超聲波明渠污水流量計

用于污水排放計量的手段很多,但使用方便、準確可靠的計量手段是目前被廣泛使用的非接觸測量方式的超聲波明渠污水流量計。

超聲波明渠污水流量計工作原理
明渠污水流量計普遍采用巴氏槽、薄壁堰為計量方法，其原理都屬于節(jié)流式測流技術，測量的直接對象都是節(jié)流裝置上游與下游的水位差，根據(jù)此水位差，即可計算出過流斷面上的瞬時流量。明渠污水流量計由量水堰(測流槽)、液位傳感器、二次儀表組成。分別完成形成水頭(標準流)、測量水位高度、計算流量等工作。

超聲波明渠流量計的功能
目前用于污水排放計量的超聲波明渠流量計大都具有以下功能
(l)使用LED或LCD顯示?？娠@示瞬時流量、累計流量、液位高度、日期等。
(2)具有斷電保護和計時功能,記錄斷電時間,保存計量數(shù)據(jù)以備核查
(3)備有標準打印接口,可輸出計量數(shù)據(jù)。
(4)具有標準通訊接口,可通過計算機及網(wǎng)絡服務器上掛網(wǎng)絡系統(tǒng)。
(5)備有O一10mA,4一20mA標準電流輸出,實現(xiàn)探頭到主機的遠傳。
(6)采用電子鎖和軟件編碼鎖,保證數(shù)據(jù)安全。
(7)具有污水溫度測量和軟件修正補償功能,確保測量精度()士3%)。

堰、槽的種類及適用范圍
一、量水堰
凡是能攔截水流、并能使水流從其頂部溢流的設施稱堰。堰的種類很多：按厚度可分為薄壁堰(堰壁厚度小于0．67倍幾何水頭)、適用堰和寬頂堰；按斷面形狀可分為三角堰、梯形堰、等寬堰等；按射流與下流水位的連接形式可分為淹沒堰和非淹沒堰。常用的是薄壁三角堰，薄壁梯形堰、薄壁矩形堰。在一定條件下，對一定的薄壁堰而言，流量與幾何水頭高度呈一定函數(shù)關系，據(jù)此可測量污水流量。用量水堰測流時，水頭損失較大，適用測量含懸浮物少，不含纖維性物質的污水。
二、測流槽
有側收縮的寬頂堰，當堰坎高為零時稱槽，它是堰的特殊變形，分為短喉道槽(巴氏槽)、無喉道槽(孫氏槽)和長喉道槽等。明渠污水流量計量常用的是巴氏槽。在一定條件下，對一定的巴氏槽而言，流量與上游水位高度呈一定的函數(shù)關系，據(jù)此可測量污水流量。用測流槽測流時，水頭損失較小，適用水質條件較寬，用于測量污水時，應及時清理槽壁上的水生物，保持槽壁的光滑。

安裝尺寸

液位傳感器
水位的測量方法有多種，主要有超聲波液位傳感器、壓力式液位傳感器、電容式液位傳感器、浮子式液位傳感器等。這些液位傳感器各有特點，適用范圍也各有不同。
一、超聲波液位傳感器
超聲波傳感器是超聲測距法的具體應用，其特點是實現(xiàn)了不接觸流量，適用范圍較寬，但要求液面對超聲波反射良好，若有泡沫、雜物、生物泥等非正常反射，會帶來較大誤差。另外，超聲波還受溫度、氣壓、風速等天氣因素的影響，這些影響因素雖然可以進行補償，但儀器結構復雜，成本高。
二、壓力式液位傳感器
其特點是安裝簡單。但要求被測液體比重基本恒定，因此在比重變化較大的污水中的應用受到限制。另外，在污水中使用時要注意測壓孔的暢通。
三、電容式液壓傳感器
其特點是沒有活動部件，但絕緣介質的機械強度與介電性能難以兼顧，而且介質受溫度影響產生電容量的變化使測量精度降低，另外在污水中使用時要及時清理電極表面。
四、浮子式液位傳感器
其特點是成本低，不受水質影響，適用范圍較寬，但要求水體比重基本恒定，且要注意浮子表面粘附物對浮子比重的影響。

流量換算
采用標準的巴歇爾堰槽進行流量測量,流量數(shù)據(jù)可以通過測得液位數(shù)據(jù)后查尋標準堰槽的液位-流量對應表得到,表格劃分越細致則換算出的流量值誤差越小,但存儲數(shù)據(jù)需要的空間就越大?？紤]到實際應用的需求,液位-流量對應表格取40組等步長數(shù)據(jù)為宜,其他液位點流量數(shù)據(jù)可以通過差值運算得到。量水堰槽的液位-流量關系可以從國家計量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計》JJG711-1990中查到。

結束語
超聲波明渠流量計液位測量誤差小于±3mm(1m以內),小于3‰(1m以外),其流量測量誤差小于5%的國家標準,并且長時間運行穩(wěn)定可靠,掉電后數(shù)據(jù)不會丟失。由于該超聲波明渠流量計的超聲探頭無需接觸介質,故在粘污、腐蝕性液體場合下工作,比其它形式流量計具有更高的可靠性。此外,還具有安全、清潔、精度高、壽命長、安裝維護方便等優(yōu)點,所以該流量計在城市水污染防治和環(huán)保部門污水排放監(jiān)控方面可以發(fā)揮重要作用,也可作為今后城鄉(xiāng)上下水和農田灌水排放的計量儀表。