摘要:流量(liàng)計
作爲水利(lì)行業必要的(de)一種測量設(she)備,可以實時(shí)提⁉️供當前渠(qú)道或管道的(de)流量,也可以(yǐ)計量用水量(liang)的情況🐅,并以(yi)此.來核定和(he)收取費用。本(běn)文着重介紹(shao)當前常用的(de)幾種流量計(ji)的原理和特(te)點🍓,用以在選(xuǎn)擇💘流量計時(shi)的參考。
黨的(de)十九大報告(gao)提出實施鄉(xiang)村振興戰略(luè),強調堅持🏃🏻農(nóng)業農村優先(xian)發展,要體現(xiàn)在公共資源(yuan)配置.上,特别(bié)☎️是要加快農(nong)田🌏水利、水利(lì)設施建設、完(wán)善管護運行(hang)機制。通過農(nóng)業水🈲價綜合(he)改革,可🈲以逐(zhu)步調節城鄉(xiāng)居民生活、農(nong)業👅灌溉、工業(yè)生産和生态(tai)用水水價,使(shǐ)之基本趨于(yu)合理,進一步(bu)挖掘年節水(shuǐ)能力,明⛱️晰水(shui)流産權,根🛀治(zhì)水污染防治(zhi)。其中,節水灌(guan)區改造、量水(shuǐ)及用水設施(shī)配套,是💜關鍵(jian)環節。
流量計(jì)(設施在實施(shi)農業灌區取(qu)水計量,分水(shui)到戶(田)中發(fā)揮着🏃🏻♂️基礎性(xing)作用。在灌區(qu)節水改造以(yǐ)及農業水♋價(jia)綜合改革中(zhong),應用極爲廣(guang)泛。目前,市場(chang)上有多種測(cè)量流量的流(liu)量計,但它們(men)原理、特點和(he)局限性都不(bú)盡🚩相同,沒有(yǒu)一種流量計(ji)可以适用所(suo)用情況。因此(ci),應用🌈是需要(yào)結合當地條(tiao)件進行合理(lǐ)選擇💃🏻。本文介(jiè)紹了灌區節(jie)水改造中常(chang)見的一些流(liu)量計,以期爲(wèi)用戶在選擇(zé)時提供理論(lun)支撐和基礎(chǔ)性的幫助。
1常(cháng)用流量計(設(shè)施)
1.1堰式流量(liang)計
堰式流量(liàng)計是測:量明(ming)渠流量的一(yī)種裝置,其原(yuan)理爲在🔱明渠(qú)🈲中🈚安裝流水(shui)堰,水流将被(bei)堰闆攔住而(er)升高水位,并(bìng)越過🐕堰闆。測(cè)定越闆的水(shui)流的水位,根(gēn)據水位-流量(liang)關系曲線确(què)定下洩流量(liàng)。常用的堰式(shi)流量計有3類(lèi)💯:三角堰、矩形(xing)堰和全寬堰(yan)。三角📞堰用于(yu)測量小流量(liang);矩形堰用于(yú)測量中流量(liang);全寬堰用于(yu)測量大流量(liàng)。堰式🈲流量計(ji)價格低廉、使(shi)用簡單,因而(er)在明渠流量(liang)測量中被廣(guǎng)泛采用。堰式(shi)流量計的使(shi)用💯也有局限(xian)性。它不能用(yòng)于帶有固體(ti)顆粒的流體(tǐ),因爲這些固(gu)體物質會損(sǔn)壞堰口或者(zhě)沉積在堰闆(pan)上📞遊,影響流(liú)量的測量。
因(yīn)此,堰式流量(liàng)計不合适泥(ni)沙含量大的(de)水流或灌💞區(qu)。
1.2纜道測流
由(you)水文纜道、全(quan)自動纜道綜(zōng)合控制台、纜(lǎn)道綜合信号(hao)系統、聯機通(tōng)信模塊、計算(suàn)機控制系統(tong)等部分組✌️成(cheng),集交流變頻(pin)調速⛹🏻♀️技術、光(guang)栅編碼測距(ju)技術、纜道測(ce)流技術、纜道(dào)🔞無線信号傳(chuan)輸技術和計(ji)算機聯機✊測(cè)控處理及數(shù)據整💘編技術(shù)于一體,該系(xi)統可以通過(guo)計算機控🐪制(zhi)水文纜道實(shi)現全自動、半(bàn)自動方式對(duì)人工、天然河(hé)道任意斷面(miàn)流量監測。
纜(lǎn)道測流精度(du)高,但昂貴的(de)價格限制它(tā)的廣泛應🌈用(yong)。故此,纜道測(cè)流适合于重(zhòng)要斷面的測(cè)流。
