如何正确安装明渠流量计

明渠流量计主要适用于水库、河流、水利工程、农田灌溉及涵洞等的流量测量。由于其主要采用量水堰槽法和流速面积法计算输水断面流量，因此其安装方式将直接影响测量的结果和精准度。

如何安装明渠流量计

明渠测流量方法从原理上可分为两大类：水位法与流速面积法。

水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并通过经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。

流速面积法不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得）与断面流速来求得流量。

一、水位法

水位法需要修建量水建筑物，整体精度不高。一方面，当渠道沿程水头差较小时，量水建筑物会产生水头损失而影响渠道过水；另一方面，当量水建筑物下游附近建有闸门等挡水建筑物时会在量水建筑物处形成淹没出流，此时测量精度会大幅下降。

水位法一般应用于宽度比较小或流量比较小的渠道。渠道宽度超过1米时，量水建筑物造价会增加很多；此时如果不做量水建筑物，而直接用渠道的水位流量经验关系曲线测流时，精度会很低。

 

二、流速面积法

流速面积法不需要修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得流量，并且精度高、不受下游顶托水的影响。液位测量可通过安装液位计实现，下面重点介绍断面流速的测量。

2.1、声学时差法

时差法适用于清水环境，水中气泡与杂质不宜过多。安装于渠道两岸，安装精度要求高，维护费用也高，目前使用比较少。

实物安装图如下图：

 

安装示意图如下：

 

声学时差法又有单声道和多声道之分，测量示意图如下：

 

2.2、声学多普勒法

声学多普勒明渠流量计适用于含气泡与杂质的水。安装于渠道底部或侧壁，安装精度要求低，测量精度高、维护费用也低，目前使用比较多。

实物安装图如下图:

安装示意图如下图:

 

2.3、电磁法

电磁法适用于导电率稳定且整体流速较高的水体。安装于渠道侧壁，安装精度要求高，维护费用较低。由于受水体环境影响大，数据容易受到波动，目前在明渠中很少使用。

实物安装图如下图：

 

安装示意图如下图:

 

电磁法也有单声道和多声道之分，实际安装示意图如下：

 

如何提高测量精度

以上几种测量方法在实际应用中，其实际测量精度与理论精度（即仪器出厂标定精度）肯定会有一定的差距，这主要是由于安装位置、安装精度、数据处理方法、校准方法等产生的，因此提高测量精度主要从这几点入手：

a、调整安装位置

尽量选择具有标准断面的顺直渠道，满足前10后5的要求（既仪器上游顺直段有10倍渠宽，下游顺直段有5倍渠宽）。如果不满足这个要求，水的流态不会非常平稳，会产生测量结果偏大或偏小的情况，这时就需要进行修正，一般是乘以一个修正系数（该系数是通过现场率定产生的）或调整安装位置。

b、提高安装精度

主要为流速探头的安装角度、位置等是否准确。如果安装角度发生偏差，则结果会有一个固定的误差系数，这时候为提高测量精度，则需要调整安装角度或乘以一个修正系数。

c、数据处理方法

主要是指在实际测量过程中现场会有各种干扰（如正在测量时有鱼在流速探头附近游过），使个别数据不准或完全失真。如果测量的时间间隔较大，则这些失真数据会对测量结果产生较大影响，因此需要增加测量时间间隔密度，对失真数据进行删除或平滑处理。

d、校准方法

校准时一定要保证在一段时间内测量处的断面过流量保持恒定，否则在涨水或落水的过程中，同样的水位会对应不同的流量，造成校准系数结果偏大（落水）或偏小（涨水）。另一个要注意的是，要选择一个或几个合适的水位附近进行校准，不能选择极端水位；当实际断面过流量的准确值无法获得时，可通过对称法或反向法安装仪器来抵消系统误差。