การแนะนำ
การไหลของน้ำเป็นลักษณะทางอุทกวิทยาหลักของแม่น้ำซึ่งจำเป็นเมื่อออกแบบโครงสร้างไฮดรอลิกในแม่น้ำ: สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ - เพื่อคำนวณกำลังของมัน ระบบชลประทาน - เพื่อทราบพื้นที่ที่เป็นไปได้ของพื้นที่ชลประทาน น้ำประปาในแม่น้ำ - เพื่อทราบว่าสามารถนำน้ำจากแม่น้ำได้เท่าใด ฯลฯ
สามารถวัดการไหลของแหล่งน้ำขนาดเล็ก (ลำธาร น้ำพุ น้ำพุ) ได้โดยตรง ซึ่งเรียกว่าวิธีการเชิงปริมาตร ในการทำเช่นนี้มีความจำเป็นต้องปิดกั้นทางน้ำด้วยเขื่อนเล็ก ๆ ถอดรางน้ำออกซึ่งน้ำในสายน้ำจะไหลเข้าสู่เรืออย่างอิสระด้วยปริมาตรที่ทราบและวัดด้วยเข็มวินาทีว่ากี่วินาที จะนำเรือมาเติมน้ำที่ไหลออกจากรางน้ำ
มีการเสนอวิธีการวัดปริมาตรเพื่อวัดการไหลของน้ำ นักปรัชญาชาวกรีกโบราณนกกระสาแห่งอเล็กซานเดรีย ประมาณคริสตศักราช 100 จ.
การวัดการไหลของน้ำอเมซอนครั้งแรกใช้เวลาสามวัน โดยเกี่ยวข้องกับเรือรบของกองทัพเรือบราซิล และนอกเหนือจากผู้เชี่ยวชาญชาวบราซิลแล้ว วิศวกรอุทกวิทยาสี่คนจากกรมอุทกวิทยาของสหรัฐฯ การไหลของน้ำอเมซอนถูกวัดเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2506 เพียง 463 ปีหลังจากการค้นพบโดย V. Pinson อัตราการไหลไม่ได้วัดที่ปากซึ่งความกว้างของแม่น้ำสูงถึงหลายกิโลเมตรและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะระบุ แต่บนส่วนที่แคบของช่องทางใกล้กับเมืองโอบีดัสทางตอนล่าง (บริเวณลุ่มน้ำ ประมาณ 5 ล้าน km2) ที่นี่ความกว้างของอเมซอนอยู่ที่ 2.3 กม. ความลึกเฉลี่ยประมาณ 45 ม. (สูงสุดเกิน 60 ม.) การไหลของน้ำโดยเฉลี่ยในเมืองนี้อยู่ที่ 170,000 m3/s และที่ปากแม่น้ำ - 220,000 m3/s ซึ่งมากกว่าที่เชื่อกันก่อนปี 2506 ประมาณ 2 เท่าตามการวัดโดยประมาณโดยการลอยตัว
การไหลของน้ำในแม่น้ำโวลก้าที่ใหญ่ที่สุดในยุโรปถูกกำหนดครั้งแรกในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1700 โดยจอห์น เพอร์รี วิศวกรชาวอังกฤษ ซึ่งได้รับเชิญจากปีเตอร์ที่ 1 ให้ทำงานในรัสเซีย ความเร็วปัจจุบันวัดด้วยการลอยตัว เพอร์รี่ได้รับอัตราการไหลใกล้เคียงกับอัตราการไหลจริง (ค่าเฉลี่ยสำหรับเดือนสิงหาคม) - 6360 ลบ.ม./วินาที
ในยุโรป การวัดการไหลของน้ำในแม่น้ำที่ใหญ่ที่สุดเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2343-2353 ในอเมริกาเหนือ เอเชีย และออสเตรเลีย - ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ในแอฟริกาและ อเมริกาใต้- เฉพาะในช่วงไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 20
วัตถุประสงค์ของงานหลักสูตรคือเพื่อพิจารณาลักษณะของเครื่องมือและวิธีการวัดการไหลของน้ำ เพื่อทำเช่นนี้ในงานหลักสูตรเราจะแก้ไขปัญหาต่อไปนี้:
-พิจารณาลักษณะของเครื่องมือที่ใช้วัดการไหลของน้ำ
เรามาศึกษาลักษณะของวิธีการหลักในการวัดการไหลของน้ำ
งานหลักสูตรประกอบด้วยคำนำ สองบท บทสรุป และรายการอ้างอิง
บทที่ 1 ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดการไหลของน้ำ
สนามจานเสียงไฮโดรเมตริกของน้ำ
1.1 เครื่องมือวัดการไหลของของไหลเปิด
ในการวัดการไหลของน้ำในช่องเปิดและลำธาร มีการใช้แผงไฮโดรเมตริก ช่องเวนทูรี ฝายวัด แท่นหมุนไฮโดรเมตริก และอุปกรณ์และวิธีการวัดอื่นๆ
ความจำเป็นในการวัดอัตราการไหลของการไหลแบบเปิดเกิดขึ้นเมื่อทดสอบกังหันไฮดรอลิกและปั๊มกำลังสูง เมื่อพิจารณาอัตราการไหลของแม่น้ำและโครงสร้างการชลประทาน ฯลฯ ในกรณีทั้งหมดเหล่านี้ เรากำลังเผชิญกับการไหลของน้ำจำนวนมหาศาล
ในบางกรณีการจ่ายน้ำผ่านช่องทางเปิด เช่นเดียวกับเมื่อทำการทดสอบกังหันไฮดรอลิกและติดตามการทำงานของกังหัน วิธีการวัดการไหลของน้ำโดยใช้แผงป้องกันไฮโดรเมตริกก็แพร่หลายมากขึ้น วิธีนี้ใช้งานง่ายและให้ ผลลัพธ์ดีหากงานก่อสร้างเกี่ยวข้องกับการจัดสรรส่วนวัดพิเศษของช่องที่มีผนังเรียบและด้านล่างและอุปกรณ์พิเศษสำหรับยึดและเลื่อนโล่ วิธีการวัดนี้ประกอบด้วยดังต่อไปนี้ (รูปที่ 1.1 โล่ไฮโดรเมตริก)
ข้าว. 1.1 โล่ไฮโดรเมตริก
แผ่นกั้นแสงสร้างขึ้นตามโปรไฟล์ของช่อง ติดตั้งในแนวตั้งบนรถม้าที่สามารถเคลื่อนที่ไปตามไกด์ได้ ในตำแหน่งเริ่มต้น พาร์ติชันจะถูกยกขึ้นและยึดให้แน่นด้วยการล็อคในตำแหน่งที่ยกขึ้น ก่อนที่การวัดจะเริ่มขึ้น เส้นรอบวงจะลดลงไปสู่การไหล และภายใต้อิทธิพลของแรงดันน้ำ จะเคลื่อนไปตามกระแสน้ำด้วยความเร็วของการไหล
ในส่วนควบคุม AB ที่มีความยาว L จะมีการบันทึกนาฬิกาจับเวลา ในช่วงเวลานี้ พาร์ติชันจะอธิบายปริมาตรเท่ากับผลคูณของพื้นที่หน้าตัดของการไหล F และความยาวของส่วนควบคุม
ฝายที่มีธรณีประตูแนวตั้งที่มีขอบด้านบนแหลมมีค่าที่เชื่อถือได้ของค่าสัมประสิทธิ์ a โดยมีการไหลออกที่ถูกต้อง (โดยไม่ตกตามผนังธรณีประตู) ผ่านฝาย สิ่งนี้สามารถมั่นใจได้โดยการจ่ายอากาศเข้าไปใต้กระแสน้ำที่ตกลงมา
นอกจากสี่เหลี่ยมแล้ว เกณฑ์ยังสามารถมีรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูและสามเหลี่ยมได้อีกด้วย
เพื่อการพิจารณาการไหลที่ถูกต้องโดยใช้ฝายวัด ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ สิ่งสำคัญมีดังต่อไปนี้:
) ก่อนที่น้ำจะไหลเข้าสู่ฝายและเมื่อไหลผ่านฝายต้องแน่ใจว่าการไหลมีความสม่ำเสมอ
) ในตอนท้ายของส่วนควบคุม โล่จะถูกยึดโดยจุดหยุด และส่วนล่างของพาร์ติชันจะถูกปล่อยและเก็บไว้ในตำแหน่งเอียงโดยการไหล
วิธีวัดการไหลของลำธารเปิดอีกวิธีหนึ่งคือวิธีการวัดโดยใช้ฝายวัด วิธีนี้ใช้ในการก่อสร้างเขื่อนและโครงสร้างไฮดรอลิกอื่นที่คล้ายคลึงกัน
อุปกรณ์ระบายน้ำแสดงในรูปที่ 1.2
รูปที่ 1.2 อุปกรณ์ระบายน้ำ
ช่องทางตรงทำไว้ด้านหน้าทางน้ำล้นโดยมีก้นและผนังเรียบ ซึ่งต้องเป็นแนวตั้งและขนานกันทั้งด้านหน้าทางน้ำล้นและด้านหลัง
) บรรลุความเสถียรของการไหลที่ตกลงมาจากเกณฑ์ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นโดยการจ่ายอากาศภายใต้กระแสที่ตกลงมา การเข้าถึงอากาศภายใต้กระแสน้ำได้ดีนั้นเป็นไปได้ โดยมีเงื่อนไขว่าเกณฑ์ทางน้ำล้นนั้นต้องอยู่ในระดับสูงเหนือระดับน้ำด้านหลังทางน้ำล้นเพียงพอ
) เกณฑ์ทางระบายน้ำล้นด้านทางเข้าน้ำจะต้องมีพื้นผิวเรียบและมีขอบสี่เหลี่ยมที่แหลมคมเพียงพอ ซึ่งนอกจากนั้น จะต้องเป็นแนวนอนและเป็นแนวตรงด้วย
รูปที่ 1.3
ในบางกรณีในการวัดอัตราการไหลของการไหลแบบเปิดจะใช้ (รูปที่ 1.3) ซึ่งมีหลักการคล้ายกับหัวฉีดหรือท่อ Venturi โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือหน้าตัดการไหลในส่วนการวัดของช่องจะเปลี่ยนไป ด้วยการเปลี่ยนแปลงของการไหล ในขณะที่ส่วนตัดขวางของการไหลในไปป์ไลน์แบบปิดจะยังคงที่โดยไม่คำนึงถึงการไหล
เช่นเดียวกับในกรณีของอุปกรณ์ที่มีข้อจำกัด โดยการแก้สมการเบอร์นูลลีและความต่อเนื่องของเจ็ทร่วมกัน จึงสามารถหาความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและแรงดันตกในส่วนต่างๆ ได้
ควรสังเกตว่าการสูญเสียแรงดันในช่อง Venturi นั้นน้อยกว่าการวัดฝาย ดังนั้นช่อง Venturi จึงสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางมากขึ้น นอกจากนี้ หน้าตัดของการไหลทั้งหมดจะผ่านช่อง Venturi ซึ่งทำให้สามารถวัดการไหลของน้ำที่ปนเปื้อนได้
วิธีการตรวจวัดการไหลที่ได้รับการพิจารณานั้นจำเป็นต้องใช้โครงสร้างพิเศษซึ่งบางครั้งก็มีราคาแพง ซึ่งไม่สามารถทำได้เสมอไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับพื้นที่ตัดขวางขนาดใหญ่ของคลองและแม่น้ำ ในกรณีนี้มีการใช้วิธีการวัดการไหลตามความเร็วการไหลเฉลี่ยในส่วนใดส่วนหนึ่งกันอย่างแพร่หลาย เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการใช้เครื่องวัดไฮโดรเมตริกกันอย่างแพร่หลาย (รูปที่ 1.4)
รูปที่ 1.4 แท่นหมุนแบบไฮโดรเมตริก
เมื่อแช่อยู่ในกระแสน้ำ แท่นหมุนจะหมุนด้วยความเร็วตามสัดส่วนกับความเร็วการไหลที่ตำแหน่งการวัด
1.2 จัดส่งคอมเพล็กซ์อัตโนมัติ "Svor"
ออกแบบมาเพื่อกำหนดการไหลของน้ำอย่างรวดเร็วของแม่น้ำสายกลางและแม่น้ำสายใหญ่ หลักการทำงานของมันคือการกำหนดอัตราการไหลของน้ำจากความเร็วปัจจุบันที่วัดได้ในชั้นผิวของน้ำในขณะที่เรือเคลื่อนที่ไปตามช่องไฮดรอลิก มุมระหว่างทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วกับเส้นช่องและความลึกของ ช่อง. การประมวลผลผลการวัดและการคำนวณการไหลของน้ำโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนจากพื้นผิวเป็นความเร็วกระแสเฉลี่ยจะดำเนินการโดยอัตโนมัติในขณะที่เรือกำลังเคลื่อนที่ ค่าการไหล (m3/s) จะถูกบันทึกไว้บนจอแสดงผลดิจิตอล
Svor complex สามารถใช้กับเรือขนาดเล็ก (เรือ เรือยนต์) ที่ไม่มีตัวเรือ ประกอบด้วยเอาท์ริกเกอร์ 1 สำหรับลดเครื่องมือลงในการไหล, ไฮโดรโฟนเอคโค่ซาวเดอร์ 3 สำหรับวัดความลึกของช่อง, มิเตอร์วัดความเร็ว 4 พร้อมไฮโดรเวน 2, เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำ 5 สำหรับวัดมุมระหว่างทิศทางของการไหลและ เส้นเป้าหมาย อุปกรณ์ รวมถึงหน่วยบันทึกความลึก 6 หน่วยคำนวณ อัตราการไหลของหน่วย 7 และตัวบ่งชี้การไหลแบบดิจิตอล 8 ชุด สายเชื่อมต่อ.
