由于明渠流量計是非接觸測量,能在較惡劣的環(huán)境中應(yīng)用。明渠流量計應(yīng)用場所有城市供水引水渠、火電廠冷卻引水河排水渠、污水治理流入和排放渠、工況企業(yè)廢水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道等。明渠流量計與其他封閉滿管流量儀表不同,在非滿管狀態(tài)下或敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。明渠流量計價格低廉、使用簡單,因而在明渠流量計在污水流量測量中被廣泛采用。明渠流量計是污水處理廠中常見的污水流量計之一。
明渠流量計的原理是在渠道中安置標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽(如巴歇爾量水槽),通過測量被測流體液位高度,再經(jīng)過測量儀器內(nèi)部的處理器運(yùn)算得到流量(根據(jù)相應(yīng)流量公式或經(jīng)驗關(guān)系式,將測出的水位值換算成流量值)。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)用大多數(shù)的明渠測量方法為巴歇爾槽明渠流量計,因此本文以標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾槽明渠流量計為例進(jìn)行分析。
標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾槽流量Q 計算公式如下:
Q=0.375×b×(Ha / 0.305)n n=1.569b0. 026
式中: b為喉道寬度; Ha為實測液位;n 是指數(shù),不同渠道指數(shù)不同。由計算公式可知,流量測量的準(zhǔn)確度是由喉道寬度b 和實測液位Ha兩個因素決定的。實際測量液位時受到的影響因素最多,如測量液位儀器的準(zhǔn)確度和被測液面的流動狀態(tài)等。綜合而言有以下幾個方面影響測量準(zhǔn)確度:
(1)測量液位的準(zhǔn)確度,主要取決于液位計的測量準(zhǔn)確度。大多數(shù)明渠都在使用非接觸式超聲波液位計,實際測量時受到被測液體表面浮沫和固體漂浮物的影響較大。
(2)明渠流量計液位測量的重復(fù)性主要取決于液面的穩(wěn)定程度。在實際測量污水的時候,經(jīng)常發(fā)生水流不穩(wěn)定的情況,如產(chǎn)生小型漩渦、波浪、泡沫等,液位測量的重復(fù)性常常得不到滿足。
(3)堰槽的幾何尺寸,取決于測量儀器的準(zhǔn)確度(堰槽尺寸的制造精度和安裝技術(shù)要求嚴(yán)格,稍有偏差將會對測量結(jié)果造成較大誤差)。綜上所述,明渠流量計在監(jiān)測污水流量的準(zhǔn)確度,受到多方面因素的影響,如堰槽的選型、設(shè)計、制作、安裝、調(diào)試和設(shè)置,一旦安裝成型后出現(xiàn)誤差很難糾正,在實際測量污水時受到外界環(huán)境干擾因素影響較大(如被測液面擾動和結(jié)冰等),而且使用中需要經(jīng)常維護(hù)。