EN
Жалаң
Ағын өлшегіш өлшеу нұсқаулығы
Time : 2025-08-14
Кіріспе
Ағын бірлік уақыт ішінде берілген нүкте арқылы өтетін сұйықтың көлемін білдіреді. Су ресурстарын өлшеу кезінде ағын әдетте куб фут/секунд (cfs), куб метр/секунд (cms), галлон/минут (gpm) немесе басқа ұқсас бірліктермен өлшенеді. Ағынды дәл өлшеу жүйені басқару, есеп айырысу және инженерлік жобалау сияқты қолданыстар үшін маңызды. Бұл мақалада жиі қолданылатын ағын өлшеу әдістерінің бірнешеуі талқыланып, қажетті ақпараттар ұсынылған.
Ағын үшін үздіксіздік теңдеуі
Тұрақты күйде (яғни, уақыт өте өзгермейтін жағдайда) үздіксіздік принципі құбырдың бір ұшына кіріп жатқан судың екінші ұшынан шығып кетуі керектігін білдіреді. Үздіксіздік теңдеуі былай өрнектеледі:
Ағын = Жылдамдық × Көлденең қима ауданы
Тұрақты күйде жылдамдық пен көлденең қима ауданының көбейтіндісі құбыр бойындағы кез келген нүктеде тұрақты болып қалады. Мысалы, егер жылдамдық 10 фут/сек болып өлшенсе және көлденең қима ауданы 10 шаршы фут болса, онда ағын шамасы 10 × 10 = 100 шаршы фут/сек болады.
Ашық арна ағынын өлшеу әдістері
Көру арқылы бағалау әдісі
Бұл негізгі тәсіл жылдамдық пен көлденең қима ауданын визуалды бағалап ағынды бағалау арқылы жүзеге асырылады. Ауданды өлшеу дәлдігін арттыру үшін сызғыш қолдануға болады, ал жүзіп жүрген қалдықтардың белгілі бір арақашықтықты жүзіп өту уақытын өлшеу үшін секундомер қолданылады.
Қолданылуы: Ағынның төменгі деңгейінде немесе шамамен бағалау үшін.
Тереңдіктен ағынға дейінгі әдіс (Маннинг теңдеуі)
Каналдың геометриясы мен еңісі белгілі және қозғалыс біркелкі болған жағдайда Мэннинг формуласы тереңдікті өлшеу арқылы қозғалысты есептейді. Формула жылдамдықты тереңдікке, еңіске және Мэннингнің кедір-бұдырлық коэффициентіне (n) байланысты есептейді.
Ескерту: Дәл әуіртілген ағын үшін (мысалы, су қоймасының жоғарғы ағынындағы кері су) қолайсыз. АҚШ геологиялық зерттеу институты (USGS) жиі осы әдісті қолданады, гидравликалық модельдерді қолданып деңгей-шығын қатынасын орнатады.
Негізгі өлшеу құрылғылары
Желоб немесе су құйғыш құрылымдар ағынды критикалық тереңдік арқылы өткізіп, тереңдік пен ағын арасындағы бір-біріне сәйкес қатынасты жасайды.
Артықшылықтары: Байланыссыз өлшеу, жоғары сенімділік.
Кемшіліктері: Соққы толқынының болуы мүмкін. Ашық каналдың ең дәл әдісі ретінде қарастырылады.
Аудан-жылдамдық өлшегіштер (AV өлшегіштер)
Бұлар тереңдікті (ауданға түрлендіріледі) және жылдамдықты (Доплер ультрадыбысы немесе оптикалық беттік бақылау арқылы) өлшеп, үздіксіздік теңдеуін қолданып ағынды есептейді. Жиі қолданылатын брендтерге ISCO, ADS және Hach (Sigma және Marsh-McBirney өлшегіштер) жатады.
Қолданыстар: Қысқа мерзімді құбырларды бақылау.
Кемшіліктері: Датчикті батыру қажет, жиі техникалық қызмет көрсету қажеттілігі және негізгі құрылғыларға қарағанда төменгі дәлдік.
Уақыт аралығындағы қозғалыс өлшегіштері
Мұнай өнеркәсібіндегі үлкен құбырлар үшін әзірленген, датчиктер арасындағы ультрадыбыстық толқындардың өту уақытын пайдаланып жылдамдықты есептейді.
Артықшылықтары: Көлденең қима жылдамдығын профильдеу арқылы жоғары дәлдік.
Кемшіліктері: Күрделі орнату әсерінен жоғары құн.
Толық құбырдағы қозғалыс өлшеу әдістері
Вентури өлшегіштері
Вентури эффектісін пайдаланады – қысымды өлшеу үшін ағысты тарылту арқылы Бернулли принципі бойынша қысымның түсуін жасайды.
Қолданыстар: Таза су; құбырлардың қысымдық тесіктерін ластану қаупі бар тұрып қалған сулар.
Турбинелік шығын өлшегіштер
Турбиненің айналу жылдамдығы арқылы ағынды өлшейтін механикалық құрылғылар.
Шектеулер: Тек таза су үшін қолайлы; қалдық сулардағы қатты заттар турбинаны бұғаттауы мүмкін.
Магниттік ағын санауыштар
Магниттік өріс арқылы сұйықтық қозғалысынан индукцияланған кернеуді тіркеу принципіне негізделген.
Артықшылықтары: Қосымша шығын жоқ; қазір ашық арна үшін де қол жетімді.
Қорытынды
Әрбір әдістің өзіндік артықшылықтары, шектеулері және дәлдік деңгейі бар. Қолдануға сәйкес техникалық талаптарға байланысты тиісті тәсілді таңдау керек. Бұлтты талдау құралдары шығын өлшегіштердің деректерін өңдеуді және өнімділігін бағалауды жақсартуға мүмкіндік береді.