ข้าว. 1.5 ส่วนประกอบหลักของ Svor complex
อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟ DC 27 V
ช่วงการวัดความลึก 0.5-20 ม. ความเร็ว 0.5-3.0 ม./วินาที; ข้อผิดพลาดในการวัดการไหล 5%
วิธีการนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยระบบอัตโนมัติในระดับสูงของกระบวนการวัดและความเร็วของงานไฮโดรเมตริก ซึ่งให้คุณค่าในทางปฏิบัติเป็นพิเศษในระหว่างการเพิ่มและลดระดับน้ำอย่างรวดเร็ว
1.3 เมตรไฮโดรเมตริก
มีสแครชดีไซน์หลากหลายรูปแบบ คุณสมบัติหลักที่แตกต่างของสแครชคือตำแหน่งของแกนการหมุนของใบมีด: แนวนอนหรือ แกนแนวตั้งการหมุน ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือสแครชที่มีแกนแนวนอน GR-21M, GR-55 เป็นต้น
เครื่องเล่นแผ่นเสียงไฮโดรเมตริก GR-21M (รูปที่ 1.6) ประกอบด้วยส่วนหลักดังต่อไปนี้: ตัวถัง 14, ส่วนท้าย (โคลง) 13, ช่วงล่างพร้อมกลไกการสัมผัสและใบพัดใบพัด 3 รวมถึงอุปกรณ์ส่งสัญญาณ
รูปที่ 1.6 การออกแบบเครื่องเล่นแผ่นเสียงไฮโดรเมตริก GR-21M
โครง 14 ทำหน้าที่เชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของแท่นหมุน ติดเข้ากับแกนหรือแกนหมุน 10 และเชื่อมต่อวงจรสัญญาณ ตัวเรือนในส่วนหน้ามีช่องสำหรับเสียบเพลาของแชสซีที่ประกอบ 5 และยึดไว้ด้วยสกรูล็อค 6 ขั้วต่อสองตัว 8 (แยก) และ 9 (เชื่อมต่อกับตัวเรือน) ใช้เพื่อเชื่อมต่อสัญญาณ สายไฟวงจร ที่ด้านหลังของตัวเครื่องมีบุชชิ่งสำหรับติดจานหมุนเข้ากับแกนหรือระบบกันสะเทือนแบบหมุนได้ (ในกรณีที่ใช้งานด้วยสายเคเบิล) พร้อมสกรูยึด 11 มีโคลง 13 ติดอยู่ที่ส่วนหลังของตัวเครื่องโดยมี สกรู 12 ซึ่งทำหน้าที่สร้างแกนของแผ่นเสียงตามแนวการไหล ที่ด้านข้างของบุชชิ่งมีช่องรูปทรงพร้อมตัวชี้สำหรับอ่านตำแหน่งของแกนหมุนบนแกน
เฟืองวิ่งของโต๊ะหมุนประกอบด้วยแกนคงที่ 5 พร้อมกลไกการสัมผัส (เฟืองตัวหนอน, หมุดสัมผัส, สปริง, สกรูและแกนนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อสปริงสัมผัสเข้ากับช่องเสียบปลั๊ก 7), ตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุมสองตัว 2, ตัวเว้นระยะภายใน ปลอก 16, ปลอกด้านนอก 15 และน็อตตามแนวแกน 1 เฟืองวิ่งเข้าสู่ช่องทรงกระบอกของใบมีด 3 และยึดไว้ด้วยข้อต่อหนีบ 4
อุปกรณ์ส่งสัญญาณซึ่งประกอบด้วยแผงขั้วต่อ กระดิ่ง (หลอดไฟ) สวิตช์ และสายสัญญาณ ใช้ในการแปลงแรงกระตุ้นไฟฟ้าให้เป็นสัญญาณเสียง (แสง) โภชนาการ วงจรไฟฟ้าดำเนินการจากแหล่งจ่ายไฟ DC 3 V
หลักการทำงานของสแครชไฮโดรเมตริกนั้นขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ตามธรรมชาติระหว่างความเร็วการหมุนของใบพัดโรเตอร์ของจานหมุนกับความเร็วของการไหลที่กำลังมาถึง ปลอกหมุนไปพร้อมกับใบมีด ซึ่งส่งการหมุนของใบมีดไปยังเฟืองตัวหนอน กลไกการสัมผัสกังหันจะทำให้วงจรสัญญาณไฟฟ้าสมบูรณ์ทุกๆ รอบการหมุนของเฟืองตัวหนอน ซึ่งสอดคล้องกับ 20 รอบของใบพัดกังหัน ในขณะที่วงจรปิดอยู่ไฟจะกะพริบหรือกระดิ่งดังขึ้นซึ่งทำให้สามารถบันทึกจำนวนรอบการหมุนของใบพัดจานเสียงได้ เมื่อใช้นาฬิกาจับเวลา เวลาตั้งแต่เริ่มการทำงานของเครื่องเล่นแผ่นเสียง (สัญญาณ) จนถึงแต่ละสัญญาณที่ตามมาจะถูกกำหนด ความเร็วในการหมุนของใบพัดจะถูกกำหนดโดยการนับจำนวนรอบการหมุนของใบมีดหมุนทั้งหมดแล้วหารตามเวลาที่ทำงาน (จำนวนรอบต่อวินาที)
ในการย้ายจากความเร็วการหมุนของใบมีดหมุน n ไปยังความเร็วการไหลของน้ำ ui จะใช้กราฟการปรับเทียบ - กราฟของความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วการไหลและจำนวนรอบของสกรูใบมีดต่อวินาที: u = f(n ) เอกสารอย่างเป็นทางการสำหรับโต๊ะหมุนไฮโดรเมตริกแต่ละเครื่องที่ได้รับการสอบเทียบในพูลการสอบเทียบพิเศษ
สปินเนอร์ GR-21M ติดตั้งใบพัดสองใบ: ใบพัดหมายเลข 1 (หลัก) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 120 มม. และมีระยะพิทเรขาคณิต 200 มม. ใช้เมื่อทำงานกับบูมที่ความเร็วการไหลสูงสุด 2 ม./ s และใบพัดหมายเลข 2 ไม่ใช่ส่วนประกอบ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 120 มม. และมีระยะพิทช์เรขาคณิต 500 มม. ใช้เมื่อทำงานจากสายเคเบิลที่ความเร็วการไหลมากกว่า 2 ม./วินาที
ความเร็วการไหลต่ำไม่ทำให้ใบพัดหมุน ความเร็วต่ำสุด u0 ซึ่งการกระทำของแรงของการไหลบนใบพัดแบบมีใบมีดเท่ากับค่าความต้านทาน และใบพัดแบบมีใบมีดหมุนไม่สม่ำเสมอ เรียกว่าความเร็วเริ่มต้นของแผ่นเสียง สำหรับสปินเนอร์ GR-21M ความเร็วเริ่มต้นคือ 0.04 ม./วินาที และความเร็วสูงสุดคือ 5 ม./วินาที
เครื่องเล่นแผ่นเสียงแบบไฮโดรเมตริก GR-55 มีขนาดเล็กและแตกต่างจาก GR-21M ในเรื่องขนาดของใบพัดแบบมีใบมีด สกรูหมายเลข 1 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 70 มม. โดยมีระยะพิทช์เรขาคณิต 110 มม. ที่ความเร็วการไหล 0.1-2.5 ม. / วินาที ข้อผิดพลาดในการวัดไม่เกิน ± 1.5% สกรูหมายเลข 2 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 70 มม. โดยมีระยะพิทช์เรขาคณิต 250 มม. ที่ความเร็วการไหล 2-5 ม./วินาที (ข้อผิดพลาด ± 1.5%) ที่ความเร็วน้อยกว่า 0.2 ม./วินาที ข้อผิดพลาดในการวัดจะเพิ่มขึ้นเป็น 10%
ไมโครสแครช ข้อเสียของแท่นหมุนแบบไฮโดรเมตริกที่อธิบายไว้ข้างต้น ได้แก่: สกรูค่อนข้างจะค่อนข้าง เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มีความเฉื่อยบางอย่างซึ่งลดความไวของมัน การมีเฟืองตัวหนอนและตลับลูกปืนแบบธรรมดาจะเพิ่มความต้านทานเชิงกลต่อการหมุนของสกรู ซึ่งนำไปสู่การทำงานที่ไม่เสถียรและเพิ่มข้อผิดพลาดในการวัดที่ความเร็วกระแสต่ำ
ด้วยเหตุนี้ไมโครสปินเนอร์จึงใช้สกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (4-40 มม.) ซึ่งทำจากวัสดุที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกับน้ำ เพื่อลดความต้านทานพวกมันจะหมุนในตลับลูกปืนอาเกตหรือทับทิม ตัวเรือนไมโครเทิร์นเทเบิลมีขนาดและน้ำหนักที่เล็กกว่ามาก วงจรไฟฟ้าใช้วงจรแบบไม่สัมผัส
หนึ่งในการออกแบบดังกล่าวคือไมโครสปินเนอร์แบบดิจิตอลไฮโดรเมตริก ซึ่งได้รับการปรับปรุงใหม่ GMTSM-1 ซึ่งพัฒนาขึ้นที่สถาบันวิจัยกลางด้านน้ำและทรัพยากรน้ำ และผลิตโดย NTK Kompleks (มินสค์) ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ความเร็วและหน่วยประมวลผลข้อมูลการวัด
เซ็นเซอร์ (รูปที่ 1.7) ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างพัลส์ไฟฟ้าซึ่งเป็นความถี่ที่กำหนดลักษณะของความเร็วการไหลที่วัดได้ ประกอบด้วยสกรูใบมีด 4, ตัวยึด (ตัวเครื่อง) 1, อิเล็กโทรด 3, สกรูปรับ 2, ข้อต่อ 7 สำหรับติดตั้งบนก้านโดยใช้สกรู 5 สกรูใบมีด 4 เป็นตัวแปลงหลักของความเร็วการไหลของน้ำไปเป็น สัญญาณไฟฟ้า
ข้าว. 1.7 เซ็นเซอร์ความเร็วของไมโครจานเสียง GMCM-1
เมื่อใบพัด 4 ผ่านด้านหน้าปลายเปลือยของอิเล็กโทรด 3 ค่าการนำไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า "อิเล็กโทรด 3 - ตัวตัวยึด 1" จะเปลี่ยนไปซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของกระแสในวงจร แอมพลิจูดของพัลส์ที่สร้างขึ้นขึ้นอยู่กับขนาดของช่องว่างระหว่างขั้วอิเล็กโทรดกับปลายใบพัด ค่าช่องว่างที่เหมาะสมที่สุดคือ 0.2-0.3 มม. ตั้งค่าโดยใช้สกรูปรับ 2 พัลส์ผ่านสายเคเบิล 6 ถูกส่งไปยังอินพุตของหน่วยประมวลผลข้อมูลการวัด (ไม่แสดงในรูปที่ 1.7) หลังรวมถึงหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้: 1) การสร้างพัลส์; 2) การตั้งค่าสัมประสิทธิ์ของสมการสอบเทียบของโรเตอร์แบบเบลด (เช่น u = 0.0391 n + 0.0024) เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา 4) การควบคุมและการคำนวณ 5) บัญชีและการถอดรหัส; 6) ข้อบ่งชี้ ผลการวัดจะแสดงบนจอแสดงผลในรูปแบบตัวเลขในหน่วย m/s
ขีดจำกัดการวัด 0.05-4.0 เมตร/วินาที; ข้อผิดพลาด ± 2.0% เวลาในการวัดความเร็วหนึ่งครั้งเมื่อใช้ใบพัดมีดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม. คือ 35-45 วินาที และสำหรับใบพัดขนาด 25 มม. - 50-80 วินาที แหล่งจ่ายไฟไมโครสปินเนอร์ กระแสตรงแรงดันไฟฟ้า 1.5-9 V, การใช้กระแสไฟไม่เกิน 6 mA
เครื่องเล่นแผ่นเสียงจะถูกจัดเก็บไว้ในกล่องพร้อมกับแบตเตอรี่ อุปกรณ์เตือนภัย ตัวนำไฟฟ้า และอุปกรณ์เสริมสำหรับการดูแล
ในการจุ่มสแครชลงในน้ำและติดตั้งที่จุดที่ต้องการของหน้าตัดที่มีกระแสไหลนั้นจะใช้อุปกรณ์การติดตั้งต่าง ๆ ซึ่งรวมถึง: แท่ง, สายเคเบิล, กว้าน, ตุ้มน้ำหนักที่สมดุล ฯลฯ
ที่ระดับความลึกสูงสุด 3 ม. สแครชจะถูกแช่ในน้ำโดยใช้แรงขับหรือแท่งแขวนซึ่งเป็นท่อโลหะที่มีความสูงทุก ๆ 5-10 ซม. อันแรกวางส่วนล่างลงบนพื้นส่วนอันที่สองได้รับการแก้ไข การสนับสนุนคงที่ เช่น บนสะพาน
ที่ระดับความลึกมากกว่า 3 ม. เมื่อใช้งานกับก้านได้ยาก ให้หย่อนสแครชลงไปในน้ำโดยใช้สายเคเบิลเส้นเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-4 มม. ความลึกในการแช่ของเครื่องเล่นแผ่นเสียงถูกกำหนดโดยเครื่องหมายบนสายเคเบิลหรือใช้ตัวนับความลึกพิเศษ ติดเหล็กหล่อหรือน้ำหนักตะกั่วที่มีน้ำหนักตั้งแต่ 10 ถึง 80 กก. เข้ากับแท่นหมุน ขึ้นอยู่กับความเร็วของกระแส
สายเคเบิลเชื่อมต่อกับสปินเนอร์และโหลดด้วยอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าตัวหมุน แท่นหมุนจะถูกลดและยกขึ้นโดยใช้กว้านมือ
จะต้องเก็บใบรับรองการสอบเทียบไว้กับโต๊ะหมุนแต่ละเครื่องเสมอ ซึ่งระบุถึงประเภทและหมายเลขของโต๊ะหมุน วันที่สอบเทียบครั้งล่าสุด องค์กรที่ดำเนินการสอบเทียบ กราฟการสอบเทียบหรือสมการเส้นโค้งการสอบเทียบ
เครื่องเล่นแผ่นเสียงเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำซึ่งต้องมีการจัดการและการดูแลอย่างระมัดระวัง ก่อนประกอบจานหมุนจำเป็นต้องตรวจสอบสภาพชิ้นส่วนอย่างละเอียดโดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับสภาพของสกรูแกนอุปกรณ์ตลับลูกปืนอุปกรณ์หน้าสัมผัสและสายไฟ หลังเลิกงาน เครื่องเล่นแผ่นเสียงจะถูกแยกชิ้นส่วนออกเป็นชิ้นส่วนหลัก ซึ่งทำความสะอาด ล้างด้วยน้ำมันเบนซิน แล้วเช็ดให้แห้งก่อน จากนั้นจึงใช้ผ้าขี้ริ้วชุบน้ำมันเล็กน้อย
เมื่อใช้งานในฤดูหนาว เครื่องเล่นแผ่นเสียงอาจมีน้ำแข็งปกคลุม ซึ่งไม่สามารถเอาออกได้ด้วยการตีหรือขูด หากต้องการเอาน้ำแข็งออก ควรแช่เครื่องเล่นแผ่นเสียงไว้ในน้ำอุ่น ในระหว่างการขนส่ง จะต้องป้องกันเครื่องเล่นแผ่นเสียงจากการกระแทก
บทที่ 2 ลักษณะเฉพาะของวิธีการพื้นฐานในการวัดการไหลของน้ำ
2.1 การวัดการไหลของน้ำด้วยไฮโดรมิเตอร์
วิธีการหลายจุด (โดยละเอียด) เกี่ยวข้องกับการวัดการไหลของน้ำตามจำนวนความเร็วแนวตั้งที่เพิ่มขึ้น (10-15 เมื่อเทียบกับวิธีปกติ) ด้วยความเร็วในการวัดที่ 5-10 จุด (พื้นผิว 0.2; 0.6; 0.8; ด้านล่าง - ด้วยอิสระ ช่อง พื้นผิว .;0.2;0.4;0.6;0.8;ด้านล่าง - เมื่อช่องไม่ว่าง) ในแต่ละแนวตั้ง วิธีหลายจุดให้อัตราการไหลที่แม่นยำที่สุด ที่โครงสร้างไฮดรอลิกที่เพิ่งเปิดใหม่ ในปีแรกของการดำเนินงาน การไหลของน้ำจะถูกวัดโดยใช้วิธีหลายจุด (อย่างน้อย 10 การไหลของน้ำที่ระยะต่างๆ ของระบบการปกครอง)
วิธีการหลักคือเมื่อจำนวนความเร็วแนวตั้งลดลง 1.5-2 เท่าเมื่อเทียบกับความเร็วโดยละเอียด และวัดความเร็วการไหลที่ 2-3 จุดในแต่ละแนวตั้ง
วิธีการบูรณาการในแนวตั้งใช้ที่ระดับความลึกมากกว่า 1 เมตร และความเร็วการไหลมากกว่า 0.2 เมตร/วินาที การวัดดำเนินการโดยใช้การติดตั้งแบบรวม GR-101
