明渠流量計主要用于水庫、河流、水利工程、農(nóng)田灌溉和涵洞等的流量測量。由于它主要采用堰槽法和流速面積法計算輸水斷面的流量，其安裝方法將直接影響測量結果和精度。

如何安裝明渠流量計

明渠測流方法原則上可分為兩類:水位法和流速面積法。

水位法是測量量水建筑物上游(或上下游)水位，通過經(jīng)驗公式或實驗曲線換算成流量。

流量法不需要建量水樓，通過測量水的截面積(其實水的截面積是通過測量水位換算得到的)和橫截面流量就可以得到流量。

一、水位法

水位法需要修建測水建筑物，整體精度不高。一方面，當沿渠道的水頭差較小時，量水建筑物會產(chǎn)生水頭損失，影響渠道水流；另一方面，當?shù)刃ㄖ锵掠胃浇藿ㄩl門等擋水建筑物時，會在量水建筑物處形成淹沒出流，此時測量精度會大大降低。

水位法一般適用于寬度小或流量小的渠道。當渠道寬度超過1米時，量水樓的成本會增加很多。這時候如果不建量水樓，而是用渠道的水位流量經(jīng)驗關系曲線直接測流量，精度會很低。

二、速度面積法

流量法不需要建測水樓，通過測量水的截面積(實際上是水的截面積由實測水位換算而來)和斷面流量就可以得到流量，而且精度高，不受下游頂進水的影響。液位的測量可以通過安裝液位計來實現(xiàn)，下面重點介紹截面流速的測量。

2.1.聲學時差法

時差法適用于清水環(huán)境，水中不能有太多氣泡和雜質。安裝在通道兩側，安裝精度高，維護成本高，目前很少使用。

物理安裝圖如下:

安裝圖如下:

聲波時差法可分為單通道和多通道。測量示意圖如下:

2.2.聲學多普勒方法

聲學多普勒明渠流量計適用于含有氣泡和雜質的水。安裝在通道底部或側壁，安裝精度低，測量精度高，維護成本低，目前應用廣泛。

物理安裝圖如下:

安裝圖如下:

2.3.電磁法

電磁法適用于電導率穩(wěn)定、整體速度高的水體。安裝在通道側壁，安裝精度高，維護成本低。由于受水環(huán)境影響較大，數(shù)據(jù)容易波動，目前在明渠中很少使用。

物理安裝圖如下:

安裝圖如下:

電磁法也可分為單通道和多通道。實際安裝圖如下:

如何提高測量精度

在實際應用中，上述測量方法的實際測量精度與理論精度(即儀器的出廠校準精度)必然存在一定的差距，這主要是由于安裝位置、安裝精度、數(shù)據(jù)處理方法、校準方法等原因造成的。因此，提高測量精度主要從這幾點入手:

一、調整安裝位置

盡量選擇標準斷面的直槽，滿足前10、后5的要求(儀器上游直段均為10倍槽寬，下游直段均為5倍槽寬)。如果達不到這個要求，水的流態(tài)就不會很穩(wěn)定，測量結果就會過大或過小。這時候就需要進行修正，一般是乘以一個修正系數(shù)(現(xiàn)場標定產(chǎn)生的)或者調整安裝位置。

b、提高安裝精度

主要針對速度探頭的安裝角度和位置的準確性。如果安裝角度有偏差，結果會有一個固定的誤差系數(shù)。此時，為了提高測量精度，需要調整安裝角度或乘以一個修正系數(shù)。

c、數(shù)據(jù)處理方法

主要是指在實際測量過程中，現(xiàn)場會有各種干擾(比如測量時有魚在流速探頭附近游動)，使得個別數(shù)據(jù)不準確或完全失真。如果測量時間間隔較大，這些失真數(shù)據(jù)會對測量結果產(chǎn)生較大影響，因此需要增加測量時間間隔的密度，刪除或平滑失真數(shù)據(jù)。

D.校準法

標定時，需要保證測點的斷面過流率在一定時間內(nèi)保持不變，否則同一水位在水位上升或下降的過程中會對應不同的流量，導致標定系數(shù)結果變大(下降)或變小(上升)。還有一點需要注意的是，要選擇一個或幾個合適的水位進行標定，不能選擇極端水位。當無法獲得實際斷面流量的準確值時，可通過對稱法或反向法安裝儀器來抵消系統(tǒng)誤差。

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