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替换渠道内的巴氏计量槽

发布于：2022-11-02 11:02:02 来自：给排水工程/中水处理回用 [复制转发]

好氧回流渠道的流量测量要求

好氧池回流污泥渠的情况如下：

? 2600X2300mm；

? 悬浮物浓度8000mg/L左右；

? 渠道中设置有巴氏计量槽，测量偏差比较大。

渠道流量测量的要求如下：

? 测量渠道的瞬时流速、瞬时流量、液位、水温和累计流量，其中流量测量误差＜±3%；

? 高悬浮物情况下，保持稳定的测量精度；

? 尽量不拆除渠道中现有的计量槽，不做土建工程；

? 要求方便安装和维护；

? 使用寿命长，尽可能免维护。

流量计的选择

好氧池回流渠道的特点之一，是悬浮物浓度高，底部容易沉积。根据这些特点和测量要求，对下面的流量计进行分析：

2.1 巴氏计量槽

巴歇尔槽(Parshall flume)是明渠流量测量的辅助设备。原型是文丘里槽，巴歇尔槽名字是1929年美国土木学会命名的。巴歇尔槽是文丘利槽中最普及的计量槽。

巴歇尔槽的测量原理如下：明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低。对于一般的渠道，液位与流量没有确定的对应关系。因为同样的水深，流量的大小，还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽，由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小，因此，渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位对应相同的流量。量水堰槽把流量转成了液位。通过测量量水堰槽内水流的液位，再根据相应量水堰槽的水位vs流量关系，反求出流量。

因为好氧回流污泥的悬浮物浓度高，好氧池回流渠道容易沉积污泥，导致液位测量偏差大，相应的流量测量偏差大。

2.2 超声波多普勒流量计

多普勒流量计基于多普勒效应进行流量测量。测量的先决条件是介质中包含有微小颗粒（矿物质或气泡），适用于生活污水、工业废水等介质的流体测量。城市地下管网雨污水中都含有一定数量的杂质微小颗粒或气泡，它们以与水体相同的速度移动。多普勒流量计向水中发射连续超声波，超声波遇到水中颗粒后反射；多普勒流量计接收到的反射波的频率将发生变化。多普勒流量计将记录这个频率的变化值，并根据多普勒效应计算出这个点的颗粒的运动速度。然后通过预先设定的流场模型，计算出整个断面平均流速。

多普勒流量计具有易于安装等特点，但也有如下的缺点：

? 测量精度受颗粒浓度影响；

? 实际测量为点流速，而非断面流速；

? 不适合大断面的流量测量；

? 测量精度受颗粒浓度影响；

? 测量误差达不到要求；

? 维护工作量大；

? 需要定期校正。

2.3 超声波互相关流量计

互相关流量计的测量流速的方法是基于超声波反射原理。

工作时，流量计传感器发射固定角度的超声波脉冲，扫描雨污水中的反射物（微小颗粒，矿物或气泡），将得到的回波保存为图像或回波模式。间隔几毫秒后，接着进行第二次扫描，产生的回波图像或模式也被保存。由于反射物随雨污水介质在同步移动，通过比较前后两个相似图像或模式之间的相互关系可以识别反射物的位置来检测和计算流速。考虑到超声波的光束角度和脉冲重复率，通过空间分配最多可以直接测量流体中的16层微小颗粒的速度，从而直接计算得到高精度的管道断面流速：当流速＜1m/s时，测量不准确性为测量值的±0.5%即±5mm/s；当流速＞1m/s时，测量不准确性为测量值的±1%。这也是互相关流量计的测量精度优于多普勒流量计的关键之处。

互相关流量计的测量原理，见下图。