明渠流量计技术分析

明渠流量计原理及组成：

由于排污口标准化和视频监控的需要，污水流量自动监测系统以堰槽式明渠流量计为流量计量的主要方式。堰槽式明渠流量计的原理是在明渠中设置标准量水堰槽（如巴歇尔量水槽和矩形薄壁堰等），并按规定位置测量水位，则流过堰槽的流量与水位呈单值关系，根据相应流量公式或经验关系式，将测出的水位值换算成流量值。流量计由标准量水堰槽和液位流量转换仪表（二次仪表）所组成。如图1所示。

明渠流量计现场流量测量准确度的影响因素

通过上述分析，我们可以总结出基于明渠流量计的污水在线监测系统中，影响流量测量准确度的主要因素有以下几个方面：
1）堰槽的类型，主要确定流量系数的测量准确度；
2）实测液位的准确度，主要取决于液位计测量的准确度和测量液位计零点的仪器的测量准确度；
3）液位测量的重复性，由液面的扰动或平稳程度决定，主要影响多次液位测量读数的平均值的测量准确度；
4）堰槽的几何尺寸，主要取决于喉道宽度（或其他堰槽中的板、槽尺寸）的测量仪器的准确度；
5）水位－流量转换误差，由流量计二次仪表的软件产生。由于各种堰槽明渠流量计的流量计算公式涉及多个参数，流量计生产厂家在软件系统进行换算时，各个参数根据不同的设计尺寸范围以数据库函数的方式进行存储，由于存储空间的限制造成无法足够精确的设置参数，因此造成流量计显示值的误差。

明渠流量计测量的准确度
明渠流量计中的实际液位测量涉及液位计零点（即液位零点）和液位计测量精度等两个方面，早期的浮子式液位计由于测量精度太低已经被淘汰，压力式液位计由于易受污水腐蚀和沉积物覆盖影响也较少使用，现在主要使用超声波液位计。超声波测液位为非接触式测量，可以不受液体性质的影响，但液体表面浮沫和固体漂浮物较多时也会受到影响。
本次试验的明渠流量计全部采用的超声波液位计，厂家标称的测量精度为不大于3mm，满足环保行业标准HJ/T15－2007《环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计》中对液位测量误差的要求。但实际测量结果却相差很大，具体数据如图2所示。

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