Главная / Принцип работы гидрометрических лотков и водосливов
Гидрометрические лотки или водосливы, применяются в качестве измерительного створа, которые входят в состав измерительной системы, предназначенной для измерения и учета объемного расхода воды в безнапорных потоках. Расходомеры со стандартными лотками или водосливами не требуют индивидуальной градуировки расходной характеристики Q=f(H) и обеспечивают выполнение измерений расхода с относительной погрешностью, не превышающей ±5% от верхнего предела измерений.
Гидрометрические лотки представляют собой сооружения вызывающие сжатие потока и перепад уровней воды. При свободном истечении, когда лоток не подтоплен, в горловине лотка образуются критические скорости. В этом случае расход жидкости, протекающий через лоток, зависит только от уровня воды в верхнем бьефе, и определение расхода осуществляется путем измерения слоя воды в контрольном сечении лотка. Кроме того, не создается препятствий для прохождения твердых частиц, которые могут быть воде.
В гидрометрической практике преимущественное распространение получили лотки Паршалла, Вентури, САНИИРИ (в иностранной литературе такие лотки часто называют лотками критической глубины или лотками стоячей волны). Но есть и другие типы лотков.
Водосливы с тонкой стенкой предназначены для измерений расхода жидкости, содержащей не более 500 мг/л (0,5 кг/м3) твёрдых взвешенных частиц. Водосливом с тонкой стенкой (острым гребнем) считается такой водослив, толщина которого не влияет на характер истечения, переливающаяся струя только касается ребра такого водослива, течения по поверхности порога не происходит. Это возможно при скошенной верхней части стенки или при толщине стенки δ≤0.6H.
Вырез водослива может иметь полигональную или криволинейную форму. К полигональным водосливам относятся прямоугольные, треугольные и трапецеидальные (суживающиеся книзу или кверху), а к криволинейным — параболические, радиальные, пропорциональные, с наклонным гребнем и круговые. Водосливы с тонкой стенкой с треугольной и прямоугольной формой выреза обладают наиболее высокой точностью по сравнению со всеми другими гидрологическими расходомерами.
Гидрометрические водосливы наиболее часто устанавливаются на небольших водотоках, а также в лабораторных условиях. Использование водослива позволяет повысить точности гидрометрических измерений по сравнению с другими методами, в частности, вычисления расхода воды методом «скорость-площадь» при измерении скорости потока гидрометрической вертушкой. Для использования в гидрометрических целях любой водослив с тонкой стенкой должен работать в режиме свободного неподтопленного истечения.
Расходомеры на базе гидрометрических лотков или водосливов могут комплектоваться вычислителями расхода:
- механическими без регистрации данных;
- электронными с регистрацией данных.
К боковой вертикальной стенке приемного раструба, в точке измерения, крепится измеритель-вычислитель со штриховыми мерами, таким образом, что бы можно было быстро считывать мгновенный уровень (в см, м) и/или расход в (л/сек или м3/сек). Данный измеритель-вычислитель может так же служить и для быстрого контроля электронного вычислителя.
Это оборудование, состоящее из первичного устройства, датчика уровня и вторичного устройства вычислительного блока на базе микропроцессора. Датчики уровня обеспечивают непрерывное определение уровня жидкости и могут быть: ультразвуковыми, радарными, поплавковыми, буйковыми, емкостными, тензометрическими (погружными). Вычислительный блок обеспечивает автоматическую фиксацию и пересчет уровней воды в расход воды с учетом расходной характеристики гидрометрических устройств, а также позволяет отображать на дисплее информацию (текущую дату и время, часы и минуты, текущее, среднечасовое, среднесуточное, среднемесячное значение уровня, расхода, температуры воды, суммарные объемы воды за различный период, общее время работы при штатной и нештатной работы прибора и др.), архивировать и передавать данные по интерфейсным линиям связи на верхний уровень по расписанию. В зависимости от типа устройств, вычислительный блок может также выполнять функцию контроллера (ПЛК) и обеспечивать управление насосами, дозаторами, задвижками, сигнализацией и др.
На сегодняшний день на рынке существует достаточное большое количество производителей оборудования, решения которых, можно применять в системах измерения и учета объемного расхода воды на базе наших гидрометрических лотков и водосливов, как в составе технологического, так и коммерческого узлов учета (некоторые приведены ниже).
Расходомер для безнапорных потоков - измерительная система, которая представляет собой совокупность функционально объединенных измерительных приборов, и предназначен, в т.ч. для измерения и учета объемного расхода воды в безнапорных потоках, с применением стандартных гидрометрических лотков и водосливов, а также фиксированных русел, в составе узлов технологического и коммерческого учета, гидрологических постов.
В состав измерительной системы входить вычислитель расхода ВР-100/200, который обеспечивает автоматическое непрерывное измерение уровня и пересчет его в расход воды с учетом расходной характеристики гидрометрических устройств Q=f(H) по методу «уровень-расход».
AI Website Builder