在水利工程、环境监测以及工业废水处理等诸多领域,准确测量河道水流流量至关重要。河道明渠流量计作为一种专门用于测量明渠水流流量的仪器,其安装的正确性直接关系到测量数据的准确性和可靠性。以下将详细介绍河道明渠流量计的具体安装方法。
一、安装前的准备工作现场勘查1.渠道状况:仔细检查渠道的形状、尺寸、材质以及是否存在变形、破损等情况。渠道应尽量保证顺直、光滑,避免有急转弯、陡坡或严重淤积的区域,因为这些因素会干扰水流的稳定性,影响测量精度。例如,如果渠道存在急转弯,水流会在转弯处形成漩涡,导致流速分布不均匀,从而使测量结果出现偏差。
2.水流特性:了解河道水流的比较大、最小流量以及水位变化范围。这对于选择合适规格的流量计以及确定安装位置非常关键。例如,对于流量变化较大的河道,需要选择量程范围较宽的流量计,以确保在各种流量条件下都能准确测量。
3.周边环境:考察安装现场的周边环境,包括是否有大型建筑物、树木等可能对信号传输产生遮挡或干扰的物体。同时,要考虑安装和维护的便利性,确保有足够的空间进行设备的安装和日后的检修。例如,如果安装位置过于狭窄,不利于施工人员操作和设备的搬运,增加安装难度和时间成本。
1.根据测量需求选型:根据现场勘查得到的水流特性和渠道状况,选择合适类型和规格的明渠流量计。常见的明渠流量计有多普勒流量计、雷达流量计、堰槽流量计等。每种类型的流量计都有其适用的场景和优缺点。例如,多普勒流量计适用于含有一定量悬浮颗粒的水流,通过检测反射超声波的频率变化来测量流速;雷达流量计则利用雷达波对水面进行非接触式测量,不受水质影响,且安装相对简便。
2.设备完整性检查:在安装前,应对流量计及其配套设备进行多方面检查。检查设备外观是否有损坏、零部件是否齐全。例如,检查多普勒流量计的传感器探头是否有划伤、裂缝,雷达流量计的天线是否完好无损等。同时,要核对设备的技术参数是否与选型一致,如量程、精度、输出信号等。此外,还需检查随机附带的安装说明书、合格证、保修卡等文件是否齐全。
二、安装流程安装位置确定1.满足测量条件:安装位置应选择在渠道水流稳定、流速分布均匀的区域。一般要求上游有不小于 5 倍渠道宽度的直管段,下游有不小于 2 倍渠道宽度的直管段。这样可以保证水流在进入测量区域前充分发展,减少干扰因素对测量结果的影响。例如,在一个宽度为 10 米的矩形渠道中,安装位置的上游至少应有 50 米的顺直段,下游至少应有 20 米的顺直段。
2.便于维护操作:安装位置应便于安装和维护人员进行操作。尽量选择在靠近岸边、易于到达的地方,避免安装在深水区或难以接近的位置。同时,要考虑到设备在运行过程中可能需要进行校准、检修等操作,安装位置应预留足够的空间。例如,可以在安装位置附近设置操作平台或通道,方便人员和设备的进出。
1. 多普勒流量计传感器安装(渠道底部):对于安装在渠道底部的多普勒流量计传感器,安装前需先清理渠道底部安装位置的杂物和沉积物,确保安装面平整。使用的安装支架将传感器牢固地固定在渠道底部,传感器需正对水来方向,如此能有效检测到水流中悬浮颗粒反射的超声波信号。例如,先在渠道底部安装位置用砂纸打磨,去除表面的不平整,然后涂抹防水密封胶,将安装支架固定在底部。把多普勒流量计传感器安装在支架上,调整至传感器正对水流方向,再用螺丝拧紧固定。
2.雷达流量计传感器安装:雷达流量计传感器一般安装在渠道上方,通过发射雷达波来测量水面流速。选择合适高度的安装杆,将雷达流量计传感器安装在安装杆顶端,确保传感器的探测范围能够覆盖整个渠道水面,且不受周围障碍物的遮挡。传感器的安装角度应根据渠道宽度和测量要求进行调整,以保证能够准确测量水面流速。例如,在渠道岸边竖起一根高度适宜的安装杆,杆的高度需保证雷达流量计能清晰探测到整个水面。将雷达流量计传感器安装在杆顶,使用角度调节装置调整传感器角度,使其能够以比较好角度对水面进行测量,确保测量精度。
3.堰槽流量计堰槽安装:堰槽流量计的堰槽安装较为复杂,需要根据渠道的尺寸和流量范围选择合适的堰槽类型,如巴歇尔槽、三角堰等。在安装堰槽时,首先要对渠道进行开挖和基础处理,确保堰槽安装在坚实、平整的基础上。将堰槽按照设计要求准确安装在渠道中,保证堰槽的水平度和垂直度。堰槽安装完成后,要对其进行校准和调试,确保其能够准确测量水位和流量。例如,安装巴歇尔槽时,先在渠道底部开挖一个合适尺寸的基坑,浇筑混凝土基础,待基础凝固后,将巴歇尔槽安装在基础上,使用水平仪和经纬仪检查堰槽的水平度和垂直度,调整至符合要求。
1.参数设置:在安装完成后,需要对流量计进行参数设置。根据现场的实际情况,设置流量计的量程、单位、测量方式、输出信号等参数。例如,根据河道的比较大流量和最小流量,设置多普勒流量计的量程范围;根据数据采集系统的要求,设置流量计的输出信号类型(如 4 - 20mA 电流信号、RS485 数字信号等)。对于雷达流量计,也需根据实际测量需求设置相应参数,如测量范围、测量间隔等。
2.零点校准:在进行流量测量前,需要对流量计进行零点校准。在渠道水流静止或流量为零时,通过转换器的操作面板或的调试软件,将流量计的显示值调整为零。零点校准的准确性直接影响到流量测量的精度,因此需要仔细操作。例如,在多普勒流量计安装完成后,确保渠道内水流静止,通过转换器操作面板进行零点校准,观察显示值是否稳定在零位。对于雷达流量计,也需在无水流状态下进行零点校准,以保证测量的准确性。
3.现场测试:在完成参数设置和零点校准后,进行现场测试。开启渠道水流,让流量计运行一段时间,观察流量计的显示值是否与实际水流情况相符。可以通过与其他已知准确流量的测量设备(如便携式流量计)进行对比,检查流量计的测量精度。例如,在河道中同时使用安装好的多普勒流量计和便携式电磁流量计进行流量测量,对比两者的测量结果,误差在允许范围内则说明安装和调试成功。对于雷达流量计,同样可与其他可靠测量设备对比,验证其测量精度。
通过以上详细的安装方法介绍,从安装前的准备工作到安装过程中的各个环节,再到安装后的调试与检查维护,严格按照规范操作,能够确保河道明渠流量计的准确安装和可靠运行,为河道水流流量的监测提供准确的数据支持。