的時(shí)間。 再根據(jù)傳聲媒質(zhì)中的聲速, 就可以算得從換能器到液面的距離。 從而確定液位。 因此我們可以計(jì)算出探頭到反射面的距離D = C*t/2(除以2 是因?yàn)槁暡◤陌l(fā)射到接收實(shí)際是一個(gè)來(lái)回, D 是距離, C 是聲速, t 是時(shí)間) 。 再通過(guò)減法運(yùn)算就可得出液位值。
p 2、 量水堰槽的測(cè)流量原理 流通順暢的明渠內(nèi)流量越大, 液位越高; 流量越小, 液位越低( 如圖) 。 通過(guò)測(cè)量水位可以推算出流量。 普通明渠內(nèi)流量。
不水位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 受渠道的坡降比和表面的糙度影響。 在渠道內(nèi)安裝量水堰槽, 產(chǎn)生節(jié)流作用, 使明渠內(nèi)的流量不液位有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 這種對(duì)應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸, 把渠道的影響盡可能減小。
常用的量水堰槽有, 直角三角堰、矩形堰和巴歇爾槽(如圖) , 使用超聲波明渠流量計(jì), 安裝時(shí)必須知道配用量水堰槽的水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。 巴歇爾槽知道了喉道寬度b, 就可以用相應(yīng)的公式算出水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。直角三角堰也是用相應(yīng)的公式計(jì)算出水位—流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。 矩形堰也有相應(yīng)的公式。 但是還與安裝的渠道尺寸有關(guān), 確定水位-流量關(guān)系時(shí), 矩形堰與渠道寬B、 開(kāi)口寬b、 上游堰坎高度p有關(guān)。


明渠流量計(jì)不量水堰槽配合使用, 測(cè)量明渠內(nèi)水的流量。 主要用于測(cè)量污水廠、 企事業(yè)單位的污水排放口、 城市下水道的流量及農(nóng)田水利中的渠道等。由于本公司儀表采用超聲波穿過(guò)空氣, 以非接觸的方法測(cè)量。 因此在粘污、腐蝕性液體條件下, 比接觸式的儀表, 具有更高的可靠性和耐用性。
城鎮(zhèn)污水流量計(jì), 污水明渠流量計(jì)量水堰槽
選擇量水堰槽的種類, 要考慮渠道內(nèi)流量的大小, 渠道內(nèi)水的流態(tài),是否能形成自由流。 根據(jù)流量的不同, 我們可以選擇不同的堰槽。
①流量小于40 升/秒建議使用直角三角堰;
?、诖笥?0 升/秒建議使用巴歇爾槽;
③上游渠道較短, 流量又大于40 升/秒建議使用矩形堰。條件允許, 選擇巴歇爾槽。 巴歇爾槽的水位-流量關(guān)系是由實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定出來(lái)的, 而且對(duì)于上進(jìn)渠槽條件要求較弱。 三角堰和矩形堰的水位-流量關(guān)系來(lái)源于理論計(jì)算, 容易由于忽略一些使用條件,帶來(lái)附加誤差。
使用玻璃鋼制做量水堰或槽。 三角堰、 矩形堰堰口尺寸要準(zhǔn)確,朝向進(jìn)水一側(cè)表面要光滑; 巴歇爾槽喉道部分尺寸要準(zhǔn)確, 槽內(nèi)表面要光滑。
相信通過(guò)以上“HH-002防爆型明渠流量計(jì)”的全部?jī)?nèi)容,能夠使大家對(duì)明渠流量計(jì)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí),對(duì)選擇合適的明渠流量計(jì)有所幫助。如有疑問(wèn),可以隨時(shí)聯(lián)系我們。




















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