วิธีการเร่งความเร็วใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลงระดับอย่างรวดเร็วในระหว่างการวัดการไหลของน้ำในระหว่างการเปลี่ยนรูปอย่างรุนแรงของช่องน้ำ เมื่อมีน้ำนิ่งที่แปรผันได้ และในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยอื่นๆ
วิธีที่สั้นลงเกี่ยวข้องกับการวัดการไหลของน้ำด้วยความเร็วเฉลี่ยที่ 1-2 แนวตั้ง หรือความเร็วหนึ่งหน่วยที่จุดที่ 0.2 ของความลึกในการทำงาน
2.2 การวัดการไหลของน้ำด้วยลูกลอย
การวัดด้วยการลอยตัวของพื้นผิว ความแม่นยำในการวัดการลอยตัวนั้นต่ำกว่าความแม่นยำของแท่นหมุนอย่างมาก ดังนั้น การลอยตัวที่พื้นผิวจึงถูกนำมาใช้ในการสำรวจแม่น้ำเมื่อแท่นหมุนล้มเหลว ในระหว่างการเคลื่อนตัวของน้ำแข็งที่รุนแรง เมื่อการวัดกังหันเป็นไปไม่ได้ และน้ำแข็งแต่ละก้อนจะทำหน้าที่เป็นลอย
การวัดจำนวนลอยจะดำเนินการในสภาวะสงบหรือมีลมเล็กน้อยที่ 2-3 เมตร/วินาที มีการวางทางหลวงตามแนวชายฝั่งขนานกับทิศทางหลักของการไหลและมีสามส่วนตั้งฉากกับทางหลวง: บน, กลางและล่าง ระยะห่างระหว่างเป้าหมายถูกตั้งค่าเพื่อให้ระยะเวลาของการลอยระหว่างเป้าหมายอย่างน้อย 20 วินาที
การวัดความเร็วกระแสด้วยการลอยตัวของพื้นผิวประกอบด้วยการกำหนดเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ระยะทางจากบนลงล่าง และตำแหน่งที่พวกมันผ่านแนวกลาง
ที่จุดเริ่มต้น ทุ่นแรกจะถูกโยนลงมาจากฝั่งหรือปล่อยจากเรือ และในขณะที่มันผ่านจุดสูงสุด เมื่อสัญญาณของผู้สังเกตการณ์ยืนอยู่ ณ จุดนี้ ช่างเทคนิคจะเริ่มจับเวลา ในขณะที่ทุ่นตัดผ่านส่วนตรงกลาง จุดที่ผ่านจากจุดเริ่มต้นถาวรจะถูกทำเครื่องหมายไว้ตามเชือกที่ทำเครื่องหมายไว้ หรือโดยการกรีดจากฝั่งด้วยเครื่องมือโกนิโอมิเตอร์ เมื่อทุ่นผ่านเป้าหมายด้านล่าง เมื่อสัญญาณของผู้สังเกตการณ์ยืนอยู่ที่เป้าหมายนี้ ช่างเทคนิคจะหยุดนาฬิกาจับเวลา
ทุ่นถัดไปจะเปิดตัวที่ระยะห่างหนึ่งจากครั้งแรกและงานการวัดความเร็วปัจจุบันทั้งหมดจะทำซ้ำในลำดับเดียวกัน มีการปล่อยขบวนแห่ทั้งหมด 15-20 ขบวน กระจายเท่าๆ กันไปตามความกว้างของแม่น้ำ
หากเป็นไปไม่ได้ที่จะปล่อยขบวนแห่ข้ามความกว้างของแม่น้ำ เช่น ในแม่น้ำที่ไหลเร็วซึ่งลอยไปทางกลางกระแสน้ำ การไหลของน้ำจะถูกกำหนดโดยความเร็วพื้นผิวสูงสุด ในกรณีนี้ จะมีการปล่อยโฟลต 5-10 ตัวไปยังส่วนหลักของโฟลว์ จากการปล่อยลอยทั้งหมด มีการเลือกสามอันที่มีระยะเวลาสโตรคยาวที่สุด ซึ่งต่างกันในเวลาไม่เกิน 10% ด้วยการเบี่ยงเบนที่มากขึ้นในช่วงระยะเวลาของจังหวะจะมีการเปิดตัวโฟลตอีก 5-6 อัน
ผลลัพธ์ของการวัดอัตราการไหลของน้ำโดยลูกลอยจะถูกบันทึกไว้ในหนังสือ KG-7M(n) เพื่อกำหนดความเร็วของการไหล กราฟของระยะเวลาของจังหวะของลูกลอยจะถูกสร้างขึ้นซึ่งมีระยะห่างจากจุดเริ่มต้นถาวรถึง สถานที่ที่เส้นลอยผ่านส่วนตรงกลางถูกพล็อตตามแกนนอน และระยะเวลาของเส้นขีดถูกพล็อตไปตามแกนแนวตั้ง ลอยระหว่างส่วนบนและส่วนล่าง การใช้จุดที่วางแผนไว้ จะวาดแผนภาพเฉลี่ยของการกระจายระยะเวลาของจังหวะการลอยข้ามความกว้างของแม่น้ำ ในจุดที่แผนภาพเอียง และหากรูปร่างเรียบ จะมีการกำหนดความเร็วในแนวตั้งอย่างน้อย 5-6 ความเร็วในระยะทางที่เท่ากัน ซึ่งจะรวมกับการวัดแนวตั้งเพื่อความสะดวกในการประมวลผล สำหรับความเร็วแนวตั้งแต่ละระดับ ความเร็วพื้นผิวของกระแสจะคำนวณโดยการหารระยะห่างระหว่างประตูด้านบนและด้านล่างด้วยระยะเวลาของจังหวะการลอยตัว ซึ่งนำมาจากแผนภาพ
โดยการคูณพื้นที่ของช่องระหว่างความเร็วแนวตั้งด้วยครึ่งหนึ่งของผลรวมของความเร็วพื้นผิวบนความเร็วดังกล่าว จะได้อัตราการไหลของน้ำสมมติบางส่วน qfz ผลรวมโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ส่วนเพิ่มทำให้ปริมาณการไหลของน้ำสมมติทั้งหมด Qf อัตราการไหลจริงคำนวณโดยใช้สูตร
K คือค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงซึ่งคำนวณโดยใช้สูตร D.E สโกโรดูโมวา
K=s2/5/s2/3+1.6
หากวัดความเร็วพื้นผิวสูงสุดโดยใช้การลอยตัว ก็จะใช้ในการคำนวณการไหลของน้ำ Q = KmaxVmaxF โดยที่ Vmax คือค่าเฉลี่ยของความเร็วของการลอยตัวที่เร็วที่สุดทั้งสามตัว Knaib=1-5.6ghI/Vnaib (ความลึกการไหลเฉลี่ย h; ความเร่งแรงโน้มถ่วง g) พื้นที่หน้าตัด F-น้ำ
2.3 การวัดการไหลของน้ำแบบลอยลึกและแบบลอยตัว
ทุ่นลอยประเภทนี้ใช้ในการวัดความเร็วกระแสที่ค่อนข้างต่ำ (สูงถึง 0.15-0.20 ม./วินาที) เมื่อการวัดสปินเนอร์ไม่น่าเชื่อถือมากนัก และเพื่อกำหนดขอบเขตของพื้นที่ว่าง ความเร็วปัจจุบันวัดจากเรือลำหนึ่งซึ่งมีแผ่นระแนงแนวนอนสามแผ่นเรียงกัน: บน กลาง และล่าง โดยอยู่ห่างจากกัน 1 เมตร การลอยลึกจะดำเนินการโดยใช้เสา นาฬิกาจับเวลาใช้เพื่อกำหนดเวลาที่ใช้ในการลอยเพื่อเดินทางจากเป้าหมายด้านบนไปยังเป้าหมายด้านล่าง แต่ละจุดจะมีการปล่อยทุ่นอย่างน้อยสามครั้ง ความเร็วที่จุดหนึ่งคำนวณโดยการหารความยาวของฐาน - ระยะห่างระหว่างประตู - ด้วยระยะเวลาเฉลี่ยของจังหวะการลอย ปริมาณการใช้น้ำจะคำนวณในเชิงวิเคราะห์ในลักษณะเดียวกับปริมาณการใช้น้ำที่วัดด้วยแท่นหมุน บันทึกจะถูกเก็บไว้ใน KG-3M (n)
การวัดการไหลของน้ำไฮดรอลิก
ใช้เมื่อไม่สามารถวัดการไหลของน้ำด้วยวิธีอื่นได้ การไหลของน้ำคำนวณโดยใช้สูตร Q = VavF, Vav = C RJ โดยที่ R คือรัศมีไฮดรอลิก J-ความชันตามยาว; สัมประสิทธิ์อัตรา C หรือสัมประสิทธิ์ Chezy C=1/nR x-1.5 n ที่ R<1 м;x-1,3 n при R>1ม.
2.4 การวิเคราะห์การไหลของน้ำที่วัดอย่างละเอียดเพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนไปใช้วิธีการวัดหลัก
การวิเคราะห์ประกอบด้วยการเลือกส่วนหนึ่งของความเร็วแนวตั้งโดยอาศัยค่าของความเร็วการไหลเฉลี่ยซึ่งสามารถสร้างแผนภาพการกระจายความเร็วตามความกว้างของแม่น้ำใกล้กับแผนภาพที่สร้างขึ้นสำหรับทุกคน แนวตั้ง
การเลือกแนวดิ่งความเร็วสูงมีดังนี้ สำหรับแนวตั้งความเร็วสูงแต่ละประเภท นอกเหนือจากการประมวลผลกราฟิกของอัตราการไหลแล้ว ค่าของความเร็วกระแสเฉลี่ยจะถูกคำนวณเชิงวิเคราะห์ด้วยจำนวนจุดที่ลดลง: ความลึกการทำงาน 0.2 และ 0.8 พร้อมช่องสัญญาณอิสระ 0.15; ความลึกในการทำงาน 0.50 และ 0.85 สำหรับอัตราการไหลที่วัดระหว่างการแข็งตัวของน้ำและก้นแม่น้ำที่รก ค่าความเร็วเฉลี่ยจะถูกพล็อตบนภาพวาดสำหรับการประมวลผลกราฟิกของการไหลของน้ำที่วัดในรายละเอียด และแผนภาพการกระจายของความเร็วการไหลเฉลี่ยตามความกว้างของแม่น้ำจะถูกดึงออกมาจากค่าเหล่านั้น สำหรับวิธีการหลักในการวัดการไหลของน้ำนั้น จะมีการเลือกความเร็วแนวตั้งเหล่านั้นโดยที่ค่าของความเร็วเฉลี่ยเฉลี่ยซึ่งคำนวณจากจำนวนจุดที่ลดลงและเต็มตรงกันหรือแตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อลดจำนวนความเร็วในแนวดิ่งควรกำหนดหนึ่งในนั้นในส่วนหลักของการไหลและส่วนที่เหลือ - ในตำแหน่งของการแตกหักหลักของแผนภาพ
ขึ้นอยู่กับจำนวนแนวดิ่งที่เลือก อัตราการไหลของน้ำทั้งหมดจะถูกคำนวณเป็นครั้งที่สองโดยใช้วิธีการวิเคราะห์ตามปกติ วิธีการวิเคราะห์ตามปกติทำให้สามารถลดจำนวนความเร็วในแนวดิ่งลงเหลือ 7-8 และในบางกรณีเหลือ 5
ค่าของอัตราการไหลแต่ละรายการที่คำนวณในเชิงวิเคราะห์จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับอัตราการไหลที่ประมวลผลในรูปแบบกราฟิกและถือเป็นมาตรฐาน
สามารถสลับไปใช้วิธีการวัดหลักได้หาก:
1.ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบของค่าใช้จ่ายที่คำนวณเชิงวิเคราะห์ไม่เกิน 2%
2.ข้อผิดพลาดรวมเฉลี่ยไม่เกิน 3%
.ข้อผิดพลาดที่ใหญ่ที่สุดของอัตราการไหลแต่ละรายการลบข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบไม่เกิน 5%
2.5 การวิเคราะห์การวัดการไหลของน้ำเพื่อเปลี่ยนมาใช้วิธีย่อ
การวิเคราะห์ประกอบด้วยการเลือกความเร็วแนวตั้งหนึ่งค่าในส่วนแกนกลางของการไหล ค่าของความเร็วที่ (เฉลี่ยที่จุด 0.6 หรือ 0.2) คูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์คงที่ แตกต่างจากความเร็วเฉลี่ยของส่วนน้ำโดยไม่มี มากกว่า 10%
2.5.1 การจบสแครชในสนาม
ซึ่งจะดำเนินการนี้หากไม่สามารถส่งแท่นหมุนไปยังกลุ่มการสอบเทียบได้ การสอบเทียบในน้ำไหลทำได้โดยการเปรียบเทียบการอ่านค่าของแท่นหมุนที่ทดสอบ ในการทำเช่นนี้จะมีการทำเครื่องหมายหลายจุดที่มีความเร็วต่างกันในส่วนที่อยู่อาศัยของแม่น้ำและในแต่ละจุดความเร็วจะถูกวัดด้วยเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่ใช้งานได้ก่อนจากนั้นจึงทำการทดสอบครั้งแล้วครั้งเล่าด้วยอันที่ใช้งานได้ สปินเนอร์จะอยู่ที่จุดนั้นเป็นเวลาอย่างน้อย 250 วินาที ความเร็ว ณ จุดหนึ่งจะถูกใช้เป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตของการวัดสองครั้งโดยใช้แท่นหมุนที่ใช้งานได้ ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่ทดสอบและค่าความเร็วของเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่ใช้งานอยู่ เส้นโค้งการสอบเทียบจะถูกสร้างขึ้นสำหรับเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่สอบเทียบแล้ว
การสอบเทียบภาคสนามในอ่างเก็บน้ำแบบตั้งพื้นสามารถทำได้โดยการสอบเทียบโดยตรงและการเปรียบเทียบกับแท่นหมุนมาตรฐาน
สำหรับการสอบเทียบภาคสนามด้วยวิธีการใดๆ จำเป็นต้องมีอ่างเก็บน้ำที่มีน้ำนิ่ง (บ่อ ทะเลสาบ) ยาว 100-150 ม. ลึกอย่างน้อย 10 ม. และไม่มีพืชน้ำ สามารถใช้เรือพายหรือเรือยนต์เพื่อบรรทุกสัมภาระได้ ในระหว่างการสอบเทียบโดยตรง ก้านที่มีสปินเนอร์ทดสอบจะถูกยึดไว้ที่หัวเรือด้วยระยะเยื้องพิเศษ โดยลดระดับลงไปที่ความลึกอย่างน้อย 0.5 ม. จากพื้นผิว ความยาวของแขนกรรเชียงควรอยู่ห่างจากหัวเรือถึงโต๊ะหมุนอย่างน้อย 1.5 ม.
เมื่อทำการปรับเทียบ เรือจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอตามแนวทิศทาง โดยรวมแล้วมีการแข่งขัน 20-30 รายการด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน การสอบเทียบจะดำเนินการโดยใช้นาฬิกาจับเวลา 2 เรือน เรือนแรกกำหนดเวลาที่เรือจะเดินทางไปในเส้นทางการทำงาน และเรือนที่สองกำหนดเวลาระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการรับสัญญาณจากจานหมุนตามเส้นทางการสอบเทียบ เมื่อประมวลผลผลการสอบเทียบ ความเร็ว v และจำนวนรอบของใบพัดแบบมีใบมีดต่อวินาที n จะถูกคำนวณสำหรับการวิ่งแต่ละครั้ง
2.6 วิธีเร่งการวัดการไหลของน้ำ
6.1 ลักษณะทั่วไปของวิธีการเร่งความเร็วในการวัดอัตราการไหลของน้ำ
การวัดอัตราการไหลของน้ำแบบหลายจุดโดยใช้แท่นหมุนต้องใช้เวลาค่อนข้างนาน แน่นอนว่าในสภาวะความแปรปรวนของการไหลของน้ำ จะมีข้อผิดพลาดในการวัดน้อยที่สุด ซึ่งจะช่วยชดเชยระยะเวลาที่ยาวนานของน้ำ สถานการณ์จะแตกต่างออกไปเมื่อมีการเคลื่อนไหวของน้ำที่ไม่มั่นคงที่แสดงออกมาอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นลักษณะของน้ำท่วมตามธรรมชาติและการปล่อยออกจากอ่างเก็บน้ำ ในกรณีนี้ การวัดระยะเวลาที่ยาวนานจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับความแปรปรวนของการไหลของน้ำ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การเร่งการวัดไม่เพียงช่วยประหยัดเวลา แต่ยังเพิ่มความแม่นยำของข้อมูลที่ได้รับอีกด้วย วิธีการวัดแบบเร่งนั้นมีความหลากหลายมาก: นอกเหนือจากการสังเกตจุดแล้ว ยังรวมถึงวิธีที่ซับซ้อน เช่น การรวม f, อะคูสติก และแอโรไฮโดรเมตริก ลองพิจารณาการวัดแบบเร่งประเภทหลักๆ ทั้งที่แพร่หลายในปัจจุบันและตั้งใจที่จะนำไปใช้ในอนาคตอันใกล้นี้
