明渠流量仪表讲解3

4、1 概述

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，最大流量和最小流量；
2） 测量精确度要求；
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。

4、2 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。选定在最大流量时，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。

4、3 渠用流量仪表适用范围和性能比较

常用渠用流量仪表适用范围和性能比较归纳如表4。

测量方法 比较项目	堰法(薄壁堰)	P槽法	PB槽法	流速-水位法	潜水电磁法
适用渠道 类型	明渠	明渠	圆形暗渠	明渠、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	不必改动渠道，流量检测要用流速计	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	流速计+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)	渠宽：300-1000 口径：300-500	口径：500-400 (600)
流量或流速范围	15-40000m3/h 三角堰 小流量 矩形堰 中流量 等宽堰 大流量	30-15000 (33000)m3/h	20-12000 (4200)m3/h	流速：0-20m/s	10-5000m3/h
测量精确度误差/(%FS)	1-3	3-5	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	(20-100):1	10:1
抬高水位/mm	200(120)-80	75-200	口径的 (1/20-1/30)	无	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	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	上游侧：≥(10-15)倍渠道(或口径) 下游侧：≥5倍渠宽(或口径)
对液体的 要求	无特殊要求	无特殊要求	无特殊要求	传播时间法超声流速计；浊度≤5000mg/L多普勒法超声流速计：浊度60-5000mg/L	液体导电率≥10-4s/cm测量废水、下水不存在问题