在文章《一文弄懂明渠流量計(jì)工作原理》中介紹過工業(yè)用明渠流量計(jì)按測量原理主要分為堰法、測流槽法、流速-水位計(jì)算法和電磁流量計(jì)法,本文著重介紹不同工作原理的明渠流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。
1、堰式明渠流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和局限性
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,測量精度和可靠性好。
局限性: 因水頭損失大,不能用于接近平坦地面的渠道,堰上游易堆積污物,應(yīng)定期清理。
2、P槽式明渠流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和局限性
優(yōu)點(diǎn):水中固態(tài)物質(zhì)幾乎不沉淀,隨水流排出。
局限性:水位抬高比堰小,僅為25%,適用于不允許有大落差的渠道。
3、PB槽式明渠流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和局限性
優(yōu)點(diǎn):在維持自由水面流的管渠內(nèi),管壁粗糙度等條件變化會導(dǎo)致流量值變化,而PB槽式流量計(jì)幾乎不受管壁粗糙度等條件變化的影響,測量值的長期變化小。
PB槽式流量計(jì)的水頭損失在非滿管流測量儀表中屬于較小的,喉道部槽頂自清洗效果顯著,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槽式流量計(jì)上游暗渠坡度必須在 20/1000以下。
局限性:渠道下游側(cè)水深必須小于上游側(cè)水深的 85%,不滿足條件測量精度會下降,有時(shí)甚至無法測量。
4、流速-水位明渠流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和局限性
優(yōu)點(diǎn):渠道截面形狀不限于矩形,圓形、倒梯形或U形均適用,流量范圍度寬。
水位離渠床距離從接近零到滿位均能測量。暗渠即使達(dá)到滿管,壓力顯著增加時(shí)還能測量。
由于從流速和水位兩個(gè)信號求取流量,即使在受背壓狀態(tài)下流動,也能測量;同樣也可測逆向流。
幾乎不會發(fā)生固形物堆積現(xiàn)象。超聲流速計(jì)和超聲液位計(jì)不會阻礙流路,其他型式流速傳感器和液位傳感器尺寸亦相對較小,對流路阻礙也很小。
對于已有渠道安裝容易,不需改造渠道工程。
局限性:易受來流流速分布影響,測量場所上下游要有足夠長的直渠渠道。
5、潛水式電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和局限性
優(yōu)點(diǎn):無活動件,可測量含有固體顆?;驊腋◇w的液體。可使用于受潮水等形成下游側(cè)水位變化的渠道。因設(shè)置擋板截流,測量與渠道形狀和上游直渠道狀況無關(guān)。
局限性:水頭損失比較大,流量傳感器內(nèi)必須保持滿管流。擋板前會有一定程度固形物堆積,要定期清理。
常用液(水)位計(jì)
堰式、槽式、流速-水位式流量計(jì),均需配用相應(yīng)的液(水)位計(jì)。明渠流量計(jì)常用的液位計(jì)有浮子式、電容式、壓力式(壓力式水深儀、吹氣式液位計(jì)和小型壓力傳感器)和超聲式。壓力式水深儀測量原理、吹氣式液位計(jì)測量原理和超聲式液位計(jì)測量原理如下圖所示。
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