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電磁流量計(jì)與全渠寬勵(lì)磁線圈明渠流量計(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^，得到垂線的平均流速，并可求得垂線流速分布系數(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所示的全渠寬線圈明渠電磁流量測(cè)量系統(tǒng)是英國人進(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國際標(biāo)準(zhǔn)(IS0 9213)認(rèn)可。
全渠寬線圈電磁流量測(cè)量系統(tǒng)方法的工作原理是通過埋在河床中或跨越在明渠上方的線圈產(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，電極板上的電位差是過水?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，后者得到的是線平均流速和點(diǎn)平均流速。顯然比較起來，全渠寬線圈電磁流量明渠測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精確度要高。
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