超声波明渠污水流量计

用于污水排放计量的手段很多,但使用方便、准确可靠的计量手段是目前被广泛使用的非接触测量方式的超声波明渠污水流量计。

超声波明渠污水流量计工作原理
明渠污水流量计普遍采用巴氏槽、薄壁堰为计量方法，其原理都属于节流式测流技术，测量的直接对象都是节流装置上游与下游的水位差，根据此水位差，即可计算出过流断面上的瞬时流量。明渠污水流量计由量水堰(测流槽)、液位传感器、二次仪表组成。分别完成形成水头(标准流)、测量水位高度、计算流量等工作。

超声波明渠流量计的功能
目前用于污水排放计量的超声波明渠流量计大都具有以下功能
(l)使用LED或LCD显示。可显示瞬时流量、累计流量、液位高度、日期等。
(2)具有断电保护和计时功能,记录断电时间,保存计量数据以备核查
(3)备有标准打印接口,可输出计量数据。
(4)具有标准通讯接口,可通过计算机及网络服务器上挂网络系统。
(5)备有O一10mA,4一20mA标准电流输出,实现探头到主机的远传。
(6)采用电子锁和软件编码锁,保证数据安全。
(7)具有污水温度测量和软件修正补偿功能,确保测量精度()士3%)。

堰、槽的种类及适用范围
一、量水堰
凡是能拦截水流、并能使水流从其顶部溢流的设施称堰。堰的种类很多：按厚度可分为薄壁堰(堰壁厚度小于0．67倍几何水头)、适用堰和宽顶堰；按断面形状可分为三角堰、梯形堰、等宽堰等；按射流与下流水位的连接形式可分为淹没堰和非淹没堰。常用的是薄壁三角堰，薄壁梯形堰、薄壁矩形堰。在一定条件下，对一定的薄壁堰而言，流量与几何水头高度呈一定函数关系，据此可测量污水流量。用量水堰测流时，水头损失较大，适用测量含悬浮物少，不含纤维性物质的污水。
二、测流槽
有侧收缩的宽顶堰，当堰坎高为零时称槽，它是堰的特殊变形，分为短喉道槽(巴氏槽)、无喉道槽(孙氏槽)和长喉道槽等。明渠污水流量计量常用的是巴氏槽。在一定条件下，对一定的巴氏槽而言，流量与上游水位高度呈一定的函数关系，据此可测量污水流量。用测流槽测流时，水头损失较小，适用水质条件较宽，用于测量污水时，应及时清理槽壁上的水生物，保持槽壁的光滑。

安装尺寸

液位传感器
水位的测量方法有多种，主要有超声波液位传感器、压力式液位传感器、电容式液位传感器、浮子式液位传感器等。这些液位传感器各有特点，适用范围也各有不同。
一、超声波液位传感器
超声波传感器是超声测距法的具体应用，其特点是实现了不接触流量，适用范围较宽，但要求液面对超声波反射良好，若有泡沫、杂物、生物泥等非正常反射，会带来较大误差。另外，超声波还受温度、气压、风速等天气因素的影响，这些影响因素虽然可以进行补偿，但仪器结构复杂，成本高。
二、压力式液位传感器
其特点是安装简单。但要求被测液体比重基本恒定，因此在比重变化较大的污水中的应用受到限制。另外，在污水中使用时要注意测压孔的畅通。
三、电容式液压传感器
其特点是没有活动部件，但绝缘介质的机械强度与介电性能难以兼顾，而且介质受温度影响产生电容量的变化使测量精度降低，另外在污水中使用时要及时清理电极表面。
四、浮子式液位传感器
其特点是成本低，不受水质影响，适用范围较宽，但要求水体比重基本恒定，且要注意浮子表面粘附物对浮子比重的影响。

流量换算
采用标准的巴歇尔堰槽进行流量测量,流量数据可以通过测得液位数据后查寻标准堰槽的液位-流量对应表得到,表格划分越细致则换算出的流量值误差越小,但存储数据需要的空间就越大。考虑到实际应用的需求,液位-流量对应表格取40组等步长数据为宜,其他液位点流量数据可以通过差值运算得到。量水堰槽的液位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-1990中查到。

结束语
超声波明渠流量计液位测量误差小于±3mm(1m以内),小于3‰(1m以外),其流量测量误差小于5%的国家标准,并且长时间运行稳定可靠,掉电后数据不会丢失。由于该超声波明渠流量计的超声探头无需接触介质,故在粘污、腐蚀性液体场合下工作,比其它形式流量计具有更高的可靠性。此外,还具有安全、清洁、精度高、寿命长、安装维护方便等优点,所以该流量计在城市水污染防治和环保部门污水排放监控方面可以发挥重要作用,也可作为今后城乡上下水和农田灌水排放的计量仪表。