流量計(jì)在農(nóng)田灌溉中的應(yīng)用分析
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時(shí)間：2013-03-08
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速度-面積法測(cè)流量是由水流的平均流速乘以渠道的橫截面積，而水流速度是通過(guò)流量計(jì)在一些特定點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量的。用此法測(cè)流量一般又有3種不同方式：一是速度分布法；二是0.6h法（h為水表面至渠底的距離）；三是0.2h～0.8h法。速度分布法是測(cè)量水表面和渠底之間若干點(diǎn)的流速，然后由這些測(cè)點(diǎn)確定一垂直水面的速度曲線，按速度曲線界定的面積除以深度，則可求出平均速度；0.6h法測(cè)量的是水面以下0.6h深的單個(gè)點(diǎn)流速，并假定該值就是全部速度的平均值；0.2h～0.8h法測(cè)量的是水表面下0.2h和0.8h深度兩點(diǎn)的流速，這兩個(gè)讀數(shù)的平均值即可估算為平均的流速值。
這3種方法都是在任一特定的測(cè)量區(qū)內(nèi)計(jì)算平均速度。沿整個(gè)渠道寬度測(cè)深的次數(shù)以及單個(gè)垂直面上測(cè)量的點(diǎn)數(shù)都不盡相同。很多歐洲國(guó)家在單個(gè)面上測(cè)深時(shí)要求測(cè)5點(diǎn)，而美國(guó)認(rèn)為測(cè)2點(diǎn)足夠。測(cè)深的次數(shù)取決于渠道的寬度。在歐洲測(cè)深次數(shù)為5～15，在美國(guó)為8～18。測(cè)量誤差是按測(cè)深次數(shù)及在每一點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間決定的，采用速度-面積法的平均誤差可小于6%。
用速度-面積法測(cè)流量有兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)特別注意兩點(diǎn)：一是使用超聲波流量計(jì)，另一是使用電磁流量計(jì)。
超聲波技術(shù)是由測(cè)量橫過(guò)渠道的超聲波傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算流速的，發(fā)射器和接收器分置于渠道的兩邊，使波的路徑和水流方向之間的角度在45°～60°范圍內(nèi)。這一幾何關(guān)系使得向上游方向和下游方向的聲音脈沖之間產(chǎn)生時(shí)間差。渠道的形狀決定將采用單路徑系統(tǒng)或是多路徑系統(tǒng)，也即采用一個(gè)或若干個(gè)發(fā)射接收配對(duì)。
測(cè)流的電磁技術(shù)是利用導(dǎo)電的水流中人工建立的磁場(chǎng)，然后測(cè)量橫跨水流兩邊的合成電位差。電磁流量計(jì)主要由水渠、勵(lì)磁線卷和一對(duì)電極組成。
4 流量計(jì)的選型
流量計(jì)的選型是指按照生產(chǎn)要求，從儀表產(chǎn)品供應(yīng)的實(shí)際情況出發(fā)，綜合考慮測(cè)量的安全性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性，并根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)及流動(dòng)情況確定流量取樣裝置的方式和測(cè)量?jī)x表，以及測(cè)量?jī)x表的形式和規(guī)格。
流量測(cè)量的安全可靠首先是測(cè)量方式可靠，即取樣裝置在運(yùn)行中不會(huì)發(fā)生機(jī)械強(qiáng)度或電氣回路故障而引起事故；其次是測(cè)量?jī)x表無(wú)論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不致影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。
在保證儀表安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，力求提高儀表的準(zhǔn)確性和節(jié)能性。為此，不僅要選用滿足準(zhǔn)確度要求的顯示儀表，而且要根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的特點(diǎn)選擇合理的測(cè)量方式。對(duì)于發(fā)電廠主蒸汽流量的測(cè)量，由于其對(duì)電廠安全和經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要，一般都采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝量配差壓流量計(jì)?；瘜W(xué)水處理的污水和燃油分別屬臟污流和低雷諾數(shù)粘性流，都不適用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件。對(duì)臟污流一般選用圓缺孔板等非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件配差壓計(jì)或超聲多普勒式流量計(jì)，而粘性流可分別采用容積式、靶式或楔形流量計(jì)等。水輪機(jī)入口水量、凝汽器循環(huán)水量及回?zé)釞C(jī)組的回?zé)嵴羝榷际谴蠊軓剑?00mm以上）的流量測(cè)量參數(shù)，由于加工創(chuàng)造困難和壓損大，一般都不選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。根據(jù)被測(cè)介質(zhì)特性及測(cè)量準(zhǔn)確度要求，分別采用插入式流量計(jì)、測(cè)速元件配差壓計(jì)、超聲波流量計(jì)或采用標(biāo)記法和模擬法等無(wú)能損方式測(cè)流量更多咨訊可訪問(wèn):http://www.ybhrun.com。
為了保證流量計(jì)使用壽命及準(zhǔn)確性，選型時(shí)還要注意儀表的防振要求。在濕熱的地區(qū)，要選擇濕熱式儀表。正確選擇儀表的規(guī)格也是保證儀表使用壽命和準(zhǔn)確度的重要一環(huán)，應(yīng)特別注意靜壓及耐溫的選擇。儀表的靜壓（即耐壓程度）應(yīng)稍大于被測(cè)介質(zhì)的工作壓力，一般取1.25倍，以保證不發(fā)生泄漏或意外。量程范圍的選擇主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過(guò)載，損壞儀表；選大了，有礙于測(cè)量的準(zhǔn)確性。一般選為實(shí)際運(yùn)行中最大流量值的1.2～1.3倍。
安裝在生產(chǎn)管道上長(zhǎng)期運(yùn)行的接觸式儀表，還應(yīng)考慮流量測(cè)量元件所造成的能量損失。一般情況下，在同一生產(chǎn)管道中不應(yīng)選用多個(gè)壓損較大的測(cè)量元件，如節(jié)流元件等。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之，沒(méi)有一種測(cè)量方式或流量計(jì)對(duì)各種流體及流動(dòng)情況都能適應(yīng)的。不同的測(cè)量方式和結(jié)構(gòu)要求不同的測(cè)量操作、使用方法和使用條件，每種型式都有它特有的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，應(yīng)在對(duì)各種測(cè)量方式和儀表特性做全面比較的基礎(chǔ)上，選擇適于生產(chǎn)要求的、既安生可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的最佳型式。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)，流量計(jì)在農(nóng)田灌溉中將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。(end)
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