一、明渠流量計(jì)用途 與量水堰槽配合使用，測(cè)量明渠內(nèi)水的流量。主要用于測(cè)量污水廠、企事液?jiǎn)挝坏奈鬯欧趴?、城市下水道的流量。由于這種儀表采用超聲波穿過空氣，以非接觸的方法測(cè)量。因此在粘污、腐蝕性液體情況下，比其它形式的儀表具有更高的可靠性。二、明渠流量計(jì)工作原理 明渠流量計(jì)儀表直接測(cè)量的物理量是液位。用于明渠測(cè)流量時(shí)，在明渠上安裝量水堰槽。量水堰槽把明渠內(nèi)流量的大小轉(zhuǎn)成液位的高低。儀表測(cè)量量水堰槽內(nèi)的水位，再按相應(yīng)量水堰槽的水位-流量關(guān)系反算出流量。 常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇爾槽（圖三）。 使用超聲波明渠流量計(jì)，安裝時(shí)必須知道配用量水堰槽的水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。 量水堰槽的水位-流量關(guān)系可以從國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程《明渠堰槽流量計(jì)》JJG711-90中查到。 巴歇爾槽知道了喉道寬度b，就可以用相應(yīng)的公式算出水位-流量對(duì)應(yīng)關(guān)系。 直角三角堰和矩形堰也有相應(yīng)的公式。但是還與按裝的渠道尺寸有關(guān)。確定水位-流量關(guān)系時(shí)，三角堰與渠道寬B、開口角度、上游堰坎高度p有關(guān)。 矩形堰與渠道寬B、開口寬b、上游堰坎高度p有關(guān)。 超聲波測(cè)液位原理：本儀表采用超聲波回聲測(cè)距法測(cè)液位。探頭固定安裝在量水堰槽水位觀測(cè)點(diǎn)上方。探頭對(duì)準(zhǔn)水面。探頭向水面發(fā)射超聲波。 儀表的工作原理：儀表控制探頭發(fā)射和接收超聲波。測(cè)量聲波傳輸時(shí)間測(cè)算液位mm。在通過查水位-流量表，把液位轉(zhuǎn)成流量（單位：升/秒）。 儀表顯示：儀表顯示液位高度、瞬時(shí)流量、儀表把瞬時(shí)流量按時(shí)間累加，得出累計(jì)流量。 儀表輸出有，4～20mA電流模擬量；繼電器的開關(guān)量（需訂貨選擇）；RS485的數(shù)字信號(hào)；巴歇爾槽明渠流量計(jì)技術(shù)參數(shù)1)?流量量程：0.1升/秒～10米３/秒2)?流量不確定度：5%3)?靜壓式測(cè)距：2米4)?探頭盲區(qū)：0.4米(從探頭的法蘭盤起，0.4米內(nèi)不能用于測(cè)量)5)?測(cè)距誤差：＜0.4% ?或±3毫米（在1米量程內(nèi)）6)?水位分辨力：1毫米7)?精度：0.5級(jí)8)?介質(zhì)溫度：0～60℃9)?壓力流、自由流10)?流道形式：渠道式11)?防護(hù)等級(jí)：IP6512)?供電電源：220VAC 50HZ13)?連接方式：法蘭14)?儀表顯示：顯示瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、4年以上歷史記錄。消耗功率：≤15W15)?供電電壓?：24VDC±10% 或 12VDC±10%（4-20mA建議用24VDC）16)?其它供電電壓定制17)?輸????出?：RS485、M-BUS（可以電表等集中M-BUS采集器抄表）、4-20mA輸出、18)?傳輸協(xié)議?：MODBUS協(xié)議，九波協(xié)議19)?量程和零位：數(shù)字化可調(diào)20)?啟動(dòng)時(shí)間?：2秒以內(nèi)21)?環(huán)境溫度?：0到70℃22)?顯示方式?：LED或液晶顯示（帶背光）23)?環(huán)境濕度?：5%-95%，無結(jié)露 ，24)?振????動(dòng)?：≤10g，f≤55Hz，振幅≤0.5mm25)?接????地?:在電磁干擾大的地區(qū)，應(yīng)將變送器和電纜屏蔽層良好接地26)?精????度?：±0.2％，±0.5％27)?線????性?：±0.2% ，±0.5％28)?電氣接口?：M20×1.529)?傳感器加熱裝置按環(huán)境選配30)?擴(kuò)展端口：外接多普勒ADCP自適應(yīng)端口(一)JZYBS-D51B-2標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾槽安裝

