明渠流量计量校准方法的研究

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1、明渠流量计校准方法的研究一、项目概述（项目背景、国内外发展研究现状、发展趋势）1.项目背景明渠是一种常见的水利工程设施，用于区域间的调水引水工程、城市生活给排水工程，工业及农业的给排水工程等领域。随着水资源和环境保护的日益重要，国家不断加强了对水资源的利用以及对污水排放的控制，明渠流量计将得到了广泛的应用。云南省水资源的分布云南省调水引水工程的介绍滇池的保护，城市污水的控制响应国家节能减排的要求，大中型企业的工业用水及污水排放社会意义和经济意义2.国内外研究现状近些年来，科学技术的进步促使了流量测量技术的迅速发展，现阶段流量测量的手段和方法主要有以下几种：(1)速度一面积法，(2)

2、水堰和水槽，(3)动船法，(4)超声波法，(5)电磁场法，(6)坡度一面积法，(7)落差一流量法，(8)稀释法，(9)漂浮物法，(10)压力一流量法。目前对明渠流量计研究主要体现在三个方面：(1)非转子式测流计的研究和应用，其中以电磁法、超声波法和激光测速法为代表；(2)耐腐蚀无磨损测流传感器的研究，如压力流量计；(3)在测流计上赋以新的信息处理技术；如智能化、远程控制化。明渠流量计根据结构形式可分为三类：(1)堰式流量计，如三角堰、矩形堰、宽顶堰以及其他堰型，(2)槽式流量计，如巴歇尔槽、PB槽、文丘里槽以及孙奈利槽等，(3)智能式流量计：电磁流量计、超声流量计、直流测速仪、激光

3、流速仪等。由于明渠流量计的种类繁多，且大部分流量计是固定安装在使用现场，受现场条件的影响较大，给明渠流量计的校准工作带来了很大的困难，因此，对明渠流量计量校准方法的研究具有重要意义。明渠流量计的校准是保证仪器测量结果准确可靠的重要手段，也是对其进行有效控制管理的依据。目前，国内外对固定安装在现场的明渠流量计主要采用比较法进行校准，即将以标准表安装在现场与被检流量计进行对比，对于可以携带或便于拆卸的流量计主要采取直接法校准，即将被检流量计安装在实验室内的标准装置上进行校准。但是，对明渠流量计的校准方法进行了研究，并形成了校准规程，但是对《明渠流量计校准规程》3.发展趋势随着水资源的日

4、益重要，国家不断加强了对水资源的利用以及对污水排放的控制，明渠流量计将得到更广泛的应用，且对明渠流量计的测量精度要求也会越来越高，因此，开展明渠流量计校准方法的研究具有重要意义，也是大势所趋。二、项目的前期研究基础和创新点1.前期研究基础在申请该项目前，项目组查阅了大量的文献资料，掌握了国内外关于明渠流量计校准方法的研究现状，获得了丰富的理论知识；项目组进行了大量的调研，对明渠流量计的类型、使用情况、用户要求以及国内关于明渠流量计校准装置建设的情况进行了详细调查。云南省计量院拥有一批知识丰富的专家型人才和先进的计量测试设备，能保证项目的顺利进行。2.创新点（1）进行明渠流量计实验室

5、内校准的模型试验研究，探索建立实验室内明渠流量计校准装置的方法，为校准装置的建立提供参考作用。（2）对比分析研究明渠流量计实验室内测试和现场试验测试的结果，对现场测试结果进行不确定度分析。（3）对比分析研究明渠流量计在清水和污水中测试的结果，对污水明渠流量计测试结果进行不确定度分析。三、项目主要研究内容和所需解决的技术问题1.项目研究内容由于明渠流量计的种类繁多，安装位置固定，使用条件复杂，因此明渠流量计的校准相当复杂。本项目对比分析研究明渠流量计在实验室内与实际工程的测试结果，对比分析研究清水与污水环境下的测试结果，最终建立明渠流量计在不同情况下的校准方法。具体研究内容有以下三个

6、方面：（1）在实验室内建立模型试验装置，将试验是在60m长的室内大型玻璃水槽中进行，水槽断面为矩形，槽宽B—1．2m，槽深H一0．6m，糙率：0．009，底坡一1／1000。为保证均匀流条件与流态的稳定，流速测量段选取在水槽中间的20m范围内(试验区上下游的过渡段均大于20m)；同时在水槽进口布置两道消能栅和压波排，使水面波动尽快衰减趋于稳定，水槽末端通过人字形尾门调节控制测量段水深。流量采用E—rnag电磁流量计测量，测量精度为0．30，流速测量使用1C一3光电式旋桨流速仪，校验后精度为0．1ram／S。（2）在室内的实验装置上对常见的明渠流量计进行测试研究，研究其计量性能（包括

7、其示值误差、重复性、稳定性）。将实验室内研究后的明渠流量计安装在某一实际工程上，将测试结果与实验室内的测试结果进行对比分析。通过分析研究，最后形成明渠流量计现场校准方法。（3）在试验装置上对明渠流量计进行清水和污水的对比试验，分析研究测试结果。将明渠流量计安装在某一污水处理厂，研究其在污水处理厂中的测试结果，建立明渠流量计在污水中的校准方法。2.项目所需解决的技术问题由于对明渠流量计的研究还处于起步阶段，因此有许多技术问题还需解决，主要体现在以下几个方面：（1）实验装