EN
Новини
Ръководство за измерване с водомер
Time : 2025-08-14
Въведение
Потокът се отнася до обема на флуида, преминаващ през определена точка за единица време. При измерванията на водните ресурси потокът обикновено се измерва в единици като кубични фута в секунда (cfs), кубични метри в секунда (cms), галони в минута (gpm) или други подобни единици. Точното измерване на потока е критично за приложения, включващи системен контрол, таксуване и инженерни проекти. Тази статия описва няколко често използвани метода за измерване на потока и предоставя съответна фонова информация.
Уравнение на непрекъснатостта за поток
При условия на установен режим (т.е. непроменливо във времето), принципът на непрекъснатостта гласи, че водата, влизаща от единия край на тръбопровод, трябва да излезе от другия край. Уравнението на непрекъснатостта се изразява като:
Поток = Скорост × Площ на напречното сечение
При стационарни условия произведението от скоростта и площта на напречното сечение остава постоянно във всяка точка по тръбопровода. Например, ако скоростта се измерва на 10 фута в секунда, а площта на напречното сечение е 10 квадратни фута, дебитът ще бъде 10 × 10 = 100 кубични фута в секунда.
Методи за измерване на отвореното канализационно течение
Визуален метод за оценка
Този основен подход включва оценка на течението чрез визуално определяне на скоростта и площта на напречното сечение. Използването на линия може да подобри точността на измерване на площта, докато секундомер може да измери времето, за което плуващите отпадъци изминават известно разстояние, за да се оцени скоростта.
Приложения: Ситуации с нисък дебит или груби оценки.
Метод за дълбочина-течение (уравнение на Менънг)
Когато геометрията и наклонът на канала са известни и течението е еднородно, уравнението на Менънг изчислява дебита, използвайки измервания на дълбочината. Формулата свързва скоростта с дълбочината, наклона и коефициента на грапавост на Менънг (n).
Бележка: Неподходящо за постепенно променлив поток (напр. обратен поток надясно от язовири). Този метод често се използва от Геоложката служба на САЩ (USGS), като се прилагат хидравлични модели за установяване на зависимостта между нивото и дебита.
Основни измервателни устройства
Съоръжения като измервателни канали или прегради принуждават потока да мине през критична дълбочина, създавайки еднозначна връзка между дълбочината и потока.
Предимства: Измерване без контакт, висока надеждност.
Недостатъци: Възможна загуба на напор. Счита се за най-точния метод за измерване в открити канали.
Метри за площ-скорост (AV метри)
Те измерват дълбочина (преобразувана в площ) и скорост (чрез доплер ултразвук или оптично проследяване на повърхността), за да изчислят потока, използвайки уравнението на непрекъснатост. Чести марки са ISCO, ADS и Hach (Sigma и Marsh-McBirney метри).
Приложения: Краткосрочно наблюдение на канализацията.
Недостатъци: Изисква потапяне на сензора, често поддръжка и предлага по-ниска точност в сравнение с основните устройства.
Метри за измерване на времето на преминаване (Transit-Time Flow Meters)
Разработени за големи тръби в петролната индустрия, те използват времето на преминаване на ултразвукови вълни между сензорите, за да изчислят скоростта.
Предимства: Висока точност чрез профилиране на скоростта в напречното сечение.
Недостатъци: По-висока цена поради сложна инсталация.
Методи за измерване на пълното тръбно течение
Метри Вентури
Използват ефекта на Вентури – стесняване на потока, за да създадат перепад на налягането, измерван чрез принципа на Бернули.
Приложения: Чиста вода; отпадъчните води имат риск от запушване на отворите за налягане.
Турбинни течностмери
Механични устройства, измерващи потока чрез скоростта на въртене на турбината.
Ограничения: Подходящи само за чиста вода; твърди вещества в отпадъчните води могат да заклинят турбината.
Магнитни мерни уреди за поток
Работят по закона на Фарадей за индукцията, като регистрират напрежението, индуцирано от движението на течността през магнитно поле.
Предимства: Няма допълнителна загуба на налягане; сега е наличен и за употреба в отворени канали.
Заключение
Всеки метод притежава уникални предимства, ограничения и нива на точност. Изборът на подходящата техника зависи от конкретните изисквания на приложението. Облачни аналитични инструменти могат да подобрят обработката на данни и оценката на производителността на водомерите.