ด้วยวิธีการวัดที่ลดลง จำนวนความเร็วในแนวดิ่งจะลดลงเหลือ 1-3 โดยมีเงื่อนไขว่าค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของต้นทุนผลลัพธ์จากผลการวัดด้วยวิธีหลักจะต้องไม่เกิน 5% มีสองตัวเลือกสำหรับการวัดแบบย่อ:
) การประยุกต์ใช้แบบจำลองการประมาณค่า-ไฮดรอลิก
) การใช้องค์ประกอบที่เป็นตัวแทน
แบบจำลองการไหลของน้ำแบบประมาณค่า-ไฮดรอลิกจะขึ้นอยู่กับการแสดงความเร็วเฉลี่ยที่วัดได้ในแนวตั้งเป็นผลรวมขององค์ประกอบทั้งสอง
โดยที่ vi เป็นส่วนประกอบของความเร็วที่วัดได้ ซึ่งกำหนดโดยความลึกในแนวดิ่งด้วยระบบไฮดรอลิก หากเราพิจารณาความชันของพื้นผิวอิสระและค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบให้คงที่ตลอดความกว้างของการไหล
ในกรณีทั่วไปประการที่สอง องค์ประกอบที่สลับกันจะขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของโครงสร้างจลนศาสตร์ของการไหล และดังนั้นจึงเรียกว่าองค์ประกอบโครงสร้างของความเร็วเฉลี่ยบนแนวดิ่ง (รวมถึงข้อผิดพลาดในการวัดแบบสุ่มโดยเฉลี่ยด้วย)
ค่า wi ไม่เป็นไปตามการเปลี่ยนแปลงความลึก ดังนั้นสำหรับช่องที่มีความกว้างปานกลาง การประมาณค่าเชิงเส้น. บนพื้นฐานที่เราสามารถจินตนาการถึงรูปแบบของสูตรต่อไปนี้
ตามสถานที่ข้างต้น I.F. Karasev และ V.A. Reminyuk สังเคราะห์แบบจำลองการไหลของน้ำต่อไปนี้ เรียกว่าการประมาณค่า-ไฮดรอลิก:
โดยที่ hs คือความลึกเฉลี่ยในช่องระหว่างแนวดิ่งความเร็วสูง Ps ปัจจัยการถ่วงน้ำหนัก: Ps = 0.5 สำหรับช่องชายฝั่ง (s = 1; s = N); Ps - 0.5 สำหรับช่องอื่น ๆ ทั้งหมด (1
ค่าของ a0 ถูกกำหนดตามขั้นตอนลักษณะของระบอบการปกครองบนพื้นฐานของการวัดแบบหลายจุดพิเศษ (รายละเอียด) ในเวลาเดียวกัน ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะคำนวณ a0 โดยตรงจากข้อมูลการวัดองค์ประกอบการไหลของน้ำแต่ละรายการโดยเฉพาะ
โดยที่ Nb คือจำนวนความเร็วในแนวดิ่ง
ข้อดีของแบบจำลองการไหลของน้ำแบบประมาณค่าไฮดรอลิกเมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองก็คือ ช่วยลดข้อผิดพลาดที่เป็นระบบได้จริง - การประเมินการไหลของน้ำต่ำเกินไปเมื่อจำนวนแนวดิ่งความเร็วสูงลดลง ผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการประมาณค่าความเร็วเฉลี่ยในแนวดิ่ง vi(j) ตามความกว้างของช่องระหว่างทั้งสองนั้นคำนึงถึงการกระจายของความลึกด้วย โปรดทราบว่าด้วยวิธีนี้แบบจำลองการประมาณค่า-ไฮดรอลิกจะดีกว่าวิธีกราฟิกในการประมวลผลการไหลของน้ำ ซึ่งความเร็วเฉลี่ยในแนวดิ่งจะถูกประมาณค่าเชิงเส้นตรง
เมื่อใช้แบบจำลองการประมาณค่า-ไฮดรอลิก การวัดความเร็วในแนวตั้งเพียง 3 หรือ 4 เส้นที่อยู่ในระยะทางเท่ากันก็เพียงพอแล้ว
ด้วยช่องทางที่เสถียร เมื่อพื้นที่หน้าตัดที่มีชีวิต F กลายเป็นฟังก์ชันที่ชัดเจนของระดับ การวัดการไหลของน้ำทั้งหมดจะลดลงเพื่อกำหนดความเร็วการไหลเฉลี่ย v แต่สังเกตมานานแล้วว่าค่าของมันมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเร็วการไหลที่จุดใดๆ หรือกับความเร็วเฉลี่ยในแนวตั้ง ซึ่งเรียกว่าตัวแทน
ความเร็วสูงสุดในส่วนตัดขวางของการไหลหรือที่จุดของแท่งแนวตั้งที่ความลึก 0.2 ชม. ถือเป็นความเร็วตัวแทน ในกรณีนี้ จากข้อมูลของการวัดหลายจุดก่อนหน้านี้ จะมีการสร้างการขึ้นต่อกัน vcp=f(umax) หรือ vcp=f(u0.2h) ซึ่งสามารถนำเสนอเชิงวิเคราะห์ในรูปแบบของสมการการถดถอย:
พิกัดของจุดที่มีความเร็วการไหลสูงสุดไม่คงที่ และความใกล้ชิดของการเชื่อมต่อมักจะไม่เพียงพอ (การกระจายถึง 15%) ความไม่แน่นอนดังกล่าวไม่ได้ให้เหตุผลในการพิจารณา umax ว่าเป็นองค์ประกอบที่จงใจเป็นตัวแทนในการกำหนดความเร็วการไหลเฉลี่ย ในเรื่องนี้ข้อเสนอของ E.P. สมควรได้รับความสนใจ Buravlev เพื่อใช้เป็นตัวแทนความเร็วเฉลี่ยในแนวดิ่งในส่วนชายฝั่งของกระแสน้ำซึ่งอยู่ที่ระยะ 0.2V และ 0.8V (นับจากขอบน้ำด้านใดด้านหนึ่ง)
สมการการถดถอยโดยประมาณในกรณีนี้จะอยู่ในรูปแบบ
ความถูกต้องแม่นยำในการพิจารณาการไหลของน้ำจากองค์ประกอบที่เป็นตัวแทนนั้นไม่เหมือนกันในแต่ละขั้นตอนของระบบอุทกวิทยา หากเราพิจารณาไซต์แห่งเดียว การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการใช้องค์ประกอบที่เป็นตัวแทนจะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างเชื่อถือได้เฉพาะที่อัตราการไหลที่ค่อนข้างต่ำ Q/Qmax>0.25 โดยที่ Qmax คือการไหลของน้ำสูงสุดโดยเฉลี่ยในระยะยาว ความสัมพันธ์ของเกณฑ์นี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการจัดระเบียบการวัดได้
ในช่องที่รักษาความเป็นปริซึมและความเสถียรของรูปร่างของช่องไว้ ก็เพียงพอแล้วที่จะใช้ตัวแทนแนวตั้งเพื่อกำหนด vcp จากการวิจัยของเอ.เอ. Osipovich และ V.P. Ragunovich (TsNIIKIVR) แนวตั้งนี้ตั้งอยู่ที่ระยะ 0.2b จากขอบน้ำในคลอง (b คือความกว้างครึ่งหนึ่งของคลองตามแนวด้านล่าง - ดูรูปที่ 1) ค่าเบี่ยงเบนของความเร็วการไหลในพื้นที่ในแนวตั้งนี้จากค่าเฉลี่ยสำหรับการไหลทั้งหมดอยู่ภายใน 2-3%
เพื่อเร่งความเร็วการวัดความเร็วเฉลี่ยในแนวตั้ง การติดตั้งจึงถูกนำมาใช้ - ผู้รวม GR-101 และแกนกึ่งอัตโนมัติพร้อมแบตเตอรี่ไมโครสแครชที่พัฒนาโดย M.I. บีริทสกี้ (TsNIIKIVR)
2.6.2 การวัดการรวมจากเรือที่กำลังเคลื่อนที่
การรวมความเร็วปัจจุบันจากเรือที่กำลังเคลื่อนที่สามารถทำได้:
ก) เครื่องเล่นแผ่นเสียง (หรือตัวแปลงความเร็วอื่น ๆ ) จับจ้องอยู่ที่ขอบฟ้า (คงที่) (บูรณาการในแนวนอน)
b) จานหมุนเคลื่อนที่ในลักษณะซิกแซกจากพื้นผิวไปยังด้านล่างของกระแสน้ำและย้อนกลับตลอดเวลาที่เรือเคลื่อนที่ไปตามเป้าหมาย
เนื่องจากปัญหาทางเทคนิค การบูรณาการซิกแซกจึงไม่แพร่หลาย ดังนั้นจึงพิจารณาเฉพาะการบูรณาการแนวนอนเท่านั้นด้านล่างนี้
มะเดื่อ 2.1 แผนผังของการวัดการรวมการไหลของน้ำจากถังที่กำลังเคลื่อนที่: a - องค์ประกอบทางเรขาคณิตของแผนภาพ b - การเติมเวกเตอร์ความเร็ว
โดยปกติการรวมความเร็วในแนวนอนจะดำเนินการในชั้นพื้นผิว เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนจากพื้นผิวไปเป็นความเร็วการไหลเฉลี่ยเป็นการศึกษามากที่สุด แผนผังไดอะแกรมของการวัดแบบรวมจะแสดงในรูปที่ 2.1 และหนึ่งในตัวเลือกสำหรับเครื่องมือที่ซับซ้อนที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐ วัดโดยตรง:
ก) ความลึก h ตามแนวเป้าหมาย (ถูกบันทึกโดยเครื่องสะท้อนเสียง)
b) ความเร็วที่เพิ่มขึ้นที่ได้คือผลรวมเวกเตอร์ของความเร็วกระแสพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นและความเร็วของเรือ uc
ค) มุม? ระหว่างแกนของจานหมุนกับสายไฮดรอลิก หากองค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้มาจากช่องการไหลเบื้องต้นที่มีความกว้างเท่ากับระยะทางที่เรือเดินทางไปตามเส้นทางในช่วงเวลาที่ค่อนข้างสั้น?
จากนั้นคุณจะได้รับกระแสบางส่วนที่สมมติขึ้นในช่องนี้
จากนั้นค่าของ qfs จะถูกคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ K ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเปลี่ยนจากโฟลว์ที่สมมติไปเป็นโฟลว์จริง ต้องทราบค่าสัมประสิทธิ์นี้ล่วงหน้าสำหรับไซต์ที่กำหนด โดยอิงจากผลลัพธ์ของการสังเกตพิเศษ ค่าที่แท้จริงของ qs ในบล็อกการคำนวณพิเศษจะถูกสรุปตามลำดับ (รวมเข้าด้วยกัน) ในขณะที่เรือเคลื่อนที่ไปตามสถานีไฮดรอลิกจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่งในเวลา T ซึ่งช่วยให้หนึ่งได้รับการไหลของน้ำทั้งหมด
ด้วยการไหลแบบเฉียง การเพิ่มขึ้นและเราจะกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนมากขึ้น และต้องคำนึงถึงมุมของความเอียงด้วย ?ซึ่งไม่ทราบล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม หากมุมเอียงไม่ใหญ่เกินไป (น้อยกว่า 200) สามารถใช้สูตรเดียวกัน (8) ได้ เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในกรณีนี้ ขอแนะนำให้รวมความเร็วสองครั้ง (จากฝั่งหนึ่งไปอีกฝั่งหนึ่งและด้านหลัง) และนำผลรวมครึ่งหนึ่งของค่าที่ได้รับมาเป็นผลการวัด
ข้อดีทางมาตรวิทยาหลักประการหนึ่งของการรวมความเร็วการไหลในแนวนอนคือ ช่วยลดข้อผิดพลาดในการประมาณความเร็วเฉลี่ยในแนวตั้ง และด้วยการแยกส่วนในแนวตั้งของแบบจำลองการไหลของน้ำ ข้อผิดพลาดนี้จึงเป็นข้อผิดพลาดหลัก
นิพจน์ (8) หมายถึงกรณีที่ดำเนินการรวมความเร็วการไหลในชั้นผิวด้วยเครื่องวัดความเร็วแบบไม่ฝัง (z=0) หากมีความตื่นเต้นที่เห็นได้ชัดเจนในแม่น้ำ มีเศษซากที่ลอยอยู่หรือการก่อตัวของน้ำแข็งปรากฏขึ้น คุณต้องลดมิเตอร์ใต้ผิวน้ำลงให้ลึก z อัตราการไหลที่วัดได้ Qz จะไม่เท่ากับอัตราการไหลสมมติ Qп ปัจจัยการแก้ไขที่สอดคล้องกันถูกกำหนดจากการพึ่งพาที่ได้รับโดย I. F. Karasev:
ที่ไหน? = (bл+bп)/B - ส่วนที่ยังไม่ได้ตรวจสอบของความกว้างของช่อง (ดูรูปที่ 1) ? = hmax /hcp - ค่าสัมประสิทธิ์ความสมบูรณ์ของส่วน; m = 24.0 m0.5/s - สัมประสิทธิ์บาซินเชิงประจักษ์
การเปลี่ยนไปสู่การไหลจริงเกิดขึ้นตามความสัมพันธ์
ความแม่นยำของการวัดการรวมความเร็วปัจจุบันขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ของเรือไปตามเป้าหมาย uc อย่างมาก: เมื่อเพิ่มขึ้น ข้อผิดพลาดในการวัดจะเกิดขึ้นไม่เพียงเนื่องจากเวลารวม T ที่สั้นเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการลดลงใน uп/uc . เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้นมากเกินไปภายใต้การพิจารณา ความเร็วในการเคลื่อนที่ของเรือ uc ควรถูกจำกัดให้มีค่าเล็กน้อยเพียงพอที่จะรักษาเสถียรภาพของเรือในเส้นทางได้ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าความเร็วนี้ใกล้เคียงกับความเร็วการไหลของผิวน้ำมากขึ้น
2.6.3 การวัดการไหลของน้ำโดยใช้ผลกระทบทางกายภาพ
ในการวัดความเร็วการไหล (และอัตราการไหลของน้ำ) สามารถใช้ผลกระทบทางกายภาพต่างๆ ได้ เช่น ดอปเปลอร์ อัลตราซาวนด์ และการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
วิธีการดอปเปลอร์สำหรับการวัดความเร็วปัจจุบันถูกนำมาใช้ในสองเวอร์ชัน: การใช้เครื่องกำเนิดควอนตัมเชิงแสงและเรดาร์
ในการวัดด้วยเลเซอร์ แหล่งที่มาของข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วการไหลคือลักษณะสเปกตรัมของแสง ถ้ากระแสที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v ถูกส่องสว่างด้วยการแผ่รังสีเอกรงค์เดียวที่มีความถี่ 0 และเวกเตอร์คลื่น Ao และการแผ่รังสีที่กระจัดกระจายที่ความถี่ ? i ถูกสังเกตในทิศทางของเวกเตอร์คลื่น As แล้วค่าของ v จะถูกหาโดยตรง จากความแตกต่างระหว่างความถี่และเวกเตอร์
= (?i - ?0)/(As - A0)
การกระเจิงของแสงถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคแขวนลอยที่กักเก็บหรือนำเข้าสู่การไหล จนถึงขณะนี้ระบบเลเซอร์พบการใช้งานในท่อและท่อในห้องปฏิบัติการ (
เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์เวอร์ชันเรดาร์เป็นพื้นฐานของเครื่องวัดความเร็วกระแสพื้นผิว GR-117 ซึ่งพัฒนาขึ้นที่สถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐโดย G. A. Yufit อุปกรณ์ประกอบด้วยหน่วยอุปกรณ์วิทยุ เสาอากาศแบบแตร และหน่วยสำหรับการวิเคราะห์ลักษณะของคลื่นวิทยุโดยตรงและสะท้อนจากความไม่เป็นเนื้อเดียวกันบนพื้นผิวของการไหล - การรบกวนปั่นป่วนและคลื่นลม (รูปที่ 2 ข)
เพื่อกำหนดความเร็วการไหลในการติดตั้งจึงใช้การพึ่งพา
ที่ไหน - ความยาวของคลื่นวิทยุ 3.2 ซม.
