EN
Novosti
Водич за мерење протока
Time : 2025-08-14
Увод
Проток се односи на запремину флуида која пролази кроз одређену тачку у јединици времена. У мерењима водних ресурса, проток се обично квантификује у јединицама као што су кубни фут по секунди (cfs), кубни метри по секунди (cms), галони по минуту (gpm) или друге сличне јединице. Тачно мерење протока је критично за примене укључујући контролу система, наплату и инжењерски дизајн. Овај чланак објашњава неколико уобичајених метода мерења протока и нуди одговарајуће позадинске информације.
Једначина континуитета за проток
При стационарним условима (тј. непромењивим током времена), принцип континуитета диктира да вода која уђе на један крај цеви мора изаћи са другог краја. Једначина континуитета изражава се као:
Проток = Брзина × Површина попречног пресека
У стационарним условима, производ брзине и површине попречног пресека остаје константан у било којој тачки дуж цеви. На пример, ако је брзина измерена на 10 стопа у секунди, а површина попречног пресека је 10 квадратних стопа, проток би био 10 × 10 = 100 кубних стопа у секунди.
Методе мерења протока у отвореним каналовима
Визуелна метода процене
Ова основна метода подразумева процену протока визуелним одређивањем брзине и површине попречног пресека. Линијар може побољшати тачност мерења површине, док се секундомером може измерити време које треперећи предмет проведе на познатом растојању како би се проценила брзина.
Примена: Сценарио са ниским протоком или грубе процене у великом опсегу.
Метода дубина-проток (Манингова једначина)
Када су познати геометрија и нагиб канала и проток је једнолик, Менингова једначина израчунава проток коришћењем мерења дубине. Формула повезује брзину са дубином, нагибом и коефицијентом храпавости по Менингу (n).
Напомена: Није погодно за постепено променљив проток (нпр. заотаљена вода узводно од брана). Геолошка служба Сједињених Држава (USGS) често користи ову методу, коришћењем хидрауличких модела за успостављање односа између нивоа и протока.
Примарни мерни уређаји
Конструкције као што су жлебови или преводници физирају проток кроз критичну дубину, стварајући један-на-један однос између дубине и протока.
Предности: Неконтактно мерење, висок поузданост.
Недостаци: Потенцијални губици нивоа. Сматра се најпрецизнијом методом за отворене канале.
Метри за површину-брзину (AV метри)
Они мере дубину (која се претвара у површину) и брзину (путем Доплер ултразвука или оптичког праћења површине) како би израчунали проток коришћењем једначине континуитетета. Чести произвођачи укључују ISCO, ADS и Hach (Sigma и Marsh-McBirney метри).
Примена: Краткорочно праћење канализације.
Недостаци: Захтева уронање сензора, често одржавање и нуди нижу тачност у односу на примарне уређаје.
Мерни уређаји за проток методом времена проласка
Развијени за велике цеви у нафтној индустрији, користе време проласка ултразвучних таласа између сензора за израчунавање брзине.
Предности: Висока прецизност кроз профилисање брзине по пресеку.
Недостаци: Виша цена услед комплексне инсталације.
Методе мерења протока у потпуно испуњеним цевима
Вентури мерилачки уређаји
Користе Вентури ефекат – сузивање тока да би се створио пад притиска за мерење путем Бернулијевог принципа.
Примена: Чиста вода; код отпадних вода постоји ризик запушавања отвора за мерење притиска.
Prometni računari sa turbine
Mehanički uređaji koji mere protok putem brzine rotacije turbine.
Ograničenja: Pogodni samo za čistu vodu; čvrsta tela u otpadnoj vodi mogu da zaključe turbinu.
Магнетни мерни уређаји за проток
Rade na osnovu Faradejevog zakona elektromagnetne indukcije, otkrivajući napon indukovan kretanjem fluida kroz magnetno polje.
Prednosti: Nema dodatnog gubitka pritiska; sada dostupni i za primenu u otvorenim kanalima.
Закључак
Svaka metoda ima svojstvene prednosti, ograničenja i nivoe tačnosti. Izbor odgovarajuće tehnike zavisi od specifičnih zahteva primene. Alati za analitiku zasnovani na oblaku mogu poboljšati procesiranje podataka i evaluaciju performansi protokomera.