13梯形喉口(kou)無喉道量水(shuǐ)槽
由收縮段(duàn)和擴散段組(zu)成,槽底爲原(yuan)渠底,無底坎(kan),兩段之間爲(wei)梯⭐形喉口。該(gai)種量水槽水(shuǐ)流邊界變化(huà)較㊙️爲平😘緩,有(yǒu)效改💰善小流(liu)量時測量誤(wù)差和大流量(liàng)時的水頭🔞損(sǔn)失。該測流設(shè)施對地形有(you)一定要求,适(shì)合⛹🏻♀️用灌區渠(qú)系中的渠道(dao)(支渠、鬥渠)測(cè)流。
1.4孔闆流量(liang)計
孔闆流量(liang)計
是将标準(zhun)孔闆與多參(cān)數差壓變送(sòng)器(或
差壓變(bian)送器
、
溫度變(bian)送器
及壓力(lì)變送器)配套(tao)組成的高量(liàng)程比差壓流(liu)量裝😘置,可測(ce)量氣體、蒸汽(qì)、液體等流體(tǐ)的流量,具有(yǒu)結構✨簡單,維(wéi)修方便,性能(neng)💋穩定,廣泛應(ying)用于石油、化(hua)工、冶金、電力(lì)、供熱、供🤩水等(deng)領域的過程(chéng)控制和測量(liàng)。
該測流裝置(zhì)測試對象爲(wèi)有壓流動,在(zai)使用前需将(jiāng)明渠🔱流轉🔞化(hua)爲有壓流。
1.5文(wén)丘裏流量計(jì)
文丘裏流量(liàng)計是--種常用(yòng)的測量有壓(ya)管道流量的(de)裝置,屬
壓差(chà)式流量計
,常(cháng)用于測量空(kōng)氣、天然氣煤(mei)氣、水等流體(ti)的流量。它🥵包(bāo)🔴括“收縮段”、“喉(hóu)道”和“擴散段(duàn)”3部分,安裝在(zai)需要測定流(liu)量的管道.上(shàng),用于測量🌈封(fēng)閉管道中單(dan)相穩定流體(ti)的流量。流量(liang)測量範👣圍最(zuì)大/最小流量(liàng)比很小,一👌般(ban)在3~5之間。
該設(shè)備具有結構(gòu)簡單、适用工(gong)況範圍廣、易(yi)于實時監🌐控(kong)等優⭐點,缺點(diǎn)是難以滿足(zu)變化幅度大(da)的流量測量(liang)。
1.6均質管流量(liàng)計
基于皮托(tuō)管流量計發(fā)展起來的--種(zhǒng)新型差壓式(shì)流量計,通過(guò)測量截面多(duō)點的流速來(lai)獲取截面的(de)平均流速,可(kě)⛷️以應用于非(fēi)對稱性流速(su)分布管段的(de)流🧑🏾🤝🧑🏼量測量。
該(gāi)設備具有結(jié)構簡單,安裝(zhuāng)方便,價格低(di)廉和節能的(de)優☎️點,在管道(dao)中測流效果(guǒ)較好,用于明(ming)渠流動測流(liu)需經過進一(yi)步的改造。
1.7容(rong)積式流量計(jì)
利用測量元(yuán)件,把流經儀(yi)表内的流體(ti),分隔爲單個(gè)的固定容積(jī)部分,并連續(xu)不斷地排出(chū)。其測量原理(li)類似于一種(zhong)标準容積的(de)🌈容器,連續地(dì)對流體流動(dòng)的介質,進行(háng)固定容積☁️的(de)測量和計算(suàn)。
容積式流量(liàng)計,具有對上(shang)遊流動狀态(tài)變化不敏感(gǎn),可☀️用于高粘(zhan)度液體的測(cè)量,結構複雜(za),體積龐大,該(gāi)設備🏃🏻在明渠(qú)流動測流中(zhōng)具有廣闊的(de)前景。
1.8電磁流(liú)量計
電磁流(liú)量計
的測量(liàng)原理是根據(ju)法拉第電磁(ci)感應定律測(ce)量流速,再測(ce)量流通截面(miàn)液位高度得(de)流通面積,兩(liǎng)者相乘得到(dào)所測流量。
優(you)點是壓損極(ji)小,可測流量(liang)範圍大。精确(què)度較高,可測(ce)量電🔴導:率≥5μs/cm的(de)酸、堿、鹽溶液(ye)、水、污水、腐蝕(shí)性液體以🌈及(jí)泥❤️漿、礦漿、紙(zhi)漿等的流體(tǐ)流量。缺點是(shì),不能測量氣(qì)體、蒸汽以及(ji)純淨水的流(liu)量,同時,儀器(qì)精密,價格比(bi)較昂貴🐕。