การวัดจะทำจากสะพานไฮโดรเมตริก เปล หรือจากชายฝั่ง ค่าต่ำสุดของความเร็วที่วัดได้คือ 0.4 m/s ค่าสูงสุดคือ 15 m/s ผลการวัดเป็นดิจิตอล เครื่องวัดเรดาร์ได้รับการทดสอบภาคสนามแล้ว ในอนาคตอันใกล้นี้ อุปกรณ์ชุดแรกจะเปิดตัวเพื่อใช้ในการผลิต
วิธีอัลตราโซนิก (อะคูสติก) ประกอบด้วยการส่งพัลส์อัลตราซาวนด์ไปตามแนวเฉียงในทิศทางของกระแสและต่อต้านโดยบันทึกช่วงเวลาสองช่วง - T1 และ T2 ตามลำดับ การตรวจวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถดำเนินการในทิศทางที่แตกต่างกันในแผนและหน้าตัดของการไหล แต่เพื่อความแน่นอน ตำแหน่งแนวนอนของลำแสงอัลตราโซนิกจะถูกสันนิษฐานไว้ และมุมที่ควรทำกับแกนไดนามิกคือ 30-60°
มะเดื่อ 2.2 ตัวเลือกสำหรับการวัดความเร็วการไหลโดยใช้เอฟเฟกต์ Doppler: a - การติดตั้งเลเซอร์: 1 - เครื่องตรวจจับแสง, 2 - ไปป์ไลน์, 3 - แผ่นแยก, 4 - แหล่งกำเนิดแสง, 5 - กระจก, b เครื่องวัดความเร็วการไหลของเรดาร์: 1 - หน่วยวิทยุ , เสาอากาศ 2 แตร, ขาตั้ง 3 อัน, 4 - ดาดฟ้าสะพาน
ในการวัดจำเป็นต้องเลือกส่วนตรงที่มีช่องทางที่มั่นคงปราศจากพืชพรรณ การไหลไม่ควรมีฟองอากาศที่กระจายอัลตราซาวนด์
ตัวแปลงรับสัญญาณอะคูสติก (อัลตราโซนิก) ได้รับการติดตั้งบนเสาเข็มหรือบนทางลาดชายฝั่งโดยตรง (รูปที่ 2.3a) โครงสร้างรองรับต้องยอมให้ทรานส์ดิวเซอร์เคลื่อนที่ในระหว่างที่ระดับมีความผันผวนโดยไม่รบกวนการวางแนวซึ่งกันและกัน
ในการกำหนดความเร็วการไหลจะใช้สูตรการคำนวณที่ไม่มีความเร็วของเสียงในน้ำอย่างชัดเจนซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ในการวัด (ดังที่ทราบกันดีว่าความเร็วของเสียงไม่คงที่และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและ ความเค็มของน้ำ)
ระบบอัลตราโซนิกสำหรับการวัดความเร็วกระแสแบ่งออกเป็นสายเคเบิลหรือไร้สาย ขึ้นอยู่กับว่ามีหรือไม่มีสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์รับและส่งสัญญาณบนฝั่งตรงข้าม
เวอร์ชันของสายเคเบิล (รูปที่ 2.3 b) ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้ ในช่วงเวลาเริ่มต้น การปล่อยพัลส์อัลตราโซนิกพร้อมกันจะดำเนินการที่จุด I และ II พัลส์อัลตราโซนิกแพร่กระจายในการไหลตามวิถีการทำมุม a กับทิศทางของการไหล พร้อมกับการเปิดตัวอุปกรณ์ส่งสัญญาณ 2 เครื่องวัดช่วงเวลา 3 จะเริ่มทำงานซึ่งจะหยุดหลังจากได้รับพัลส์ในฝั่งตรงข้าม
หน่วยอิเล็กทรอนิกส์พิเศษจะคำนวณอัตราการไหลโดยเฉลี่ยบนเส้นวัดโดยอัตโนมัติ
รุ่นไร้สายใช้ช่องสัญญาณสื่อสารเสียงพร้อมบล็อกสำหรับการปล่อยพัลส์อัลตราโซนิกอีกครั้ง หลักการวัดยังคงเหมือนเดิม แม้ว่ารูปแบบทั่วไปจะซับซ้อนมากขึ้นก็ตาม
วิธีการและแผนผังของการวัดการไหลของน้ำด้วยคลื่นอัลตราโซนิกในแม่น้ำได้รับการพัฒนาโดย A.I. ซาทิลนิคอฟ (GGI) บนพื้นฐานนี้ สำนักออกแบบกลางของ GMP ได้สร้างคอมเพล็กซ์ AIR ซึ่งผลิตเป็นชุดขนาดเล็ก
แบบจำลองการไหลของน้ำมีสองประเภทที่วัดด้วยวิธีอัลตราโซนิก
การบูรณาการความเร็วแบบชั้นต่อชั้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแยกแบบจำลองการไหลของน้ำในแนวนอน
ที่ไหน? - ค่าสัมประสิทธิ์คำนึงถึงความสมบูรณ์ของเสียงและลักษณะของโครงสร้างความเร็วในส่วนที่เกี่ยวข้องกับความเร็วเฉลี่ยเทียบกับ fs คือพื้นที่ของชิ้นส่วนในทิศทางของลำแสงอัลตราโซนิก
มะเดื่อ 2.3.a แผนผังของการวัดอัตราการไหลของน้ำด้วยการติดตั้งระบบไฮโดรอะคูสติก: a - การติดตั้งทรานสดิวเซอร์วัดบนเสาเข็ม b - แผนภาพบล็อกของรุ่นสายเคเบิล
เนื่องจากปัญหาทางเทคนิค การวัดความเร็วการไหลแบบทีละชั้นโดยใช้อัลตราซาวนด์จึงยังไม่แพร่หลาย ในการติดตั้งที่มีอยู่ส่วนใหญ่ การตรวจจับการไหลจะดำเนินการในระดับหนึ่ง ในกรณีนี้ เพื่อความชัดเจน จะต้องตรวจสอบชั้นพื้นผิวและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จะอยู่ในรูปแบบ
โดยที่ F3 คือพื้นที่หน้าตัดของน้ำในระนาบของการตรวจจับด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง kB คือค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงจากความเร็วกระแสน้ำที่พื้นผิวโดยเฉลี่ยต่อความกว้างของการไหลไปเป็นค่าเฉลี่ย
ค่าของ kB ซึ่งไม่เหมือนกับค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนจากความเร็วพื้นผิวเฉลี่ยในส่วนตัดขวางเป็นค่าเฉลี่ยนั้นได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อยและควรกำหนดในแต่ละไซต์ตามข้อมูลของการศึกษาระเบียบวิธีพิเศษ ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ชัดเจนทางกายภาพว่า kB ขึ้นอยู่กับปัจจัยเดียวกันกับ K ซึ่งได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอและสามารถประมาณได้ ความสัมพันธ์ระหว่างสัมประสิทธิ์ K และ kB ได้รับจาก I.F. คาราเซฟ
จากสูตรจะได้ดังนี้
ส่วนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าพาราโบลารูปสามเหลี่ยม ?1.01.52.0kB/K1.01.101.25
การไหลเฉียงทำให้เกิดข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบในการรวมความเร็วด้วยอัลตราโซนิก แต่ต่างจากการวัดสปินเนอร์ ข้อผิดพลาดเหล่านี้มีสัญญาณที่แตกต่างกัน และความเร็วการไหลจะถูกประเมินสูงเกินไปหากทิศทางที่แท้จริงของไอพ่นเบี่ยงเบนไปเป็นมุม ?ภายในมุมแหลม ?และประเมินต่ำเกินไป - ในกรณีตรงกันข้าม เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดเหล่านี้ มาตรฐานสากล ISO 748-73 แนะนำให้แนะนำปัจจัยการแก้ไข< 1 в первом случае и у >1 ในวินาที ค่าของสัมประสิทธิ์เหล่านี้ถูกกำหนดจากความสัมพันธ์ตรีโกณมิติอย่างง่ายและจำนวนเป็น y = 1 ± (0.04 + 0.08) สำหรับ ?สูงถึง 4° ที่ ? = 300 - 50°
ชุดการวัดเปรียบเทียบการไหลของน้ำในแม่น้ำที่จัดโดยสถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐ Lugi แสดงให้เห็นว่าวิธีการอัลตราโซนิกให้ความแม่นยำเช่นเดียวกับการรวมความเร็วการไหลเข้ากับโรเตเตอร์จากภาชนะที่กำลังเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
วิธีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับผลของการเกิดขึ้นของแรงเคลื่อนไฟฟ้าในกระแสน้ำที่ไหลในสนามแม่เหล็กซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยเทียมโดยใช้การหมุนสายเคเบิลที่วางอยู่ด้านล่าง (รูปที่ 2.4) ความเร็วการไหลเฉลี่ยเป็นสัดส่วนกับความต่างศักย์ที่ปลายวงจรการวัด
ที่ไหน ?- ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้าของน้ำ ดินด้านล่าง และลักษณะของวงจรแม่เหล็กไฟฟ้า (พิจารณาจากการทดลองสอบเทียบ) B คือความกว้างของแม่น้ำ H - ความแรงของสนาม เพื่อกำหนดปริมาณการใช้น้ำให้ใช้สูตร
โดยที่ h คือความลึกของการไหลโดยเฉลี่ย
รูปที่ 2.4 ซับซ้อนสำหรับการวัดการไหลของน้ำโดยใช้วิธีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (อังกฤษ): 1 - เซลล์สำหรับวัดค่าการนำไฟฟ้า, เครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้า 2 ด้านล่าง, 3 - หัววัดสัญญาณ, 4 - สายเคเบิลสำหรับการส่งสัญญาณ, 5 - ศาลาสำหรับจัดเก็บอุปกรณ์ 6 - คอยล์ที่สร้างสนามแม่เหล็ก
2.6.4 วิธีแอโรไฮโดรเมตริก
เป็นครั้งแรกในสหภาพโซเวียตที่มีการใช้ชุดวิธีการทางอากาศเพื่อกำหนดอัตราการไหลของน้ำในระหว่างการสำรวจแม่น้ำเพื่อออกแบบทางข้ามสะพาน (B.K. Malyavsky และอื่น ๆ) ในปี พ.ศ. 2508-2509 ที่สถาบันประวัติศาสตร์แห่งรัฐภายใต้การนำของ V.A. Uryvaev พัฒนารากฐานด้านระเบียบวิธีและวิธีการทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการวัดความเร็วการไหลของแม่น้ำแบบลอยตัวซึ่งวางรากฐาน ประยุกต์กว้างวิธีการทางอากาศเพื่อกำหนดการไหลของน้ำในเครือข่ายอุทกวิทยา
วิธีแอโรไฮโดรเมตริกเป็นวิธีการวัดปริมาณลอยอีกรูปแบบหนึ่ง หากการใช้ทุ่นลอยในสภาพพื้นดินถูกจำกัดไว้เฉพาะแม่น้ำที่มีความกว้างไม่เกิน 300-400 ม. ดังนั้นวิธีแอโรไฮโดรเมตริกก็ไม่มีข้อจำกัดดังกล่าว
การวัดความเร็วพื้นผิวทางอากาศรวมถึงการทำเครื่องหมายบนผิวน้ำ (การลอยตัวที่ตกลงมา) และการถ่ายภาพทางอากาศของตำแหน่งลอยตัวสองตำแหน่งที่ต่อเนื่องกันในช่วงเวลาที่กำหนด (คงที่)
การถ่ายภาพทางอากาศทำได้โดยใช้กล้องทางอากาศภูมิประเทศที่มีระบบควบคุมอัตโนมัติ เลนส์รูรับแสงสูง และมีความละเอียดสูง
สำหรับงานแอโรไฮโดรเมตริก จะใช้กล้องทางอากาศ AFA-TE (ภูมิประเทศ, ไฟฟ้า) ที่มีความยาวโฟกัสสูงสุด 100 มม. เป็นหลัก การใช้กล้องทางอากาศโฟกัสสั้นที่โดดเด่นมีความสัมพันธ์กับความเป็นไปได้ในการใช้กล้องถ่ายภาพทางอากาศในระดับที่กำหนดจากระดับความสูงที่ต่ำกว่า ซึ่งจะขยายช่วงของสภาพทางอุตุนิยมวิทยาในการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ
ตลับใส่กล้องทางอากาศบรรจุฟิล์มยาวสูงสุด 60 ม. ซึ่งช่วยให้ถ่ายภาพได้ 300 เฟรมขนาด 18X18 ซม. ต่อเฟรม
กล้องถ่ายภาพทางอากาศติดตั้งอยู่เหนือฟักของเครื่องบินในการติดตั้งแบบพิเศษที่แยกอุปกรณ์ออกจากการสั่นสะเทือนและทำให้สามารถให้อุปกรณ์มีมุมเอียงที่แตกต่างกันและปรับทิศทางให้สัมพันธ์กับทิศทางการบิน บนตัวกล้องทางอากาศจะมีระดับ นาฬิกาพร้อมเข็มวินาที และหมายเลขเฟรม ซึ่งจะแสดงในแต่ละเฟรมระหว่างการถ่ายภาพ
การทำงานของกล้องถ่ายภาพทางอากาศถูกควบคุมโดยใช้อุปกรณ์คำสั่ง ซึ่งจะเปิดชัตเตอร์ของกล้องทางอากาศโดยอัตโนมัติตามช่วงเวลาที่กำหนด ส่งสัญญาณช่วงเวลาการถ่ายภาพ และบันทึกจำนวนเฟรมที่ถ่ายได้ ช่วงเวลาขั้นต่ำระหว่างช่วงเวลาของการถ่ายภาพทางอากาศของเนกาทีฟทางอากาศสองครั้งที่ตามมาคือ 2.0-2.5 วินาทีในกล้องทางอากาศสมัยใหม่
ที่สุด ความแม่นยำสูงการกำหนดระดับความสูงของเที่ยวบินในขณะที่ถ่ายภาพทำได้โดยใช้เครื่องวัดความสูงแบบวิทยุ ค่าคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยของอุปกรณ์เหล่านี้คือ 1.5-2.0 ม. และในทางปฏิบัติไม่ได้ขึ้นอยู่กับระดับความสูงของเที่ยวบิน
ในการทำเครื่องหมายผิวน้ำจะใช้ยูเรนีนลอยพิเศษซึ่งเป็นกระบอกไม้ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. และสูง 11 ซม. ถ่วงน้ำหนักที่ฐานด้วยแหวนรองโลหะ เลือกน้ำหนักของบัลลาสต์เพื่อให้อยู่ในตำแหน่งแนวตั้งในน้ำลอยจะยื่นออกมาเหนือพื้นผิวไม่เกิน 1.5-2.0 ซม. พื้นผิวด้านข้างถูกปิดด้วยกาวยูเรเนียม ส่วนผสมจะละลายในน้ำและมีจุดสีเขียวสดใสเกิดขึ้นรอบๆ ทุ่น ซึ่งปรากฏอยู่ในภาพถ่ายทางอากาศ ที่ อย่างดีอย่างหลัง ขึ้นอยู่กับเฉดสีและโทนสีของภาพสปอต โดยปกติแล้วจะเป็นไปได้ที่จะถอดรหัสตำแหน่งของโฟลตได้โดยตรง ในกรณีอื่นๆ พวกเขาใช้วิธีการถอดรหัสทางอ้อม เวลาดำเนินการที่มีประสิทธิภาพของการลอย (การละลายของยูเรนีนเพสต์) คือประมาณ 15 นาที
ทุ่นลอยลงมาจากเครื่องบินโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - การปล่อยกลไก ทุ่นจะถูกวางไว้รอบปริมณฑลของรถเทในเซลล์พิเศษ
การถ่ายภาพทางอากาศของการลอยจะดำเนินการในเครื่องบินสองรอบตามแนวไฮดรอลิก (รูปที่ 2.5) หากความกว้างของแม่น้ำและสภาพอากาศเอื้ออำนวย (ความขุ่นมัว ทัศนวิสัย) การสำรวจจะดำเนินการโดยจับภาพความกว้างทั้งหมดของแม่น้ำด้วยภาพถ่ายทางอากาศเพียงภาพเดียว อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ สเกลของการถ่ายภาพทางอากาศไม่ควรน้อยกว่า 1:15000 เนื่องจากมิฉะนั้น การตีความภาพยูเรนีนที่ลอยอยู่จะไม่น่าเชื่อถือ
รูปที่ 2.5 แผนภาพแสดงแนวทางการบินของเครื่องบินสำหรับการทิ้งตัวและการถ่ายภาพทางอากาศของตัวลอย: 1 - เส้นทางการบินของเครื่องบิน, 2 - เส้นตำแหน่งของตัวลอย ณ เวลาที่ปล่อย, 3 - เส้นตำแหน่งของตัวลอยในเวลาการถ่ายภาพทางอากาศ, 4 - วิถีการลอยตัว 5 - ทิศทางของกระแส
ความสูงของการถ่ายภาพทางอากาศในกรณีนี้จะคำนวณโดยใช้สูตร
โดยที่ B คือความกว้างของแม่น้ำ k คือความยาวโฟกัสของกล้องถ่ายภาพทางอากาศ
lк - ขนาดเฟรม
การสำรวจตำแหน่งที่หนึ่งและที่สองของการลอยจะดำเนินการตามเส้นทางภาพถ่ายทางอากาศที่ทับซ้อนกันมากที่สุด (โดยมีช่วงเวลาต่ำสุดระหว่างการสำรวจ)
เวลาจริงของการถ่ายภาพทางอากาศจะถูกบันทึกโดยการถ่ายภาพนาฬิกาที่ติดตั้งอยู่ในกล้อง การวัดความเร็วของเครื่องบินจะมาพร้อมกับการสังเกตความเร็วและทิศทางลมที่จุดภาคพื้นดินหรือโดยการปล่อยลมพิเศษที่ลอยอยู่
การประมวลผลข้อมูลการวัดทางอากาศเริ่มต้นด้วยการถอดรหัสภาพการลอยบนฟิล์มเนกาทีฟและถ่ายโอนไปยังแท็บเล็ต ซึ่งเป็นแผนของพื้นที่ส่วนไฮดรอลิกที่ถูกสร้างขึ้นในระดับที่กำหนด
พิจารณาขั้นตอนการประมวลผลวิถีการลอยตัว (รูปที่ 2.6 ก)
มะเดื่อ 2.6 เพื่อกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของโฟลต: a - ไดอะแกรมเวกเตอร์บนโฟโตแพลน, b - ส่วนประกอบของความเร็วการเคลื่อนที่ของโฟลตที่เกิดขึ้น
ด้วยการเชื่อมต่อจุดที่สอดคล้องกับภาพของตำแหน่งที่หนึ่งและสองของการลอย จะได้วิถีโคจรของมันในระดับแท็บเล็ต Si และทำเครื่องหมายที่ศูนย์กลาง Ci
การฉายภาพ - วิถี Si - วัดในแนวตั้งฉากกับวาล์วไฮดรอลิก
จุดศูนย์กลางของวิถี Ci ถูกฉายลงบนเส้นตั้งศูนย์ไฮดรอลิก และวัดระยะห่างระหว่างจุด Ci - และจุดเริ่มต้นถาวร (ฝั่ง) bi จุดถูกกำหนดความเร็วปัจจุบันโดยวัดโดยทุ่น g-th (ความเร็วแนวตั้ง)
คำนวณค่าเต็มสเกลของการฉายภาพวิถีลอยและระยะทางทวิ ในการทำเช่นนี้ค่าและ bi ที่วัดได้บนแท็บเล็ตจะถูกคูณด้วยตัวส่วนของมาตราส่วนตัวเลขของแท็บเล็ต Mp
ด้วยการหารความยาวของเส้นโครงของวิถีการเคลื่อนที่ของทุ่น 5 ตามเวลาระหว่างภาพถ่ายทางอากาศ (t2 - t1) เราจะได้การฉายภาพความเร็วการเคลื่อนที่ของหน่วย i-th float
ในที่สุดการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นกับการฉายภาพความเร็วพื้นผิวของกระแสและคำนึงถึงการแก้ไขการเบรกของการลอยจากการไหลของอากาศรอบ ๆ (การเบรกนี้จะสังเกตได้แม้ในสภาวะที่สงบ)
ที่ไหน ?- ความเร็วการไหลของอากาศที่ความสูง 1 เมตรจากผิวน้ำ
?- มุมที่สร้างโดยเวกเตอร์ ?และทิศทางการเคลื่อนที่ของทุ่นโอ้ (รูปที่ 6 b)
ขนาด ?เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การลอยตัวของลม และมีลักษณะเป็นค่าคงที่สำหรับการลอยตัวประเภทเดียวกัน ดังนั้นสำหรับยูเรนีนในแม่น้ำที่ลอยอยู่ ?= 0.013; สำหรับน้ำแข็งลอยขนาดสูงสุด 2x2 ม. และหนา 0.2 ม ?= 0.017; สำหรับแผ่นน้ำแข็งขนาดเท่ากันแต่หนา 0.6 ม.? = 0,009.
ข้อมูลการคาดการณ์ความเร็วกระแสน้ำบนพื้นผิวและระยะทางจากจุดกำเนิดคงที่ไปยังจุดศูนย์กลางของวิถีการลอยตัวจะถูกถ่ายโอนไปยังคอลัมน์ที่สอดคล้องกันของ “หนังสือสำหรับบันทึกการวัดการไหลของน้ำ” KG-7M(n) ซึ่งเป็นที่ที่มีการคำนวณการไหลของน้ำสมมติ .
