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深圳市宏電技術股份有限公司
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閱讀：552發布時間：2020-7-10
明渠流量計主要適用于水庫、河流、水利工程、農田灌溉及涵洞等的流量測量。由于其主要采用量水堰槽法和流速面積法計算輸水斷面流量，因此其安裝方式將直接影響測量的結果和精度。
如何安裝明渠流量計
明渠測流量方法從原理上可分為兩大類：水位法與流速面積法。
水位法是通過測量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并通過經驗公式或實驗曲線換算成流量來實現計量的。
流速面積法不需修建量水建筑物，通過測量過水斷面面積（實際上過水斷面面積是通過測量的水位來換算求得）與斷面流速來求得流量。
一、水位法
水位法需要修建量水建筑物，整體精度不高。一方面，當渠道沿程水頭差較小時，量水建筑物會產生水頭損失而影響渠道過水；另一方面，當量水建筑物下游附近建有閘門等擋水建筑物時會在量水建筑物處形成淹沒出流，此時測量精度會大幅下降。
常用量水堰槽
水位法一般應用于寬度比較小或流量比較小的渠道。渠道寬度超過1米時，量水建筑物造價會增加很多；此時如果不做量水建筑物，而直接用渠道的水位流量經驗關系曲線測流時，精度會很低。
探頭的安裝方法
流速面積法
流速面積法不需要修建量水建筑物，通過測量過水斷面面積（實際上過水斷面面積是通過測量的水位來換算求得的）與斷面流速來求得流量，并且精度高、不受下游頂托水的影響。液位測量可通過安裝液位計實現，下面重點介紹斷面流速的測量。
2.1、聲學時差法
時差法適用于清水環境，水中氣泡與雜質不宜過多。安裝于渠道兩岸，安裝精度要求高，維護費用也高，目前使用比較少。
實物安裝圖如下圖：
安裝示意圖如下：
聲學時差法又有單聲道和多聲道之分，測量示意圖如下：
2.2、聲學多普勒法
聲學多普勒明渠流量計適用于含氣泡與雜質的水。安裝于渠道底部或側壁，安裝精度要求低，測量精度高、維護費用也低，目前使用比較多。
實物安裝圖如下圖:
安裝示意圖如下圖:
2.3、電磁法
電磁法適用于導電率穩定且整體流速較高的水體。安裝于渠道側壁，安裝精度要求高，維護費用較低。由于受水體環境影響大，數據容易受到波動，目前在明渠中很少使用。
實物安裝圖如下圖：
安裝示意圖如下圖:
電磁法也有單聲道和多聲道之分，實際安裝示意圖如下：
如何提高測量精度
以上幾種測量方法在實際應用中，其實際測量精度與理論精度（即儀器出廠標定精度）肯定會有一定的差距，這主要是由于安裝位置、安裝精度、數據處理方法、校準方法等產生的，因此提高測量精度主要從這幾點入手：
a、調整安裝位置
盡量選擇具有標準斷面的順直渠道，滿足*后5的要求（既儀器上游順直段有10倍渠寬，下游順直段有5倍渠寬）。如果不滿足這個要求，水的流態不會非常平穩，會產生測量結果偏大或偏小的情況，這時就需要進行修正，一般是乘以一個修正系數（該系數是通過現場率定產生的）或調整安裝位置。
b、提高安裝精度
主要為流速探頭的安裝角度、位置等是否準確。如果安裝角度發生偏差，則結果會有一個固定的誤差系數，這時候為提高測量精度，則需要調整安裝角度或乘以一個修正系數。
c、數據處理方法
主要是指在實際測量過程中現場會有各種干擾（如正在測量時有魚在流速探頭附近游過），使個別數據不準或*失真。如果測量的時間間隔較大，則這些失真數據會對測量結果產生較大影響，因此需要增加測量時間間隔密度，對失真數據進行刪除或平滑處理。
d、校準方法
校準時一定要保證在一段時間內測量處的斷面過流量保持恒定，否則在漲水或落水的過程中，同樣的水位會對應不同的流量，造成校準系數結果偏大（落水）或偏小（漲水）。另一個要注意的是，要選擇一個或幾個合適的水位附近進行校準，不能選擇水位；當實際斷面過流量的準確值無法獲得時，可通過對稱法或反向法安裝儀器來抵消系統誤差。
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