　　（1）明渠土建安裝準(zhǔn)備在安裝前首先察看地形，進(jìn)水口必須高于出水口，確保有水位差,出水暢通，這是成功安裝巴歇爾槽明渠流量計(jì)的關(guān)鍵。 圖3-35 巴歇爾計(jì)量槽模擬圖（2）將巴歇爾槽放入明渠中要求：①巴歇爾槽下游排放口有水位差，泄水暢通，如水位差不夠，應(yīng)墊高巴歇爾槽，增加水位差。②保證巴歇槽前直段有槽體3～5倍的安裝距離。 （3）加固巴歇爾槽在巴歇爾槽左右用混凝土澆灌，保證水流全部從巴歇爾槽中經(jīng)過。加固時(shí)要使巴歇爾槽左右保持水平，防止傾斜，防止變形。加固時(shí)要使巴謝爾槽水流中心線必須和堰槽中心線重合。 （4）儀表接線巴歇爾槽安裝好后，要等待混凝土凝固后再進(jìn)行儀表安裝調(diào)試。一般情況下應(yīng)該由儀表技術(shù)人員安裝和調(diào)試。分體的信號(hào)傳輸線纜如距離較遠(yuǎn)，用戶可自行接長(zhǎng)，距離一般在20米以內(nèi)，否則應(yīng)做實(shí)地連線實(shí)驗(yàn)。

　　儀表把瞬時(shí)流量按時(shí)間累加，得出累計(jì)流量。累計(jì)流量共8位數(shù)字。當(dāng)累計(jì)滿8位時(shí)，自動(dòng)回零，重新累計(jì)。不管是由于儀表自己累計(jì)滿8位回零，或是人為通過按鍵清除累計(jì)使累計(jì)回零，儀表都會(huì)記憶回零的時(shí)間。 儀表內(nèi)設(shè)有歷史數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)器。用于存儲(chǔ)時(shí)間、流量、累計(jì)流量，可存儲(chǔ)五年的記錄。存儲(chǔ)器都是循環(huán)使用，即存儲(chǔ)器存滿時(shí)，復(fù)蓋最早的記錄。 從儀表上輸出的電信號(hào)有三種：(4～20)mA電流模擬信號(hào)，根據(jù)參數(shù)設(shè)置可以為瞬時(shí)流量或液位； RS-232數(shù)字信號(hào)，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，按通訊協(xié)議約定的格式輸出；RS-485數(shù)字信號(hào)，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，按通訊協(xié)議約定的格式輸出。 儀表支持(4～20)mA 、RS-232、RS-485的數(shù)據(jù)傳輸。RS-232、RS-485接口已裝在儀表上?？梢酝ㄟ^按鍵在RS-232和RS-485之間切換。使用調(diào)制解調(diào)器需要從RS-232上外接。

　　測(cè)量范圍大，流量測(cè)量不受支流面回水的影響。測(cè)量時(shí)不受水中漂浮物泥沙、氣泡和水位大幅度變化的影響流量傳感器對(duì)水生阻力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、安裝方便。標(biāo)準(zhǔn)渠道不需要改造可直接安裝，安裝施工費(fèi)用低。儀表顯示輸出功能齊全，可顯示水位、流速、流量、累計(jì)流量等測(cè)量數(shù)據(jù)，并具有RS-485通訊接口。具有水位、泥位、流速超限報(bào)警功能。具有數(shù)據(jù)保存功能，可在長(zhǎng)期停電的情況下保存設(shè)置參數(shù)和流量值。

　　1、 精度等級(jí)和功能根據(jù)測(cè)量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精 度等級(jí)，做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場(chǎng)合，應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些，如1.0級(jí)、0.5級(jí)，或者更高等級(jí); 用于過程控制的場(chǎng)合，根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級(jí);有些僅僅是檢測(cè)一下過程流量，無需做控制和計(jì)量的場(chǎng)合，可以選擇精度等級(jí)稍低的，如1.5級(jí)、2.5級(jí)，甚至 4.0級(jí)，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式明渠流量計(jì)。

　　2、測(cè)量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測(cè)量一般的介質(zhì)時(shí)，明渠流量計(jì)的滿度 流量可以在測(cè)量介質(zhì)流速0.5-12m/s范圍內(nèi) 選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應(yīng)視測(cè)量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定，即當(dāng)管道流速偏低，不能滿足流量?jī)x表要求時(shí)或者在此流速下測(cè)量準(zhǔn) 確度不能保證時(shí)，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內(nèi)流速，得到滿意測(cè)量結(jié)果。

　　3、流體特性主要指燃?xì)獾膲毫?、溫度、密度、黏度、壓縮性等，由于煤氣的體積隨著溫度、壓力而變化，應(yīng)考慮是否要補(bǔ)償修正。

　　4、儀表性能是指儀表的精度、重復(fù)性、線性度、量程比、壓力損失、起始流量、輸出信號(hào)及響應(yīng)時(shí)間等，選流量計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行仔細(xì)分析比較，選擇能滿足計(jì)量介質(zhì)流量要求的儀表。