การเปลี่ยนจากการไหลสมมติไปสู่การไหลจริงจะดำเนินการโดยใช้สูตร Q = KOf ด้วยการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ K ตามการพึ่งพา (4.12) หรือขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการพิจารณาเบื้องต้นตามพื้นดิน
หากการสังเกตเกิดขึ้นที่ความเร็วลมสูงถึง 6 m/s จำเป็นต้องคำนวณการแก้ไขค่าสัมประสิทธิ์ K ในการประมาณครั้งแรก จะถูกสร้างขึ้นตามการสังเกตพิเศษที่ดำเนินการโดย G. A. Lyubimov และ T. I. Sokolova (GGI):
โดยที่การฉายภาพความเร็วลมสัมพัทธ์บนแกนไดนามิกของการไหลอยู่ที่ไหน ถูกกำหนดโดยอัตราส่วน:
สำหรับส่วนประกอบความเร็วลมที่สวนทางกับกระแส:
ตามกระแส
ที่ไหน ?- มุมแหลมที่เกิดจากทิศทางของลมและแกนไดนามิกของการไหล ค่าทั้งหมดจะถูกเฉลี่ยตามความกว้างของการไหลซึ่งระบุโดยแถบด้านบน ดังนั้นเมื่อมีลมพัดแรง การแก้ไขจึงมีเครื่องหมายลบ ในขณะที่ทิศทางตรงกันข้ามจะได้รับค่าบวก
สูตร (10) มีไว้สำหรับใช้กับแม่น้ำที่ราบลุ่มขนาดใหญ่และขนาดกลาง
เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่สังเกตข้อเสียเปรียบที่สำคัญของวิธีการถ่ายภาพทางอากาศในการกำหนดอัตราการไหลของน้ำ - ไม่สามารถคำนวณได้ในระหว่างกระบวนการตรวจวัด เนื่องจากต้องใช้การประมวลผลในห้องปฏิบัติการที่ยาวนานของฟิล์มเพื่อให้ได้โฟโต้แพลน
ใน เมื่อเร็วๆ นี้ในสหภาพโซเวียต วิธีวิดีโอทางอากาศประสบความสำเร็จในการทดสอบ โดยจะมีการบันทึกภาพของวิถีการลอยตัว (ด้วยความล่าช้าที่จำเป็น) บนหน้าจอมอนิเตอร์ที่ติดตั้งแทนกล้อง ซึ่งทำให้สามารถรับการไหลของน้ำได้ทันทีหลังจากการวัดความเร็วกระแส .
บทสรุป
เมื่อคำนวณอัตราการไหลตามแบบจำลองการประมาณค่า-ไฮดรอลิก เราจะได้ค่าเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากอัตราการไหลที่คำนวณโดยวิธีการโดยละเอียด แบบจำลองการไหลของน้ำแบบประมาณค่า-ไฮดรอลิกช่วยลดข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบในการประเมินการไหลของน้ำต่ำเกินไปเมื่อจำนวนแนวดิ่งความเร็วสูงลดลง ผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้จากความจริงที่ว่าการประมาณค่าความเร็วเฉลี่ยในแนวดิ่งตามความกว้างของช่องระหว่างนั้นนั้นคำนึงถึงการกระจายความลึก แบบจำลองการประมาณค่า-ไฮดรอลิกจะดีกว่าวิธีกราฟิกในการประมวลผลอัตราการไหลของน้ำ ซึ่งความเร็วเฉลี่ยในแนวดิ่งจะถูกประมาณค่าเชิงเส้นตรง
เมื่อใช้แบบจำลองการประมาณค่า-ไฮดรอลิก ก็เพียงพอแล้วที่จะเปลี่ยนความเร็วของแนวดิ่งความเร็วสูงสองแนวซึ่งอยู่ในระยะทางเท่ากันของการไหลของน้ำ โดยเปลี่ยนแนวดิ่งความเร็วสูงสองแนวในแนวราบของแม่น้ำ
การใช้งาน วิธีการเร่งรัดการคำนวณการไหลของน้ำพิสูจน์ให้เห็นว่าวิธีการเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากและต้องใช้เวลาในการคำนวณเพียงเล็กน้อยซึ่งมีความสำคัญไม่น้อยในยุคของเรา
เพราะ ค่าเบี่ยงเบนไม่เกิน 5% นี่เป็นการพิสูจน์ประสิทธิภาพและการใช้งานจริงของการใช้แบบจำลองการแก้ไขไฮดรอลิกอีกครั้ง
รายการอ้างอิงที่ใช้
1. Bochkarev Y.V., Ovcharov E.E. พื้นฐานของระบบอัตโนมัติและระบบอัตโนมัติของกระบวนการผลิตในกระบวนการไฮโดรเมลเลียเรชัน M.: Kolos, 1981. - 336 p.
Bykov V.D. , Vasiliev A.V. ไฮโดรเมทรี - ล.: Gidrometeoizdat, 2520 - 447 หน้า
อ่างเก็บน้ำของโลก สถาบัน ปัญหาน้ำ USSR Academy of Sciences - อ.: วิทยาศาสตร์ 2522.-282 น.
Guraliik I.I. , Dubinsky G.P. , Larin V.V. , Malikonova S.V. อุตุนิยมวิทยา.-L.: Gidrometeoizdat, 1982.- 440 p.
Zheleznyakov G.V., Negovskaya T.A., Ovcharov E.E. การควบคุมอุทกวิทยา อุทกเมตรี และการไหล - ม.: Kolos, 1984. - 431 น.
การคำนวณทางอุทกวิทยาเพื่อการระบายน้ำในหนองน้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำ / เอ็ด เค.อี. Ivanova.- ล.: Gidrometeoizdat, 1963.- 447 หน้า
คาราเซฟ ไอ.เอฟ. อุทกวิทยาของแม่น้ำและการบัญชีทรัพยากรน้ำ - L.: Gidrometeoizdat, 1980. - 312 p.
ลุคเชวา เอ.เอ. ไฮโดรมิเตอร์เชิงปฏิบัติ - ล.: กิโดรเมเตโออิซดาต. พ.ศ. 2526, -423 หน้า
ลุคเชวา เอ.เอ. อุทกวิทยาเชิงปฏิบัติ - L.: Gidrometeoizdat, 1976, - 440 p.
ออร์โลวา วี.วี. ไฮโดรเมทรี หนังสือเรียนสำหรับโรงเรียนเทคนิคอุทกอุตุนิยมวิทยา แอล. กิโดรเมเตโออิซดาต 1966 459 ส
Rozhdestvensky A.V. , Chebotarev A.I. วิธีการทางสถิติทางอุทกวิทยา - L.: Gidrometeoizdat, 1974. - 422 p.
ข้อบังคับเกี่ยวกับอาคาร การกำหนดลักษณะทางอุทกวิทยาที่คำนวณได้ SNiP 2.01.14-83 อ.: คณะกรรมการแห่งรัฐด้านการก่อสร้าง พ.ศ. 2528 - 97 น.
Khamadov I.B. , Butyrip M.V. ปฏิบัติการอุทกวิทยาในการชลประทาน - M.: Kolos, 1975. - 208 p.
ชุมคอฟ ไอ.จี. แอโรไฮโดรเมตรีของแม่น้ำ - L.: Gidrometeoizdat, 1982. - 29S p.
16.Karasev I.F., Vasiliev A.V., Subbotina E.S. อุทกวิทยา.-L.: Gidrometeoizdat, 1991.-376 p.
17.Bykov V.D. , Vasiliev A.V. อุทกวิทยา.- L.: Gidrometeoizdat, 1977.-448 p.
คณะกรรมการแห่งรัฐของสหภาพโซเวียต
ตามมาตรฐาน
ออลยูเนี่ยน สถาบันวิจัย
เครื่องวัดอัตราการไหล (VNIIR)
คำแนะนำด้านระเบียบวิธี
ระบบรักษาความปลอดภัยของรัฐ
หน่วยวัด
การใช้น้ำในแม่น้ำและลำคลอง
ขั้นตอนการวัด
โดยวิธีการ “ความเร็ว - พื้นที่”
มิชิแกน 1759-87
มอสโก
สำนักพิมพ์มาตรฐาน
1987
พัฒนาโดยสถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐ คณะกรรมการของรัฐสหภาพโซเวียตในด้านอุตุนิยมวิทยาและการควบคุมสิ่งแวดล้อม
นักแสดง:
คาราเซฟ ไอ.เอฟ.หมอ เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ ศาสตราจารย์ (หัวหน้าหัวข้อ) Savelyeva A.V.ปริญญาเอก เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์, เรเมนยุค วี.เอ.ปริญญาเอก เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์
เตรียมพร้อมสำหรับการอนุมัติจากสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์บริการมาตรวิทยา All-Union
ศิลปะ. ผู้เชี่ยวชาญแผนก Treyvas L.G.
ได้รับการอนุมัติโดย All-Union Scientific Research Institute of Flow Measuring ที่ NTS Institute เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน 1986 โปรโตคอลหมายเลข 8
คำแนะนำด้านระเบียบวิธี
จีเอสไอ. การใช้น้ำในแม่น้ำและลำคลอง วิธีดำเนินการ
การวัดโดยใช้วิธี "ความเร็ว - พื้นที่"
มิชิแกน 1759-87
มีผลบังคับใช้
แนวทางเหล่านี้กำหนดหลักการพื้นฐานของระเบียบวิธีในการวัดการไหลของน้ำในแม่น้ำและลำคลองโดยใช้วิธี "ความเร็ว - พื้นที่" โดยใช้เครื่องวัดไฮโดรเมตริกในการวัดความเร็วการไหล
การใช้คำแนะนำด้านระเบียบวิธีช่วยให้มั่นใจได้ถึงข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ทั้งหมดในการวัดการไหลของน้ำเอส คิวไม่มีอีกต่อไป:
6% - พร้อมวิธีการโดยละเอียด
10% - ด้วยวิธีหลัก
12% - ด้วยวิธีเร่งให้สั้นลง
MU ไม่ใช้กับการวัดการไหลของน้ำโดยใช้การลอยตัวและการบูรณาการความเร็วการไหลข้ามความกว้างของกระแสน้ำ
คำจำกัดความและคำอธิบายของคำศัพท์ที่พบในข้อความแสดงไว้ในภาคผนวก
1. หลักการวัดการไหลของน้ำด้วยวิธี "ความเร็ว - พื้นที่" และการจำแนกประเภทของตัวเลือก
1.1. สาระสำคัญของวิธีการและหลักการวัด
1.1.1. วิธีความเร็ว-พื้นที่เป็นการวัดการไหลของน้ำทางอ้อมประเภทหนึ่ง ในกรณีนี้ จากการสังเกตที่บริเวณไฮโดรเมตริกคงที่ องค์ประกอบการไหลต่อไปนี้จะถูกกำหนด:
ความลึกของแนวดิ่งการวัดและระยะห่างจากจุดกำเนิดคงที่ตามแนวไฮโดรเมตริกเพื่อกำหนดพื้นที่หน้าตัดของน้ำ (ด้วยความแม่นยำของตัวเลขสำคัญสามตัว แต่ไม่เกิน 1 ซม.)
ส่วนประกอบตามยาว (ปกติถึงส่วนไฮโดรเมตริก) ของความเร็วกระแสเฉลี่ยในแนวดิ่ง โดยคำนวณจากความเร็วเฉลี่ยในช่องระหว่างทั้งสอง (ด้วยความแม่นยำของตัวเลขสำคัญสามตัว แต่ไม่แม่นยำมากกว่า 1 ซม./วินาที)
1.1.2. ปริมาณการใช้น้ำคำนวณจากองค์ประกอบด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้ (แม่นยำถึงสามตัวเลขสำคัญ):
เชิงวิเคราะห์ เป็นผลรวมของน้ำบางส่วนที่ไหลผ่านช่องของส่วนตัดขวางของน้ำซึ่งถูกจำกัดด้วยแนวตั้งที่มีความเร็วสูง
ในลักษณะกราฟิกเป็นพื้นที่ของแผนภาพแสดงการกระจายอัตราการไหลของน้ำเบื้องต้นตามความกว้างของกระแสน้ำ
1.1.3. เมื่อคำนวณการไหลของน้ำจะต้องกำหนดลักษณะไฮดรอลิกหลักของการไหลที่ใช้ในการประเมินความแม่นยำของการวัดและการบัญชีสำหรับการไหลของแม่น้ำด้วย:
ระดับน้ำสูงกว่าศูนย์จุด เอ็น;
พื้นที่หน้าตัดของน้ำเอฟ;
ความเร็วปัจจุบันเฉลี่ยและสูงสุด:โวลต์และ โวลต์ n (v = ถาม/ เอฟ); โวลต์ n คือความเร็วสูงสุดที่วัดโดยกังหัน
ความกว้างของส่วนน้ำ ใน;
ความลึกของการไหล: ปานกลางชม.พุธและยิ่งใหญ่ที่สุด ชม.ไม่มี ( ชม.พุธ = เอฟ/ บี); ชม. n มีขนาดใหญ่ที่สุดของการวัดในแนวดิ่งการวัด
1.2. การจำแนกวิธีการวัด
1.2.1. ขึ้นอยู่กับวิธีการในการกำหนดความเร็วแนวตั้งเฉลี่ย วิธีการรวมและวิธีการชี้จะแตกต่างกัน
1.2.2. วิธีการบูรณาการจะขึ้นอยู่กับการวัดความเร็วเฉลี่ยของกระแสในแนวตั้งด้วยเครื่องเล่นแผ่นเสียงซึ่งมีการเคลื่อนที่สม่ำเสมอไปตามความลึก
1.2.3. วิธีการชี้ตามการกำหนดความเร็วการไหลในแนวตั้งเฉลี่ยโดยพิจารณาจากผลการวัดที่จุดต่างๆ แบ่งออกเป็น:
วิธีการหลักคือเมื่อวัดความเร็วกระแสแนวตั้งที่สอง (ช่องฟรี) หรือสามจุด (การปรากฏตัวของพืชน้ำ, น้ำแข็งปกคลุม)
วิธีการโดยละเอียด - เมื่อวัดความเร็วกระแสแนวตั้งที่ห้า (ฟรี) หรือหกจุด (แช่แข็ง, พืชพรรณน้ำ)
ที่ระดับความลึกตื้น (ดูตาราง) อนุญาตให้ใช้วิธีจุดเดียวได้
1.2.4. สำหรับวิธีการหลักในการวัดการไหลของน้ำในช่องแยกเดี่ยว จะมีการกำหนดความเร็วแนวตั้ง 8 - 10 ระดับ
ในกรณีที่ใช้วิธีการแบบละเอียด จำนวนแนวดิ่งความเร็วสูงจะเพิ่มขึ้น 1.5 - 2 เท่า วิธีการโดยละเอียดนี้ใช้ในงานทางวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีเพื่อประเมินความแม่นยำและการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการวัดการไหลของน้ำ - เพื่อชี้แจงจำนวนการวัดและความเร็วในแนวดิ่ง ตลอดจนเพื่อพิสูจน์ความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนไปใช้วิธีหลักในอ่างเก็บน้ำไฮดรอลิกที่กำหนด .
วิธีการวัดการไหลที่สั้นลงทำให้สามารถใช้ความเร็วแนวดิ่งน้อยกว่าแปดจุดพร้อมการวัดความเร็วสองจุดและสามจุดบนแนวดิ่ง (คล้ายกับวิธีการหลัก)
2. ส่วนไซต์ไฮโดรเมตริก
2.1. มาตรวัดไฮโดรเมตริก (ต่อไปนี้จะเรียกว่ามาตรวัดไฮดรอลิก) เป็นส่วนหนึ่งของเสาอุทกวิทยาพร้อมกับอุปกรณ์สำหรับตรวจวัดระดับ อุณหภูมิของน้ำ และองค์ประกอบอื่น ๆ ของระบบการปกครองน้ำของแม่น้ำ (คลอง) ส่วนของเกจไฮดรอลิกหมายถึงส่วนของแม่น้ำที่อยู่ติดกันโดยตรงกับเกจไฮดรอลิกที่ระยะห่างสองถึงสามความกว้างของช่องทางจากด้านบนและด้านล่างของลำธาร
2.2. เงื่อนไขในการวัดการไหลของน้ำถือเป็นปกติหากสังเกตความตรงของช่องที่ส่วนไฮดรอลิก:
ไม่มีการแตกเฉียบพลันโปรไฟล์ของส่วนน้ำและแผนภาพการกระจายความเร็วตามความกว้างของการไหลมีเสถียรภาพ
มั่นใจได้ถึงโปรไฟล์นูนเดียวที่ถูกต้องของการกระจายความเร็วการไหลตามความลึกของการไหล
ไม่มีการเต้นของความเร็วการไหลอย่างเด่นชัดในด้านค่าและทิศทางตลอดจนความเบ้ของการไหลอย่างเป็นระบบอย่างมีนัยสำคัญ
ไม่มีการรบกวนเมื่อวัดความเร็วปัจจุบัน ความลึก ระดับน้ำ ความเร็วประสานและการวัดแนวตั้ง
ที่ตั้งของเขื่อนไฮดรอลิกในแม่น้ำถึง
ขาดที่ราบน้ำท่วมขังที่มีร่องน้ำและกิ่งก้านสาขา
ไม่มีสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติหรือเทียม
ไม่มีพืชพรรณน้ำในอ่างเก็บน้ำไฮดรอลิกรวมทั้งด้านบนและด้านล่างที่ระยะสูงสุด 30 เมตร
สัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงความเร็ว (หมายเลขคาร์มานกา) โดยเฉลี่ยของส่วนตัดขวางไม่ควรเกิน 15%
ความเอียงของการไหลในส่วนไฮดรอลิก (ส่วนเบี่ยงเบนในแง่ของทิศทางการไหลในแต่ละจุดจากค่าเฉลี่ยของส่วนโดยรวม) ไม่ควรเกิน 20°;
ช่องน้ำตายต้องมีขอบเขตชัดเจนและไม่เกินร้อยละ 10 ของพื้นที่หน้าตัดของน้ำ
ในระหว่างการแช่แข็งไม่ควรมีน้ำแข็งปกคลุมหลายชั้นและโพลีเนียที่ไม่แข็งตัว
มลพิษทางแม่น้ำไม่ควรเกิน 25% ของพื้นที่หน้าตัดของน้ำ
ความเร็วการไหลเฉลี่ยในส่วนที่มีไฟฟ้าจะต้องไม่ต่ำกว่า 0.08 และไม่เกิน 5 เมตร/วินาที
เมื่อทำการวัดการไหลของน้ำใกล้สะพาน ส่วนของเกจไฮดรอลิกควรอยู่ด้านบน แต่ในกรณีที่มีการสะสมของน้ำแข็งและการทำลายป่าบ่อยครั้ง - ใต้สะพาน (ที่ระยะห่างอย่างน้อย 3 - 5 ความกว้างของช่องในทั้งสองกรณี) .
