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電磁流量計(jì)與全渠寬勵(lì)磁線(xiàn)圈明渠流量計(jì)
關(guān)鍵字：電磁流量計(jì) 日期：2013-1-14 11:00:21
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電磁流量計(jì)與全渠寬勵(lì)磁線(xiàn)圈明渠流量計(jì)
1、電磁流速一水位退算法明渠流量測(cè)量系統(tǒng)
對(duì)矩形、梯形等斷面一定的明渠，利用水位測(cè)量可以求出水流的截面積。把一臺(tái)或幾臺(tái)電磁流速計(jì)安裝在水路中，預(yù)先測(cè)量出流速計(jì)得到的流速值和整個(gè)渠道的平均流速之間的流速分布修正系數(shù)及水深變化對(duì)流速的修正值，然后將渠寬、水深、平均流速修正系數(shù)和流速計(jì)所測(cè)量的漉速值由計(jì)算機(jī)做乘法運(yùn)算即可求出流量，如圖3 - 60為測(cè)量的原理框圖。
明渠中大多是紊流的流速分布狀態(tài)，沿其鉛垂線(xiàn)的速度分布情況和圓管道紊流速度分布的一半基本是一樣。按指數(shù)方程(1-ZI)在(O，h)范圍內(nèi)積分，除以渠深^，得到垂線(xiàn)的平均流速，并可求得垂線(xiàn)流速分布系數(shù)k．
明渠斷面水平的流速分布與圓管道道相同。對(duì)（I - 21）式，在范圍內(nèi)積分除以渠寬B，便得到水平線(xiàn)平均流速。同樣可求得水平流速分布系數(shù)K2。K是面流速分布系數(shù)。明渠的n值大約在4—8，所以，Kl，K2在0.8—0.88左右，^在0.64.0.8左右。也可用(1- 21)式求出平均流速點(diǎn)大約在0.6倍水深和0.2倍渠寬水平的坐標(biāo)位置上，這與標(biāo)準(zhǔn)的水力測(cè)流的明渠一點(diǎn)法相一致。還必須考慮到，一般流速計(jì)是固定安裝在渠道中．由于渠道的水位變化，流量測(cè)量必須對(duì)流速計(jì)所處的水深進(jìn)行修正。
把電磁流速計(jì)測(cè)量的點(diǎn)流速、流速修正系數(shù)和壓阻式、超聲式或電容式水位計(jì)測(cè)量的水位信號(hào)以及渠寬的數(shù)值輸入單片機(jī)，通過(guò)運(yùn)算可以求得流量值。本測(cè)量系統(tǒng)具有不存在水頭損失，渠道修整容易，成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是系數(shù)的驗(yàn)證和測(cè)試比較麻煩
2．全渠寬線(xiàn)圈電磁流量測(cè)量系統(tǒng)
盡管當(dāng)年法拉第測(cè)量河水流速的實(shí)驗(yàn)失敗了，但它一直激發(fā)人們?nèi)パ芯坷秒姶欧y(cè)量河水流速，總結(jié)失敗主要原因在于地磁場(chǎng)產(chǎn)生直流電勢(shì)引起的極化干擾大、輸出阻抗高等問(wèn)題。利用交流勵(lì)磁和現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，這種設(shè)想已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。圖3 - 61所示的全渠寬線(xiàn)圈明渠電磁流量測(cè)量系統(tǒng)是英國(guó)人進(jìn)行的明渠、暗渠或河道流量測(cè)量系統(tǒng)的研究方案，這種方法已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IS0 9213)認(rèn)可。
全渠寬線(xiàn)圈電磁流量測(cè)量系統(tǒng)方法的工作原理是通過(guò)埋在河床中或跨越在明渠上方的線(xiàn)圈產(chǎn)生一垂直磁場(chǎng)，用塑料薄膜將渠道中的水與渠底和兩岸絕緣。水流動(dòng)時(shí)，可測(cè)量出與渠道兩岸平行的電極板之間電位差，按權(quán)重函數(shù)理論的解釋?zhuān)姌O板上的電位差是過(guò)水?dāng)嗝嫠匈|(zhì)點(diǎn)電位的集合。所以，測(cè)量的流速是斷面的流速平均值，即渠道中的平均流速。然后再把平均流速乘以渠道斷面積，即可得到渠道的流量。渠道的斷面積是水位的函數(shù)，可以利用超聲水位計(jì)、壓力式水位計(jì)等儀表隨時(shí)計(jì)算出渠道斷面積。
全渠寬線(xiàn)圈電磁流量測(cè)量系統(tǒng)與電磁流速一水位運(yùn)算法、超聲波流速明渠測(cè)量法相比，前者是直接得到斷面平均流速，后者得到的是線(xiàn)平均流速和點(diǎn)平均流速。顯然比較起來(lái)，全渠寬線(xiàn)圈電磁流量明渠測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精確度要高。
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