　　5、安裝條件是指燃?xì)饬飨?、管道走向、上下游直管道長(zhǎng)度、管徑、空間位置及管件等，這些都會(huì)影響燃?xì)饷簹饬髁坑?jì)的準(zhǔn)確運(yùn)行、維護(hù)保養(yǎng)和使用壽命。

　　6、經(jīng)濟(jì)因素是指購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)及備品備件等，其又受燃?xì)饷簹饬髁坑?jì)的性能、可靠性、壽命等影響。針對(duì)城市供水引水渠、工業(yè)引水和排水渠、污水治理渠道等流量測(cè)量特點(diǎn)，應(yīng)考慮以下因素選擇合適的測(cè)量方法。

　　1) 水路大小和形狀，流速范圍，流量和最小流量;

　　2) 測(cè)量度要求;

　　3) 流量計(jì)設(shè)置場(chǎng)所和環(huán)境條件;

　　4) 液體狀況，潔凈程度，含有固相濃度，腐蝕性;

　　5) 現(xiàn)場(chǎng)允許落差(或升高水位)和渠道坡度;

　　6) 與液體接觸的儀表零部件材料;

　　7) 選用超聲流速計(jì)和電磁流速計(jì)時(shí)要分別對(duì)液體濁度或電導(dǎo)率作調(diào)查，其要求可參照超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)要求。

　　估算渠道流量和抬高水位

　　對(duì)于新建單位可通過工藝流程計(jì)算渠道流量與擬安裝位置，再選定儀表規(guī)格。對(duì)于老企業(yè)添置儀表要估計(jì)既有渠道流量和確認(rèn)儀表上游允許升高水位;即確定流量?jī)x表規(guī)格和流量范圍，要取決于渠道峰流量和允許升高水位兩個(gè)因素。

　　(1)估計(jì)峰流量

　　通常有投浮子法和日排放量估算法兩種方法。

　　1) 投浮子法 既有明渠可采用投浮子法測(cè)定和估算流量。選定在流量時(shí)，兩人距離L(20~50m)立于直渠道旁，上游一人投放浮子(一般是木制圓片)，下游一人在投放木片的瞬間啟動(dòng)計(jì)時(shí)，當(dāng)浮子到達(dá)時(shí)停止計(jì)時(shí)，得時(shí)間t，求出渠道表面流速υ m/s(υ=L/t) 。再測(cè)出渠道流通截面積Am2，便可從式(5)估算流量Q 式中 K---------修正系數(shù)，因表面流速大于平均流速，一般取0.84~0.90.

　　2)從日排放量Qd估算峰流量Qp 在沒有條件用投浮子法或新建系統(tǒng)，可采用實(shí)際(或設(shè)計(jì))的排放量來估計(jì)峰流量，估算公式如式(6)或(7)式中 Ku------不均勻系數(shù)，如為均勻連續(xù)排放，可取1.1~1.2;

　　H -------每天集中排放累計(jì)小時(shí)數(shù)，如為不均勻連續(xù)排放，則按集中排放小時(shí)計(jì)算。

　　(2) 確定抬高水位

　　除流速-水位流量計(jì)和非滿管電磁流量計(jì)外，渠道安裝流量計(jì)后其上游均要抬高水位。對(duì)于新設(shè)計(jì)的渠系可按測(cè)量流量范圍和周邊環(huán)境條件全面考慮確定升高水位高度。對(duì)于現(xiàn)有渠道在選定流量計(jì)時(shí)，要考慮上游渠系水位抬高后的影響(如水位是否會(huì)漫溢出渠道)，然后再按確定的水位升高高度和峰流量值選定儀表規(guī)格。

　　年檢校準(zhǔn)的基本要求校準(zhǔn)應(yīng)滿足的基本要求如下:

　　1)環(huán)境條件校準(zhǔn)如在檢定(校準(zhǔn))室進(jìn)行，則環(huán)境條件應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)室要求的溫度、濕度等規(guī)定。校準(zhǔn)如在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，則環(huán)境條件以能滿足儀表現(xiàn)場(chǎng)使用的條件為準(zhǔn)。

　　2)儀器作為校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器其誤差限應(yīng)是被校表誤差限的1/3~1/10。

　　3)人員校準(zhǔn)雖不同于檢定，但進(jìn)行校準(zhǔn)的人員也應(yīng)經(jīng)有效的考核，并取得相應(yīng)的合格證書，只有持證人員方呆出具校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告，也只有這種證書和報(bào)告才認(rèn)為是有效的。