在水利工程、環境監測以及工業廢水處理等諸多領域,準確測量河道水流流量至關重要。河道明渠流量計作為一種專門用于測量明渠水流流量的儀器,其安裝的正確性直接關系到測量數據的準確性和可靠性。以下將詳細介紹河道明渠流量計的具體安裝方法。
一、安裝前的準備工作現場勘查
1.渠道狀況:仔細檢查渠道的形狀、尺寸、材質以及是否存在變形、破損等情況。渠道應盡量保證順直、光滑,避免有急轉彎、陡坡或嚴重淤積的區域,因為這些因素會干擾水流的穩定性,影響測量精度。例如,如果渠道存在急轉彎,水流會在轉彎處形成漩渦,導致流速分布不均勻,從而使測量結果出現偏差。
2.水流特性:了解河道水流的比較大、最小流量以及水位變化范圍。這對于選擇合適規格的流量計以及確定安裝位置非常關鍵。例如,對于流量變化較大的河道,需要選擇量程范圍較寬的流量計,以確保在各種流量條件下都能準確測量。
3.周邊環境:考察安裝現場的周邊環境,包括是否有大型建筑物、樹木等可能對信號傳輸產生遮擋或干擾的物體。同時,要考慮安裝和維護的便利性,確保有足夠的空間進行設備的安裝和日后的檢修。例如,如果安裝位置過于狹窄,不利于施工人員操作和設備的搬運,增加安裝難度和時間成本。
設備選型與檢查
1.根據測量需求選型:根據現場勘查得到的水流特性和渠道狀況,選擇合適類型和規格的明渠流量計。常見的明渠流量計有多普勒流量計、雷達流量計、堰槽流量計等。每種類型的流量計都有其適用的場景和優缺點。例如,多普勒流量計適用于含有一定量懸浮顆粒的水流,通過檢測反射超聲波的頻率變化來測量流速;雷達流量計則利用雷達波對水面進行非接觸式測量,不受水質影響,且安裝相對簡便。
2.設備完整性檢查:在安裝前,應對流量計及其配套設備進行多方面檢查。檢查設備外觀是否有損壞、零部件是否齊全。例如,檢查多普勒流量計的傳感器探頭是否有劃傷、裂縫,雷達流量計的天線是否完好無損等。同時,要核對設備的技術參數是否與選型一致,如量程、精度、輸出信號等。此外,還需檢查隨機附帶的安裝說明書、合格證、保修卡等文件是否齊全。
二、安裝流程安裝位置確定
1.滿足測量條件:安裝位置應選擇在渠道水流穩定、流速分布均勻的區域。一般要求上游有不小于 5 倍渠道寬度的直管段,下游有不小于 2 倍渠道寬度的直管段。這樣可以保證水流在進入測量區域前充分發展,減少干擾因素對測量結果的影響。例如,在一個寬度為 10 米的矩形渠道中,安裝位置的上游至少應有 50 米的順直段,下游至少應有 20 米的順直段。
2.便于維護操作:安裝位置應便于安裝和維護人員進行操作。盡量選擇在靠近岸邊、易于到達的地方,避免安裝在深水區或難以接近的位置。同時,要考慮到設備在運行過程中可能需要進行校準、檢修等操作,安裝位置應預留足夠的空間。例如,可以在安裝位置附近設置操作平臺或通道,方便人員和設備的進出。
傳感器安裝
1. 多普勒流量計傳感器安裝(渠道底部):對于安裝在渠道底部的多普勒流量計傳感器,安裝前需先清理渠道底部安裝位置的雜物和沉積物,確保安裝面平整。使用的安裝支架將傳感器牢固地固定在渠道底部,傳感器需正對水來方向,如此能有效檢測到水流中懸浮顆粒反射的超聲波信號。例如,先在渠道底部安裝位置用砂紙打磨,去除表面的不平整,然后涂抹防水密封膠,將安裝支架固定在底部。把多普勒流量計傳感器安裝在支架上,調整至傳感器正對水流方向,再用螺絲擰緊固定。
2.雷達流量計傳感器安裝:雷達流量計傳感器一般安裝在渠道上方,通過發射雷達波來測量水面流速。選擇合適高度的安裝桿,將雷達流量計傳感器安裝在安裝桿頂端,確保傳感器的探測范圍能夠覆蓋整個渠道水面,且不受周圍障礙物的遮擋。傳感器的安裝角度應根據渠道寬度和測量要求進行調整,以保證能夠準確測量水面流速。例如,在渠道岸邊豎起一根高度適宜的安裝桿,桿的高度需保證雷達流量計能清晰探測到整個水面。將雷達流量計傳感器安裝在桿頂,使用角度調節裝置調整傳感器角度,使其能夠以比較好角度對水面進行測量,確保測量精度。
3.堰槽流量計堰槽安裝:堰槽流量計的堰槽安裝較為復雜,需要根據渠道的尺寸和流量范圍選擇合適的堰槽類型,如巴歇爾槽、三角堰等。在安裝堰槽時,首先要對渠道進行開挖和基礎處理,確保堰槽安裝在堅實、平整的基礎上。將堰槽按照設計要求準確安裝在渠道中,保證堰槽的水平度和垂直度。堰槽安裝完成后,要對其進行校準和調試,確保其能夠準確測量水位和流量。例如,安裝巴歇爾槽時,先在渠道底部開挖一個合適尺寸的基坑,澆筑混凝土基礎,待基礎凝固后,將巴歇爾槽安裝在基礎上,使用水平儀和經緯儀檢查堰槽的水平度和垂直度,調整至符合要求。
三、安裝后的調試與檢查調試操作
1.參數設置:在安裝完成后,需要對流量計進行參數設置。根據現場的實際情況,設置流量計的量程、單位、測量方式、輸出信號等參數。例如,根據河道的比較大流量和最小流量,設置多普勒流量計的量程范圍;根據數據采集系統的要求,設置流量計的輸出信號類型(如 4 - 20mA 電流信號、RS485 數字信號等)。對于雷達流量計,也需根據實際測量需求設置相應參數,如測量范圍、測量間隔等。
2.零點校準:在進行流量測量前,需要對流量計進行零點校準。在渠道水流靜止或流量為零時,通過轉換器的操作面板或的調試軟件,將流量計的顯示值調整為零。零點校準的準確性直接影響到流量測量的精度,因此需要仔細操作。例如,在多普勒流量計安裝完成后,確保渠道內水流靜止,通過轉換器操作面板進行零點校準,觀察顯示值是否穩定在零位。對于雷達流量計,也需在無水流狀態下進行零點校準,以保證測量的準確性。
3.現場測試:在完成參數設置和零點校準后,進行現場測試。開啟渠道水流,讓流量計運行一段時間,觀察流量計的顯示值是否與實際水流情況相符。可以通過與其他已知準確流量的測量設備(如便攜式流量計)進行對比,檢查流量計的測量精度。例如,在河道中同時使用安裝好的多普勒流量計和便攜式電磁流量計進行流量測量,對比兩者的測量結果,誤差在允許范圍內則說明安裝和調試成功。對于雷達流量計,同樣可與其他可靠測量設備對比,驗證其測量精度。
通過以上詳細的安裝方法介紹,從安裝前的準備工作到安裝過程中的各個環節,再到安裝后的調試與檢查維護,嚴格按照規范操作,能夠確保河道明渠流量計的準確安裝和可靠運行,為河道水流流量的監測提供準確的數據支持。
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