2.4. ในทุกกรณี หากเป็นไปได้ เพื่อให้ไซต์เป็นไปตามข้อกำหนดของการตั้งถิ่นฐาน จะต้องดำเนินการปรับปรุงและระบายน้ำในแม่น้ำ
2.5. เขื่อนไฮดรอลิกควรตั้งอยู่บนส่วนแยกเดี่ยวของแม่น้ำ หากจำเป็นให้กำหนดประตูไฮดรอลิก” ณ บริเวณที่ช่องทางแยกออกเป็นกิ่งและช่องทาง
3. วาล์วไฮดรอลิกและอุปกรณ์ของพวกเขา
3.1. ตำแหน่งและทิศทางของเขื่อนไฮดรอลิก
ข้อกำหนดนี้ถือว่าเป็นไปตามที่น่าพอใจหากตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:
สำหรับส่วนที่ราบน้ำท่วมถึงของแม่น้ำ - ค่าเฉลี่ยของการเบี่ยงเบนของทิศทางการไหลจากปกติถึงเกจไฮดรอลิก (ความลาดชันของลำธารในแผน) บนแนวดิ่งความเร็วสูงไม่ควรเกิน± 10°;
สำหรับส่วนของแม่น้ำที่ราบน้ำท่วมถึง - ความลาดเอียงโดยเฉลี่ยของลำธารในแนวดิ่งความเร็วสูงไม่ควรเกิน ± 20° หากทิศทางการไหลเฉลี่ยในช่องทางหลักและบนที่ราบน้ำท่วมถึงเบี่ยงเบนมากกว่า 20° อนุญาตให้แบ่งประตูไฮดรอลิกในรูปแบบของเส้นขาด ซึ่งส่วนที่สอดคล้องกับเงื่อนไขตั้งฉากกับทิศทางของ กระแสน้ำ
3.1.2. ในกรณีที่ทิศทางของประตูไฮดรอลิกเป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุเฉพาะเมื่อเติมช่องใดช่องหนึ่งเท่านั้น สำหรับระยะต่าง ๆ ของระบบการปกครองน้ำ จะต้องติดตั้งประตูไฮดรอลิกที่ตรงตามเงื่อนไขของย่อหน้า
3.2. อุปกรณ์บ่อไฮโดรลิค
3.2.1. เกจไฮดรอลิกต้องยึดกับพื้นด้วยเชือกเหล็ก สะพานไฮโดรเมตริก หรือป้ายบอกทาง เครื่องหมายการเล็งจะต้องมองเห็นได้ชัดเจนจากแม่น้ำ และให้แน่ใจว่าเรือเบี่ยงเบนไปจากแนวเล็งมากที่สุดก. = 1° (มุม ก เกิดขึ้นจากเส้นตั้งศูนย์ไฮดรอลิกและเส้นสายตาที่ผ่านเครื่องหมายตั้งศูนย์และถังไฮโดรเมตริก และยอดของมุมก ตรงกับตำแหน่งป้ายนำที่อยู่ใกล้แม่น้ำมากที่สุด)
3.2.2. ป้ายชายฝั่ง (เสา เกณฑ์มาตรฐาน ฯลฯ) ได้รับการติดตั้งที่ไซต์งาน โดยกำหนดจุดเริ่มต้นคงที่สำหรับการนับระยะทางถึงขอบชายฝั่ง การวัดและความเร็วในแนวดิ่ง ขอบเขตของพื้นที่ว่างและโซนน้ำวน
3.2.4. เมื่อประสานงานการวัดแนวตั้งโดยใช้วิธีจีโอเดติก ไซต์งานจะมีสถานีเพิ่มเติมสำหรับเครื่องมือโกนิโอมิเตอร์
4. การวัดระดับน้ำ
4.1. เมื่อใดก็ตามที่มีการวัดการไหลของน้ำที่สถานีอุทกวิทยา จะต้องวัดระดับน้ำที่สอดคล้องกัน
กฎสำหรับการวัดระดับน้ำต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST 25855-83
เวลาของการวัดแต่ละระดับจะถูกบันทึก
4.3. หากมีโพสต์ระดับเพิ่มเติม (หน้า) ในอ่างเก็บน้ำไฮดรอลิก ควรสังเกตระดับที่เสาทั้งสอง: เสาหลักและเสาเพิ่มเติม
5. การประสานงานการวัดและแนวดิ่งความเร็วในการออกแบบไฮดรอลิก
5.1. วิธีประสานแนวตั้ง
5.1.1. ตำแหน่งของแนวดิ่งการวัดและความเร็วในอ่างเก็บน้ำไฮดรอลิกถูกกำหนดโดยระยะห่างจากจุดเริ่มต้นถาวร
5.1.2. ที่ประตูไฮดรอลิกที่ติดตั้งเรือ เรือข้ามฟาก หรือเปลข้ามด้วยเชือกทำเครื่องหมายหรือสะพานไฮโดรเมตริกที่ถูกระงับอย่างถาวร จำเป็นต้องรักษาตำแหน่งของแนวดิ่งตามข้อ .
5.1.3. หากมีน้ำแข็งปกคลุมอย่างแรง ตำแหน่งของแนวดิ่งควรถูกกำหนดโดยการเคลื่อนที่ของกล้องสำรวจบนน้ำแข็งหรือใช้เทปวัด
5.1.4. บนแม่น้ำที่สามารถเดินเรือได้หรือมีความกว้างของส่วนมากกว่า 300 ม. ควรกำหนดตำแหน่งของแนวดิ่งโดยการกรีดด้วยกล้องสำรวจหรือคิเพรเจลจากชายฝั่ง
ในบางกรณี (เช่น ในสภาพที่เป็นหนองน้ำหรือที่ราบน้ำท่วมถึงกว้าง เป็นต้น) อนุญาตให้ใช้ส่วนที่เฉียงหรือเป็นรูปพัดเพื่อยึดการทำงานในแนวดิ่งได้
5.2. ความแม่นยำในการประสานงานของการวัดแนวตั้งในอ่างเก็บน้ำไฮดรอลิก
5.2.1. ค่าคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยรากสัมพัทธ์ของการประสานงานของแนวดิ่งในอ่างเก็บน้ำไฮดรอลิก () จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนด
(5.1)
ไปไหน - ข้อผิดพลาดในการประสานงานรูต - ค่าเฉลี่ย - กำลังสองสัมบูรณ์, m;
บี- ความกว้างของแม่น้ำ ม.
5.2.2. เมื่อกำหนดสถานที่สำหรับการจอดรถแบบบุรุษ (กล้องสำรวจ) จำเป็นที่มุมที่เกิดขึ้นจากทิศทางของช่องไฮดรอลิกและลำแสงเล็ง a อย่างน้อย 30°
5.2.3. ความยาวของเส้นบนแผนล(ซม.) เมื่อถ่ายภาพตาชั่งต้องเป็นไปตามเงื่อนไข
(5.2)
ที่ไหน ล- ความยาวของเส้นบนพื้น, ม.
5.2.4. ข้อผิดพลาดในการประสานงานโดยสมบูรณ์ถึง , เกิดจากการเบี่ยงเบนของเรือจากสถานีไฮดรอลิก (ดี เอ็กซ์, m) ถูกกำหนดโดยการพึ่งพา
(5.3)
ที่ไหน D เอ็กซ์พุธ - ค่าเบี่ยงเบนเฉลี่ยของเรือจากสถานีไฮดรอลิก m (ตาราง)
ซีพี - ค่าเฉลี่ยของมุมที่เกิดจากลำแสงเล็งและทิศทางของวาล์วไฮดรอลิก
ค่าความเบี่ยงเบนของเรือในแต่ละแนวดิ่งจะถูกกำหนดโดยระยะห่างระหว่างเครื่องหมายนำลค และเคลื่อนย้ายเรือออกจากเครื่องหมายที่ใกล้ที่สุดลค . ระยะห่างที่อนุญาตระหว่างป้ายนำจะพิจารณาจากการพึ่งพาอาศัยกันดี เอ็กซ์พ. จาก ลด้วยและ ลค ในตาราง .
ตารางที่ 1
ลส, กม |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ชม.- ความลึกแนวตั้ง, ม.; ที่ ดี เอ็กซ์ง = ชม.. (5.5) 6. การวัดความลึกและการคำนวณพื้นที่ช่องระหว่างแนวตั้งความเร็ว6.1. ข้อกำหนดความแม่นยำในการวัดความลึก 6.1.1. การวัดความลึกจะต้องดำเนินการตามแนวการจัดตำแหน่งไฮโดรเมตริกตามข้อกำหนดในย่อหน้า 6.1.2.. เครื่องมือวัดต้องระบุความลึก ณ จุดที่มีข้อผิดพลาดของเครื่องมือไม่เกิน 2% ข้อกำหนดนี้ต้องเป็นไปตามเครื่องมือวัดความลึกที่มีอยู่และที่พัฒนาขึ้นใหม่ ควรใช้แท่งหรือเครื่องหมายไฮโดรเมตริกในทุกกรณีที่ความลึกสูงสุดของชิ้นงานไม่เกินความยาวของเครื่องมือ และเงื่อนไขการวัดทำให้สามารถยึดแท่งไว้อย่างแน่นหนาในแนวตั้งและความลึกได้ (หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้เชือกวัดที่มีน้ำหนักไฮโดรเมตริกหรือเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อน) ในแต่ละแนวตั้งของการวัด ภาชนะจะต้องยึดหรือยึดไว้บนทางข้ามสายเคเบิล เมื่อทำงานในช่องที่มีก้นโคลนควรใช้เครื่องหมายและแท่งพร้อมกับถาดกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 - 15 ซม. ซึ่งป้องกันไม่ให้จุ่มลงในตะกอน เมื่อทำการวัดด้วยไม้วัดในแม่น้ำที่มีก้นหินแข็ง ควรใช้ไม้วัดที่ไม่มีปลายรูปทรงกรวย |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
น้ำหนักสินค้ากก |
ตารางที่ 3
6.1.6. ในแม่น้ำบนภูเขาน้ำตื้น ความลึกควรถูกกำหนดเป็นผลต่างระหว่างระยะทางถึงก้นแม่น้ำและผิวน้ำ โดยวัดด้วยไม้เรียวหรือเครื่องหมายจากเชือกที่ดึงข้ามแม่น้ำ พื้นสะพาน ฯลฯ 6.1.7. เมื่อน้ำเข้าใกล้ก้านจำเป็นต้องใช้แถบเลื่อนโลหะที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระไปตามก้านโดยมีลูกศรระบุผิวน้ำนอกบริเวณที่กระแทก 6.2. การวัดความลึกที่เกจไฮดรอลิกเมื่อวัดการไหลของน้ำ 6.2.1. มีการวัดความลึกเพื่อกำหนดพื้นที่หน้าตัดของน้ำเอฟและช่องต่างๆ ของมัน ฉวี . หากช่องมีความเสถียร อนุญาตให้ใช้ผลการวัดก่อนหน้าได้ และไม่ดำเนินการทุกครั้งที่มีการวัดการไหลของน้ำ ประเมินเสถียรภาพของช่องสัญญาณโดยอาศัยการวิเคราะห์โปรไฟล์หน้าตัดรวมของการไหลตามช่องไฮดรอลิก ตลอดจนจากการกระจายของจุดเชื่อมต่อเชิงประจักษ์เอฟ(เอ็น) - การขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดของน้ำกับระดับน้ำ การเสียรูปในแนวตั้งของช่องนั้นเด่นชัด แต่ในระหว่างการวัดการไหลของน้ำจะต้องไม่เกินข้อผิดพลาดรูต - ค่าเฉลี่ย - กำลังสองที่อนุญาตของการวัดความลึก ช่องน้ำมีความเสถียร ปราศจากการก่อตัวของน้ำแข็ง แต่การวัดการไหลจะดำเนินการเป็นระยะๆ (หนึ่งหรือสองครั้งในช่วงลักษณะเฉพาะของระบอบอุทกวิทยา) 6.2.4. ควรทำการวัดความลึกด้วยการวัดการไหลของน้ำแบบสองรอบแต่ละครั้ง หาก: การเสียรูปในแนวตั้งของช่องในระหว่างการวัดการไหลเกินข้อผิดพลาดรูต - ค่าเฉลี่ย - กำลังสองที่อนุญาตของการวัดความลึก การไหลของน้ำวัดน้อยกว่าสามครั้งต่อระยะปริมาณน้ำ และโคลนและน้ำแข็งภายในจะถูกบันทึกไว้ในส่วนที่มีชีวิต ช่องทางที่บริเวณวัดไม่เรียบ ประกอบด้วยก้อนหินหรือมีก้อนหินโผล่ออกมา 6.2.5. ในกรณีที่ยากต่อการวัดบนที่ราบน้ำท่วมถึง ความลึกในส่วนที่ราบน้ำท่วมถึงของเกจไฮดรอลิกควรถูกกำหนดจากโปรไฟล์ที่ได้จากการสำรวจด้วยเครื่องมือในช่วงช่วงน้ำลด โดยคำนึงถึงระดับน้ำที่เกิดขึ้นจริง 6.2.6. ในช่วงสองถึงสามปีแรกของการทำงานของเสาอุทกวิทยา การวัดความลึกควรดำเนินการเป็นสองขั้นตอนสำหรับการวัดการไหลของน้ำแต่ละครั้ง เพื่อยืนยันการวัดในภายหลังตามย่อหน้า , . 6.3. จำนวนการวัดแนวตั้ง 6.3.1. ควรกำหนดจำนวนการวัดแนวตั้ง (หรือรอยบากของตำแหน่งของภาชนะไฮโดรเมตริกเมื่อทำการวัดโดยใช้เครื่องสะท้อนเสียงสะท้อน) ขึ้นอยู่กับรูปร่างของโปรไฟล์ส่วนน้ำ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด: ข้อผิดพลาดราก-ค่าเฉลี่ย-กำลังสองสัมพัทธ์ใน การวัดพื้นที่หน้าตัดไม่ควรเกิน 2% 6.3.2. ในช่องทางหลักของแม่น้ำที่ราบลุ่มและกึ่งภูเขา มีจำนวนการวัดแนวดิ่งขั้นต่ำไม่มี(นาที) ควรกำหนดตามตาราง ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์รูปร่างของช่อง ตารางที่ 4 6.3.3. หากการกระจายความลึกตามความกว้างของกระแสน้ำไม่สม่ำเสมอ จำเป็นต้องกำหนดการวัดแนวตั้งเพิ่มเติมในช่องไฮดรอลิกที่ทุกส่วนของตัวแบ่งบรรทัดล่าง 6.4. ตำแหน่งของการวัดแนวตั้ง 6.4.1. ในช่องทางหลัก การวัดแนวตั้งควรวางให้เท่ากันตลอดความกว้างของแม่น้ำ และนอกจากนี้ที่จุดเปลี่ยนของโปรไฟล์แนวขวาง 6.4.2. บนแม่น้ำที่มีเตียงไม่มั่นคงอยู่ในโซน ความลึกสูงสุดควรเพิ่มจำนวนการวัดแนวตั้ง 1.5 เท่า 6.5. การคำนวณความลึกของการทำงานในแนวตั้ง 6.5.1. ความลึกในการทำงานในแนวตั้งควรคำนวณตามโปรไฟล์ตามขวางที่มีอยู่ โดยคำนึงถึงการตัดระดับหากมีความแตกต่างระหว่างระดับเมื่อทำการวัดและการวัดการไหลของน้ำ เมื่อวัดการไหลของน้ำจะใช้ข้อมูลจากการวัดเบื้องต้น 6.5.2. เมื่อทำการวัดความลึกในสองจังหวะ ความลึกในการทำงานในแนวตั้งจะถูกคำนวณเป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตของการวัดทั้งสอง 6.5.4. เนื่องจากความลึกของการทำงาน จำเป็นต้องเจาะลึกโดยไม่รวมส่วนเบี่ยงเบนอย่างเป็นระบบตามย่อหน้า และ . 