流量計在農(nóng)田灌溉中的應(yīng)用分析
速度-面積法測流量是由水流的平均流速乘以渠道的橫截面積,而水流速度是通過流量計在一些特定點上進行測量的。用此法測流量一般又有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。速度分布法是測量水表面和渠底之間若干點的流速,然后由這些測點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法測量的是水面以下0.6h深的單個點流速,并假定該值就是全部速度的平均值;0.2h~0.8h法測量的是水表面下0.2h和0.8h深度兩點的流速,這兩個讀數(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量區(qū)內(nèi)計算平均速度。沿整個渠道寬度測深的次數(shù)以及單個垂直面上測量的點數(shù)都不盡相同。很多歐洲國家在單個面上測深時要求測5點,而美國認(rèn)為測2點足夠。測深的次數(shù)取決于渠道的寬度。在歐洲測深次數(shù)為5~15,在美國為8~18。測量誤差是按測深次數(shù)及在每一點的測量時間決定的,采用速度-面積法的平均誤差可小于6%。
用速度-面積法測流量有兩項技術(shù)應(yīng)特別注意兩點:一是使用超聲波流量計,另一是使用電磁流量計。
超聲波技術(shù)是由測量橫過渠道的超聲波傳播時間來計算流速的,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),也即采用一個或若干個發(fā)射接收配對。
測流的電磁技術(shù)是利用導(dǎo)電的水流中人工建立的磁場,然后測量橫跨水流兩邊的合成電位差。電磁流量計主要由水渠、勵磁線卷和一對電極組成。
4 流量計的選型
流量計的選型是指按照生產(chǎn)要求,從儀表產(chǎn)品供應(yīng)的實際情況出發(fā),綜合考慮測量的安全性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟性,并根據(jù)被測流體的性質(zhì)及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表,以及測量儀表的形式和規(guī)格。
流量測量的安全可靠首先是測量方式可靠,即取樣裝置在運行中不會發(fā)生機械強度或電氣回路故障而引起事故;其次是測量儀表無論在正常生產(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)被測介質(zhì)的特點選擇合理的測量方式。對于發(fā)電廠主蒸汽流量的測量,由于其對電廠安全和經(jīng)濟性至關(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?;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)流件配差壓計或超聲多普勒式流量計,而粘性流可分別采用容積式、靶式或楔形流量計等。水輪機入口水量、凝汽器循環(huán)水量及回?zé)釞C組的回?zé)嵴羝榷际谴蠊軓剑?00mm以上)的流量測量參數(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)被測介質(zhì)特性及測量準(zhǔn)確度要求,分別采用插入式流量計、測速元件配差壓計、超聲波流量計或采用標(biāo)記法和模擬法等無能損方式測流量更多咨訊可訪問:http://www.ybhrun.com。
為了保證流量計使用壽命及準(zhǔn)確性,選型時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,易過載,損壞儀表;選大了,有礙于測量的準(zhǔn)確性。一般選為實際運行中最大流量值的1.2~1.3倍。
安裝在生產(chǎn)管道上長期運行的接觸式儀表,還應(yīng)考慮流量測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)選用多個壓損較大的測量元件,如節(jié)流元件等。
5 結(jié)束語
總之,沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應(yīng)的。不同的測量方式和結(jié)構(gòu)要求不同的測量操作、使用方法和使用條件,每種型式都有它特有的優(yōu)缺點。因此,應(yīng)在對各種測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)濟耐用的最佳型式。隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實現(xiàn),流量計在農(nóng)田灌溉中將會發(fā)揮越來越大的作用。(end)
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