1.9
超聲(sheng)波流量計
基(jī)于傳播速度(dù)差法的多聲(shēng)道結構。其基(ji)本原理可💁以(yi)歸納爲聲波(bō)在流體中順(shùn)流和逆流的(de)傳播時間差(chà)與流體流速(su)成正比。根據(ju)接受到的頻(pín)率時間差,可(ke)計算出流體(tǐ)的流速🐕,采用(yòng)流速-面積法(fǎ)得到流量。
優(you)點是,測量準(zhun)确度很高,幾(jǐ)乎不受被測(cè)介質的各種(zhong)參數的幹☁️擾(rǎo),尤其可以解(jiě)決其它儀表(biao)不能的強☂️腐(fu)蝕性、非導電(dian)☀️性、放🏃♀️射性㊙️及(jí)易燃易爆介(jiè)質的流量測(cè)量問題,已在(zài)中型灌區有(yǒu)着廣泛的應(ying)用。缺點是,價(jià)格貴、安裝時(shí)對地形有一(yī)定👄要求。
2讨論(lùn)
2.1适用性
以上(shàng)9種流量計(設(shè)施D在當前灌(guan)區取水計量(liang)工作中,已經(jing)有所應用,但(dàn)是均不同程(chéng)度的受到限(xiàn)制。堰流式流(liú)量計無法🧡适(shì)應大流量明(míng)渠流動:纜道(dao)測流僅适合(hé)幹支渠;梯形(xing)喉口無喉道(dao)🔴量水槽✍️對地(di)形要求高;孔(kong)闆流量計、均(jun1)質管流量計(ji)及文丘裏流(liú)量計隻🔞對管(guǎn)道流效㊙️果好(hǎo):電磁流量計(ji)、超聲波流量(liang)計價昂貴的(de)價格影💛響了(le)推廣應用:容(róng)積式流量計(ji),結構較爲複(fú)雜,體積龐大(da)。
22測流原理
從(cóng)測流原裏來(lái)看,以上九種(zhǒng)流量計可分(fèn)爲:壓力接觸(chù)式、無壓接觸(chù)式、非接觸式(shi)以及容積式(shì)。纜道測流、孔(kong)闆📧流量💛計、文(wen)🤩丘裏流量計(ji)、均質管流量(liàng)計屬于壓力(li)接觸式:堰式(shì)流量計、梯形(xing)喉口無喉♻️道(dao)量水槽屬于(yu)無壓接觸式(shì):纜道測流、電(diàn)磁流量計、超(chāo)聲波流量🔴計(jì)屬于非接觸(chù)式;容積式流(liu)量計屬于容(rong)積式。
2.3在灌區(qu)中的應用現(xiàn)狀及前景
壓(ya)力接觸式流(liú)量計測流精(jīng)度高,但是需(xū)要的配套設(shè)備♍及相關水(shui)流條件也高(gāo),适合于重要(yao)斷面的測流(liú);無壓接觸式(shi)🐪流量設施,造(zào)價低,可以在(zài)地形滿足要(yào)求的灌區幹(gàn)🔞支渠采用;非(fēi)接觸式是目(mù)前應用最受(shòu)青睐的一-種(zhong)測流⭐計,但價(jia)格昂貴,隻有(you)部分大型灌(guàn)區或重要渠(qú)首取水計🚩量(liang)時采用:容積(ji)式流量計目(mu)前在灌區中(zhōng)應用較少,随(sui)着🔞技術的進(jìn)步,将來會有(you)較大應💘用前(qián)景。
測流技術(shù)與數據傳輸(shū)技術相結合(hé),是今後發展(zhan)的⚽一🥵-個方📱向(xiàng),将🈲來會有大(da)發展。
3結論
流(liu)量計發展至(zhi)今已有一個(gè)世紀的曆史(shi),種類繁多🙇♀️,用(yong)🥰途廣泛,并🔞且(qiě)越來越精密(mi)。近年來由于(yu)電子技術的(de)引入,賦予了(le)💋流量計自我(wǒ)診斷的功用(yòng),更好的性能(néng)極大♈滿足了(le)🏃行業用戶的(de)需求,同時創(chuàng)造了更大的(de)市場空間。在(zài)未來流量計(ji)自動化程度(dù)會更高,可以(yǐ)結合通訊技(ji)術讓使用者(zhě)可以遠程實(shi)時獲取現🏃場(chǎng)的流量數據(ju)❗和曆史數據(ju)。
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