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閱讀：536發(fā)布時(shí)間：2020-7-10
明渠流量計(jì)主要適用于水庫(kù)、河流、水利工程、農(nóng)田灌溉及涵洞等的流量測(cè)量。由于其主要采用量水堰槽法和流速面積法計(jì)算輸水?dāng)嗝媪髁浚虼似浒惭b方式將直接影響測(cè)量的結(jié)果和精度。
如何安裝明渠流量計(jì)
明渠測(cè)流量方法從原理上可分為兩大類：水位法與流速面積法。
水位法是通過(guò)測(cè)量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式或?qū)嶒?yàn)曲線換算成流量來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)量的。
流速面積法不需修建量水建筑物，通過(guò)測(cè)量過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（實(shí)際上過(guò)水?dāng)嗝婷娣e是通過(guò)測(cè)量的水位來(lái)?yè)Q算求得）與斷面流速來(lái)求得流量。
一、水位法
水位法需要修建量水建筑物，整體精度不高。一方面，當(dāng)渠道沿程水頭差較小時(shí)，量水建筑物會(huì)產(chǎn)生水頭損失而影響渠道過(guò)水；另一方面，當(dāng)量水建筑物下游附近建有閘門(mén)等擋水建筑物時(shí)會(huì)在量水建筑物處形成淹沒(méi)出流，此時(shí)測(cè)量精度會(huì)大幅下降。
常用量水堰槽
水位法一般應(yīng)用于寬度比較小或流量比較小的渠道。渠道寬度超過(guò)1米時(shí)，量水建筑物造價(jià)會(huì)增加很多；此時(shí)如果不做量水建筑物，而直接用渠道的水位流量經(jīng)驗(yàn)關(guān)系曲線測(cè)流時(shí)，精度會(huì)很低。
探頭的安裝方法
流速面積法
流速面積法不需要修建量水建筑物，通過(guò)測(cè)量過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（實(shí)際上過(guò)水?dāng)嗝婷娣e是通過(guò)測(cè)量的水位來(lái)?yè)Q算求得的）與斷面流速來(lái)求得流量，并且精度高、不受下游頂托水的影響。液位測(cè)量可通過(guò)安裝液位計(jì)實(shí)現(xiàn)，下面重點(diǎn)介紹斷面流速的測(cè)量。
2.1、聲學(xué)時(shí)差法
時(shí)差法適用于清水環(huán)境，水中氣泡與雜質(zhì)不宜過(guò)多。安裝于渠道兩岸，安裝精度要求高，維護(hù)費(fèi)用也高，目前使用比較少。
實(shí)物安裝圖如下圖：
安裝示意圖如下：
聲學(xué)時(shí)差法又有單聲道和多聲道之分，測(cè)量示意圖如下：
2.2、聲學(xué)多普勒法
聲學(xué)多普勒明渠流量計(jì)適用于含氣泡與雜質(zhì)的水。安裝于渠道底部或側(cè)壁，安裝精度要求低，測(cè)量精度高、維護(hù)費(fèi)用也低，目前使用比較多。
實(shí)物安裝圖如下圖:
安裝示意圖如下圖:
2.3、電磁法
電磁法適用于導(dǎo)電率穩(wěn)定且整體流速較高的水體。安裝于渠道側(cè)壁，安裝精度要求高，維護(hù)費(fèi)用較低。由于受水體環(huán)境影響大，數(shù)據(jù)容易受到波動(dòng)，目前在明渠中很少使用。
實(shí)物安裝圖如下圖：
安裝示意圖如下圖:
電磁法也有單聲道和多聲道之分，實(shí)際安裝示意圖如下：
如何提高測(cè)量精度
以上幾種測(cè)量方法在實(shí)際應(yīng)用中，其實(shí)際測(cè)量精度與理論精度（即儀器出廠標(biāo)定精度）肯定會(huì)有一定的差距，這主要是由于安裝位置、安裝精度、數(shù)據(jù)處理方法、校準(zhǔn)方法等產(chǎn)生的，因此提高測(cè)量精度主要從這幾點(diǎn)入手：
a、調(diào)整安裝位置
盡量選擇具有標(biāo)準(zhǔn)斷面的順直渠道，滿足*后5的要求（既儀器上游順直段有10倍渠寬，下游順直段有5倍渠寬）。如果不滿足這個(gè)要求，水的流態(tài)不會(huì)非常平穩(wěn)，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量結(jié)果偏大或偏小的情況，這時(shí)就需要進(jìn)行修正，一般是乘以一個(gè)修正系數(shù)（該系數(shù)是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)率定產(chǎn)生的）或調(diào)整安裝位置。
b、提高安裝精度
主要為流速探頭的安裝角度、位置等是否準(zhǔn)確。如果安裝角度發(fā)生偏差，則結(jié)果會(huì)有一個(gè)固定的誤差系數(shù)，這時(shí)候?yàn)樘岣邷y(cè)量精度，則需要調(diào)整安裝角度或乘以一個(gè)修正系數(shù)。
c、數(shù)據(jù)處理方法
主要是指在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有各種干擾（如正在測(cè)量時(shí)有魚(yú)在流速探頭附近游過(guò)），使個(gè)別數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或*失真。如果測(cè)量的時(shí)間間隔較大，則這些失真數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響，因此需要增加測(cè)量時(shí)間間隔密度，對(duì)失真數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除或平滑處理。
d、校準(zhǔn)方法
校準(zhǔn)時(shí)一定要保證在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)量處的斷面過(guò)流量保持恒定，否則在漲水或落水的過(guò)程中，同樣的水位會(huì)對(duì)應(yīng)不同的流量，造成校準(zhǔn)系數(shù)結(jié)果偏大（落水）或偏小（漲水）。另一個(gè)要注意的是，要選擇一個(gè)或幾個(gè)合適的水位附近進(jìn)行校準(zhǔn)，不能選擇水位；當(dāng)實(shí)際斷面過(guò)流量的準(zhǔn)確值無(wú)法獲得時(shí)，可通過(guò)對(duì)稱法或反向法安裝儀器來(lái)抵消系統(tǒng)誤差。
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