明渠超聲波流量計的種類(lèi)及安裝注意事項

    超聲波明渠流量計是由超聲探頭和量水堰槽配合合測量得出明渠流量信息的計量?jì)x表，具有安裝維護方便，使用壽命長(cháng)，環(huán)境適應性強，工作穩定，精度高，測量流量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，對環(huán)境的監測保護和污染的治理起著(zhù)重要的作用。設計的超聲波明渠流量計能較好地適應各種惡劣條件下的污水排放測量（包括強酸、強堿等腐蝕性液體），較好地適應污水排放的流量變化（（0~99999L/s）。

    1 工作原理

    超聲波明渠流量計主要由耐腐蝕的量水槽或堰、非接觸式超聲波液位傳感器、微電腦監控儀組成。

圖1 超聲波測量原理

    采用超聲波通過(guò)空氣，以非接觸的方式測量明渠內堰槽前指定位置的水位高度，在根據標準規定的液位-流量換算公式計算水的流量，參見(jiàn)圖1。被測液體流過(guò)量水槽（堰）形成一定的節流液位高度，在自由流狀態(tài)下，其流過(guò)水槽液體流量Q與液位H滿(mǎn)足關(guān)系式：    

    Q=C´Hn

    式中：C、n為與量水槽結構有關(guān)的系數。

    2 超聲波明渠流量計的種類(lèi)

    明渠流量計根據配置的堰槽不同分為堰式流量計和槽式流量計，槽式流量計又分為巴歇爾槽（P槽）和帕爾默.鮑魯斯槽（PB槽）流量計兩種。

    2.1 測量堰式流量計

    除堰板部分外，還包括相應液位計以及堰板上游足夠長(cháng)的直流段和整流段等。其特點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單，一般情況下價(jià)格便宜，測量精度高和可靠性好；因水頭損失大，不能用于接近平坦地面的渠道；堰上游易堆積固形物，要定期清理。

    2.2 巴歇爾槽流量計的特點(diǎn)

    水中固態(tài)物質(zhì)幾乎不沉積，隨水流排出；水位抬高比堰小，僅為1/4，適用于不允許有大落差的渠道。

    2.3 PB槽的特點(diǎn)

    水頭損失在非滿(mǎn)管流儀表中屬于較小的，喉道部槽頂自清洗效果顯著(zhù)，幾乎不必擔憂(yōu)固體物的沉淀和堆積。

    3 安裝注意事項---排放口規范化

    3.1 堰式流量計

    1）堰板上游水路要設置整流段、整流裝置段和導流段。若不設置整流裝置，則整流段的長(cháng)度應為渠寬的10倍以上。

    2）導流段的儲水容量應盡可能的大，導流段的寬度和深度可以比整流段大些，導流段的側壁高度應比整流段側壁高些，以防止水位上漲溢出。整流裝置段的寬度和整流段相等，側壁高度則與導流段相等。

    3）整流段底部水平面要求與側面垂直，充滿(mǎn)水后不變形；軸線(xiàn)應為直線(xiàn)，寬度要大體一致。

    4）為防止下游側水面影響，堰板下游水位應低于零水位（即堰缺口）150mm。若下游水位上升要影響自然落下的水流，就不能準確測量流量。因此要事先調查下游側水位。

    5）須為清除堰板上游堆積物提供條件。用于下水道或污水排放時(shí)，液體中沉淀物堆積改變尺寸，從而影響流量系數，且堵塞整流段裝置，破壞正常流速分布，因此須為清除堆積物提供條件。

    3.2 巴歇爾槽流量計

    1）要有一段截面積不變的直渠道。在急彎道或與支路匯合產(chǎn)生局部混合流動(dòng)時(shí)，至少要有5～10倍喉寬長(cháng)度的直渠道，盡可能更長(cháng)些。

    2）渠道與槽本體連接部位底平面要有1：4斜率，側壁要有曲率半徑為2倍以上最大流量水位高度的曲面，或與中心線(xiàn)成45°傾斜的平面。

    3）如渠道某處產(chǎn)生水力學(xué)水躍現象時(shí)，槽體應遠離該處，至少應裝在有30倍最大流量水位高度距離的下游。

    4）為改善流動(dòng)條件，可在水位測量點(diǎn)上游10倍最大流量水位高度的距離設置整流板。    

    5）設置槽體后渠道上游水位升高，注意防止水溢出渠道，必要時(shí)按現場(chǎng)條件挖深渠道或加高渠側壁。

    3.3 液位計安裝

    1）直線(xiàn)測量水位測量位置應在槽本體中心線(xiàn)和導水口垂直交點(diǎn)，安裝時(shí)液位計應盡量接近該點(diǎn)。

    2）間接測量需設靜水井和導水管，應注意：靜水井應盡可能靠近槽本體垂直安裝，靜水井底部應低于槽頂，導水管內徑原則上為20～50mm，若距離較長(cháng)時(shí)應選擇較大內徑。液位計的零點(diǎn)應以槽頂為設定零點(diǎn)。

    4 結論

    超聲波明渠流量計的超聲探頭無(wú)需接觸介質(zhì)，故在粘污、腐蝕性液體場(chǎng)合下工作，比其它形式流量計具有更高的可靠性。根據企業(yè)廢水排放管、渠條件選定合適的量水堰槽和規格后，還要科學(xué)地選定安裝位置，嚴謹地執行安裝技術(shù)要求，達到排放口規范化，實(shí)現準確測定廢水排放量，為環(huán)保部門(mén)污水排放監控方面發(fā)揮重要作用。