為推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革,做到罐區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水和農(nóng)村經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。罐區(qū)通過計量設(shè)備的安裝,初步達到罐區(qū)用水分片區(qū)控制計量的目的。罐區(qū)由于施工環(huán)境偏遠,可采用超聲波明渠流量計,進行用水流量監(jiān)測。采用明渠流量計,GPRS無線傳輸型RTU、太陽能智能供電配套,實現(xiàn)傳感器非接觸式測量。流量數(shù)據(jù)通過無線傳輸設(shè)備傳至后端管理平臺,實現(xiàn)低成本測量,數(shù)據(jù)儲存,數(shù)據(jù)查詢等。
技術(shù)方案:
1、超聲波明渠流量計:
工作原理:
超聲波明渠流量計可直接測量渠道或者水槽內(nèi)的液體高度。用于明渠測流量時,在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。儀表測量量水堰槽內(nèi)的水位,再按相應(yīng)量水堰槽的水位—流量關(guān)系推算出流量。
(1)、超聲波測液位原理:
發(fā)射超聲換能器發(fā)射出的超聲脈沖,通過傳播媒質(zhì)傳播到被測液面,經(jīng)反射后再通過傳聲媒質(zhì)返回到接收換能器,測出超聲脈沖從發(fā)射到接收在傳聲媒質(zhì)中傳播的時間。再根據(jù)傳聲媒質(zhì)中的聲速,就可以算得從換能器到液面的距離。從而確定液位。因此我們可以計算出探頭到反射面的距離D = C*t/2(除以2是因為聲波從發(fā)射到接收實際是一個來回,D是距離,C是聲速,t是時間)。再通過減法運算就可得出液位值。
(2)、量水堰槽的測流量原理:
流通順暢的明渠內(nèi)流量越大,液位越高;流量越小,液位越低(如圖1.1)。通過測量水位可以推算出流量。普通明渠內(nèi)流量與水位之間的對應(yīng)關(guān)系,受渠道的坡降比和表面的糙度影響。在渠道內(nèi)安裝量水堰槽,產(chǎn)生節(jié)流作用,使明渠內(nèi)的流量與液位有固定的對應(yīng)關(guān)系,這種對應(yīng)關(guān)系主要取決于量水堰槽的構(gòu)造尺寸,把渠道的影響盡可能減小。
使用超聲波明渠流量計,安裝時必須知道配用量水堰槽的水位-流量對應(yīng)關(guān)系。
量水堰槽的水位-流量關(guān)系可以從國家計量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計》JJG711-90中查到。本說明書摘抄了一部分(第六、量水堰槽)。巴歇爾槽知道了喉道寬度b,就可以用相應(yīng)的公式算出水位-流量對應(yīng)關(guān)系。
直角三角堰也是用相應(yīng)的公式計算出水位—流量對應(yīng)關(guān)系。
矩形堰也有相應(yīng)的公式。但是還與安裝的渠道尺寸有關(guān),確定水位-流量關(guān)系時,矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關(guān)。
如果對計算量水堰槽水位-流量不熟悉,可將使用的量水堰槽參數(shù)通知儀表生產(chǎn)廠。生產(chǎn)廠幫助計算。應(yīng)注意同時提供上述與確定水位-流量關(guān)系有關(guān)的參數(shù)。
現(xiàn)場要求:量水堰槽的上游最小要有大于10倍渠道寬度的平直段,使水流能平穩(wěn)進入量水堰槽,標(biāo)準(zhǔn)是“水面沒有浪花”。即沒有左右偏流,也沒有渠道坡降形成的沖力。
如果量水堰槽的上游達不到10倍的平直段,水流波動大,或者有大量泡沫,可以加裝2層帶孔的擋板來解決。