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江边水站明渠流量测量
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3.1 现场安装造成测量误差的因素
(1)测量断面上几何参数测量不准。
①声路长L测量不准;
②声路角φ测量不准;
③渠道截面积S测量不准。
(2)流态分布畸变引起的测量误差。
(3)脉动流引起水位的测量误差
3.2 安装中对误差控制所采取的措施
(1)采用科学的安装方法和准确的测量工具,保证换能器的准确定位。
①应用经纬仪在渠道内进行换能器定位,使声路角φ的测量误差控制在0.01°以内。
②在渠道内用专用测量工具实测量路长,使声路长的测量准确度达到毫米级。
③在测量多个断面上测量渠宽,求平均值,以保证截面积计算正确。
(2)选择最加测量点
在换能器上下游选取足够长的执行段,以保证测量区流态稳定,理论上通常上游取10个渠宽,下游取1个渠宽。在实际安装中,换能器上游执行段约大于15个渠宽,下游约大于2个渠宽。优于理论取值。
3.3 解决流速脉动问题
(1)建立水位井测量水位的高度,有效控制水流表面波引起的高度测量误差。
(2)超声波流量计没有机械惯性,可以快速采样,用多次采样平均计算出的流量可以消除流速脉动造成的问题。

4 流量系统的现场标定

依照武汉钢铁(集团)公司技术操作规程(B标准)、Q/WGB503220301――96A技术标准,对江边明渠流量测量系统进行了现场在线标定,其方法是:江边水站开一台水泵,将0.5级标准超声波流量计安装在水泵进水管上与明渠流量计同步测量流量,取相同时区的流量平均值进行对比,结果证明系统测量误差达到设计要求,满足了武钢生产和生活用水调度的要求。

5 结 语

超声波用于大断面明渠流量测量,现有理论充分,但真正用好测准并不容易,通过这次实践,主要体会如下:
(1)要根据测量对象及现场实际情况有针对性地制定测量方案,才有可能达到测量目的,满足测量要求。
(2)选准测量位置,要充分保障测量点上下执行段的长度,以保证测量点流态稳定。
(3)精确校准测量系统各通道的传输延迟时间,正确设定测量系统内部参数。
(4)精确测量执行渠道断面的几何参数,换能器的安全位置,牢固安装水下设备。


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