潜水型电磁流量计和仿真传感器

    潜水电磁流量计是把电磁流量计的测量原理结合节流装置的工作原理,用于明渠流量测量的一种流量计。在渠道的断面中,设置一带孔闸板,将潜水电磁流量传感器安装在闸板孔内,让水全部从传感器流过,由流量的连续性原理,测量流过电磁流量传感器的流量,即是渠道流量。

    与节流装置相似,水在自然流下时,渠道的自然流速比较低,带孔闸板将造成上 下游的水位差。按能量转换的规则,该水位差将明渠中低的流速转化为测量管内较高的平均流速。设上 下游水位差为 h, 重力加速度 g, 局部阻力系数 F ,测量管孔内平均流速为 v ,则 。这就是说,通过测量潜水电磁流量传感器的流量就可以测量出渠道的流量。

    为了减小局部阻力,使进入传感器测量管的水能够满足以中心轴为对称流速分布要求的前提条件,传感器测量管前后必须安装有喷嘴形式的导流管(导流喷嘴,俗称喇叭口)。按照分析,流过导管的流速,仅与上 下游水头损失 h 有关,渠道上 下游的行近流速和远离流速对其影响很小。所以,在闸板上可安装与传感器几何尺寸相同的假传感器(仿真传感器)。这时流过仿真传感器导管内的平均流速与传感器测量的流速相同。这样,用潜水电磁流量计测得的流量乘以仿真传感器和潜水传感器的总个数,即能得到明渠的流量。

    潜水电磁流量计是明渠流量计中测量精确度较高的流量计,它不仅具有电磁流量计的所有特点,而且不受渠道下游潮汐和河水上涨的影响。但是应注意,流量较小时,水不能充满测量管,这时传感器下游需要加装堰板,以抬高水位;流量过大时水位差会使上游的水位抬得过高,造成上游漫溢,这时应加仿真传感器,加大流通面积,以降低水位。

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