6.6. การคำนวณพื้นที่หน้าตัดของน้ำไหล 6.6.1. พื้นที่ส่วนน้ำFSต้องคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้: ที่ไหน นางสาว- จำนวนการวัดแนวตั้งเข้าส-ม ช่องส่วน; สวัสดี- เจาะลึกการทำงานที่ฉันแนวตั้ง, ม.; ข ฉัน, ฉัน +1 - ระยะห่างระหว่างฉัน-th และ ( ฉัน+ 1) การวัดแนวตั้งครั้งที่ 6.6.2. พื้นที่หน้าตัดของน้ำไหลควรถูกกำหนดโดยสูตร (6.3) ที่ไหน เอ็น- จำนวนช่องของส่วนการไหลของน้ำ 6.6.3. หากมีอยู่ในส่วนน้ำ โซนที่ตายแล้วพื้นที่การไหลของน้ำจะคำนวณตามหน้าตัดเปิดของการไหลเอฟ ที่ไหน - พื้นที่ระหว่างแนวดิ่งความเร็วสูงที่จำกัดช่องว่างของการไหล 7. การวัดและการคำนวณความเร็วเฉลี่ยของกระแสในแนวตั้ง7.1. การกำหนดจำนวนและตำแหน่งของความเร็วในแนวตั้งสำหรับวิธีการหลักและรายละเอียดในการวัดการไหลของน้ำ 7.1.1. จำนวนแนวตั้งความเร็วสูงในการจัดตำแหน่งNvควรอยู่ระหว่าง 8 ถึง 15 ขึ้นอยู่กับลักษณะของสนามความเร็วของการไหล ด้วยแผนแผนเดียวของความเร็วพื้นผิวNv= 8 - 10; ด้วยแผนภาพความเร็วซึ่งมีรูปร่างหลายรูปแบบNv= 12 - 15 สำหรับการวัดที่แม่นยำเป็นพิเศษในสภาวะคงที่ สามารถเพิ่มจำนวนความเร็วในแนวตั้งได้ ในส่วนหลักของการไหล จะต้องกำหนดแนวดิ่งความเร็วสูงในลักษณะที่ส่วนของส่วนเปิดซึ่งถูกจำกัดโดยแนวดิ่งความเร็วสูงที่อยู่ติดกัน ผ่านอัตราการไหลบางส่วนเดียวกันถามไหลเต็มถาม,ส่วนประกอบ ถาม ≈ ถาม/ เอ็น. (7.1) เมื่อพิจารณาถึงลักษณะการกระจายตัวของความเร็วพื้นผิวหลายรูปแบบตามความกว้างของแม่น้ำ ความเร็วแนวตั้งเพิ่มเติมจะถูกกำหนดที่จุดลักษณะเฉพาะของแผนภาพความเร็วที่วางแผนไว้: แนวตั้งความเร็วสูงถูกกำหนดไว้ภายในส่วนตัดขวางที่ชัดเจนของการไหลเท่านั้น ขอบเขตของช่องว่างจะต้องถูกกำหนดก่อนหรือระหว่างการวัดความเร็วโดยการปล่อยลอยพื้นผิวหรือขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการวัดความเร็วลาดตระเวนด้วยแท่นหมุน แนวดิ่งชายฝั่ง เช่นเดียวกับแนวดิ่งที่ติดกับพื้นที่ตายตัวของส่วนน้ำ ได้รับการกำหนดระยะห่างจากตลิ่งหรือพื้นที่ตายตัวซึ่งการไหลของน้ำบางส่วนในช่องขอบไม่เกิน 30% ของการไหลบางส่วนของแหล่งน้ำหลัก โซนของส่วนถ่ายทอดสด บนที่ราบน้ำท่วมถึง ควรกำหนดความเร็วในแนวดิ่งที่จุดลักษณะเฉพาะของโปรไฟล์แนวขวาง ในที่ลุ่มของที่ราบน้ำท่วมถึงซึ่งมีลำธารที่แยกออกมาเพื่อให้ไหลผ่านได้บางส่วนถาม > 0,1 ถามจำเป็นต้องกำหนดความเร็วในแนวดิ่งอย่างน้อยสามระดับ 7.2. วิธีการชี้สำหรับการวัดความเร็วการไหลในแนวตั้งโดยเฉลี่ย 7.2.1. ความเร็วปัจจุบันวัดในแนวตั้งความเร็วสูงโดยใช้เครื่องวัดไฮโดรเมตริกที่สอดคล้องกับ GOST 15126-80 7.2.2. จำนวนจุดตรวจวัดและความลึกสัมพัทธ์ใต้ผิวน้ำ (น้ำแข็ง) ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับวิธีการวัดการไหลของน้ำ วิธีการติดไฮโดรมิเตอร์ในการไหล สถานะของช่องทางและอัตราส่วนความลึกบน แนวตั้งความเร็วสูงชม.และเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดดีตามตาราง . ตารางที่ 5
|
ธุรกิจและบ้านเรือนใช้น้ำปริมาณมาก ตัวบ่งชี้ดิจิทัลเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นหลักฐานของค่าเฉพาะที่บ่งบอกถึงการบริโภคเท่านั้น
นอกจากนี้ยังช่วยกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของประเภทท่ออีกด้วย หลายคนเชื่อว่าการคำนวณการไหลของน้ำตามเส้นผ่านศูนย์กลางและแรงดันของท่อเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากแนวคิดเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกันโดยสิ้นเชิง
แต่การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ความสามารถในการรับส่งข้อมูลของเครือข่ายน้ำประปาขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้หลายตัวและสิ่งแรกในรายการนี้คือเส้นผ่านศูนย์กลางของการแบ่งประเภทท่อและความดันในท่อหลัก
ขอแนะนำให้คำนวณความจุของท่อขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางในขั้นตอนการออกแบบของการก่อสร้างท่อ ข้อมูลที่ได้รับเป็นตัวกำหนด พารามิเตอร์ที่สำคัญไม่เพียงแต่ในประเทศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทางหลวงอุตสาหกรรมด้วย ทั้งหมดนี้จะมีการหารือเพิ่มเติม
คำนวณความจุของท่อโดยใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์
ความสนใจ! เพื่อคำนวณให้ถูกต้อง คุณต้องสังเกตว่า 1 kgf/cm2 = 1 บรรยากาศ; เสาน้ำ 10 เมตร = 1 kgf/cm2 = 1 atm; แนวน้ำ 5 เมตร = 0.5 kgf/cm2 และ = 0.5 atm เป็นต้น ตัวเลขเศษส่วนจะถูกป้อนลงในเครื่องคิดเลขออนไลน์ผ่านจุด (เช่น 3.5 ไม่ใช่ 3.5)
ป้อนพารามิเตอร์สำหรับการคำนวณ:
ปัจจัยใดที่มีอิทธิพลต่อการซึมผ่านของของเหลวผ่านท่อ?
เกณฑ์ที่มีอิทธิพลต่อตัวบ่งชี้ที่อธิบายไว้นั้นประกอบขึ้นเป็นรายการจำนวนมาก นี่คือบางส่วนของพวกเขา
- เส้นผ่าศูนย์กลางภายในซึ่งมีไปป์ไลน์
- ความเร็วของการไหลซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันในเส้น
- วัสดุที่ใช้สำหรับการผลิตประเภทท่อ
อัตราการไหลของน้ำที่ทางออกของท่อหลักถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ เนื่องจากลักษณะนี้ร่วมกับลักษณะอื่น ๆ ส่งผลต่อปริมาณงานของระบบ นอกจากนี้ เมื่อคำนวณปริมาณของเหลวที่ใช้ เราไม่สามารถลดความหนาของผนังได้ ซึ่งพิจารณาจากแรงดันภายในที่คาดหวัง
อาจมีคนแย้งว่าคำจำกัดความของ "เรขาคณิตของท่อ" ไม่ได้รับผลกระทบจากความยาวของเครือข่ายเพียงอย่างเดียว และภาพตัดขวาง ความกดดัน และปัจจัยอื่นๆ มีบทบาทสำคัญมาก
นอกจากนี้ พารามิเตอร์ระบบบางตัวมีผลทางอ้อมมากกว่าส่งผลโดยตรงต่ออัตราการไหล ซึ่งรวมถึงความหนืดและอุณหภูมิของตัวกลางที่ถูกสูบ
โดยสรุปเราสามารถพูดได้ว่าการกำหนดปริมาณงานช่วยให้คุณสามารถกำหนดประเภทวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างระบบได้อย่างแม่นยำและสามารถเลือกเทคโนโลยีที่ใช้ในการประกอบได้ มิฉะนั้น เครือข่ายจะไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและจำเป็นต้องซ่อมแซมฉุกเฉินบ่อยครั้ง
การคำนวณปริมาณการใช้น้ำโดย เส้นผ่านศูนย์กลางท่อกลมขึ้นอยู่กับมัน ขนาด. ดังนั้น ของเหลวปริมาณมากจะเคลื่อนที่ผ่านหน้าตัดขวางที่ใหญ่ขึ้นภายในระยะเวลาหนึ่ง แต่เมื่อทำการคำนวณและคำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง ไม่มีใครสามารถลดแรงกดลงได้
หากเราพิจารณาการคำนวณนี้โดยใช้ตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงปรากฎว่าของเหลวจะผ่านผลิตภัณฑ์ท่อยาวเมตรผ่านรูขนาด 1 ซม. ในช่วงเวลาหนึ่งได้น้อยกว่าผ่านท่อที่มีความสูงสองสามสิบเมตร นี่เป็นเรื่องปกติเนื่องจากระดับการใช้น้ำสูงสุดบนไซต์จะถึงค่าสูงสุดที่ความดันสูงสุดในเครือข่ายและที่ค่าสูงสุดของปริมาตร
ดูวิดีโอ
การคำนวณส่วนตาม SNIP 2.04.01-85
ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจว่าการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลาง ท่อระบายน้ำเป็นกระบวนการทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน สิ่งนี้จะต้องมีความรู้พิเศษ แต่เมื่อดำเนินการก่อสร้างท่อระบายน้ำในประเทศการคำนวณทางไฮดรอลิกของหน้าตัดมักจะดำเนินการอย่างอิสระ
การคำนวณความเร็วการไหลของการออกแบบประเภทนี้สำหรับท่อระบายน้ำสามารถทำได้สองวิธี อย่างแรกคือข้อมูลแบบตาราง แต่เมื่อพูดถึงตารางคุณไม่เพียงแต่ต้องรู้เท่านั้น จำนวนที่แน่นอนก๊อก แต่ยังรวมถึงภาชนะสำหรับกักเก็บน้ำ (อ่างอาบน้ำ อ่างล้างมือ) และสิ่งของอื่นๆ
หากคุณมีข้อมูลเกี่ยวกับระบบท่อระบายน้ำนี้ คุณสามารถใช้ตารางที่ให้ไว้ใน SNIP 2.04.01-85 ได้ ใช้เพื่อกำหนดปริมาตรน้ำตามเส้นรอบวงของท่อ นี่คือหนึ่งตารางดังกล่าว:
ปริมาตรภายนอกของท่อแบบต่างๆ (มม.)
ปริมาณน้ำที่ได้รับโดยประมาณเป็นลิตรต่อนาที
ปริมาณน้ำโดยประมาณ คำนวณเป็น ลบ.ม. ต่อชั่วโมง
หากคุณมุ่งเน้นไปที่มาตรฐาน SNIP คุณสามารถดูสิ่งต่อไปนี้ได้ - ปริมาณน้ำรายวันที่บุคคลหนึ่งใช้ไม่เกิน 60 ลิตร โดยมีเงื่อนไขว่าบ้านไม่ได้ติดตั้งน้ำประปาและในสถานการณ์ที่มีที่อยู่อาศัยที่สะดวกสบายปริมาตรนี้จะเพิ่มเป็น 200 ลิตร
เห็นได้ชัดว่าข้อมูลปริมาณที่แสดงปริมาณการใช้เป็นข้อมูลที่น่าสนใจ แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านท่อจะต้องระบุข้อมูลที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง นี่คือปริมาตร (เป็นมม.) และความดันภายในในท่อ สิ่งนี้ไม่สามารถพบได้ในตารางเสมอไป และสูตรช่วยให้คุณค้นหาข้อมูลนี้ได้แม่นยำยิ่งขึ้น
ดูวิดีโอ
เป็นที่ชัดเจนแล้วว่าขนาดหน้าตัดของระบบส่งผลต่อการคำนวณปริมาณการใช้ไฮดรอลิก สำหรับการคำนวณที่บ้านจะใช้สูตรการไหลของน้ำซึ่งช่วยให้ได้ผลลัพธ์ตามความดันและเส้นผ่านศูนย์กลางของผลิตภัณฑ์ท่อ นี่คือสูตร:
สูตรคำนวณตามความดันและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ: q = π×d²/4 ×V
ในสูตร: q แสดงปริมาณการใช้น้ำ คำนวณเป็นลิตร d คือขนาดของหน้าตัดท่อแสดงเป็นเซนติเมตร และ V ในสูตรคือการกำหนดความเร็วการเคลื่อนที่ของการไหลโดยแสดงเป็นเมตรต่อวินาที
หากเครือข่ายการจ่ายน้ำได้รับพลังงานจากอ่างเก็บน้ำ โดยไม่มีอิทธิพลเพิ่มเติมจากปั๊มแรงดัน ความเร็วการไหลจะอยู่ที่ประมาณ 0.7 - 1.9 เมตร/วินาที หากมีการเชื่อมต่ออุปกรณ์สูบน้ำใด ๆ หนังสือเดินทางจะมีข้อมูลเกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์แรงดันที่สร้างขึ้นและความเร็วการเคลื่อนที่ของการไหลของน้ำ
![](https://i0.wp.com/trubanet.ru/wp-content/uploads/2017/04/vodosnabzheniia-pitaetsia-o-1024x556.jpg)
สูตรนี้ไม่ใช่สูตรเดียว มีอีกมากมาย สามารถพบได้ง่ายบนอินเทอร์เน็ต
นอกจากสูตรที่นำเสนอแล้วควรสังเกตด้วยว่า คุ้มค่ามากผนังภายในของผลิตภัณฑ์ท่อมีอิทธิพลต่อการทำงานของระบบ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์พลาสติกมีพื้นผิวเรียบกว่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเหล็ก
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของพลาสติกจึงลดลงอย่างมาก นอกจากนี้วัสดุเหล่านี้ยังไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนซึ่งส่งผลเชิงบวกต่อปริมาณงานของเครือข่ายน้ำประปาด้วย
การกำหนดการสูญเสียศีรษะ
ทางเดินของน้ำไม่เพียงคำนวณจากเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเท่านั้น แต่ยังคำนวณด้วย โดยแรงดันตกคร่อม. สามารถคำนวณการสูญเสียได้โดยใช้สูตรพิเศษ จะใช้สูตรไหนทุกคนจะตัดสินใจเอง คุณสามารถใช้เพื่อคำนวณค่าที่ต้องการ ตัวเลือกต่างๆ. ไม่มีวิธีแก้ไขปัญหาแบบสากลวิธีเดียวสำหรับปัญหานี้
แต่ก่อนอื่นจำเป็นต้องจำไว้ว่าการกวาดล้างภายในของโครงสร้างพลาสติกและโลหะพลาสติกจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากใช้งานมายี่สิบปี และการกวาดล้างภายในของโครงสร้างโลหะจะเล็กลงเมื่อเวลาผ่านไป
![](https://i0.wp.com/trubanet.ru/wp-content/uploads/2017/04/vnutrennii-prosvet-vodoprovodnoi-truby.jpg)
และนี่จะนำมาซึ่งการสูญเสียพารามิเตอร์บางตัว ดังนั้นความเร็วของน้ำในท่อในโครงสร้างดังกล่าวจึงแตกต่างกันเนื่องจากในบางสถานการณ์เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่ายเก่าและใหม่จะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ค่าความต้านทานในเส้นก็จะแตกต่างกันเช่นกัน
นอกจากนี้ก่อนที่จะคำนวณพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการผ่านของของเหลวคุณต้องคำนึงว่าการสูญเสียความเร็วการไหลของน้ำประปานั้นสัมพันธ์กับจำนวนรอบข้อต่อการเปลี่ยนปริมาตรการมีอยู่ของวาล์วปิดและแรง ของแรงเสียดทาน ยิ่งไปกว่านั้น ทั้งหมดนี้เมื่อคำนวณอัตราการไหลควรดำเนินการหลังจากนั้น การเตรียมการอย่างระมัดระวังและการวัด
การคำนวณปริมาณการใช้น้ำด้วยวิธีง่ายๆ ไม่ใช่เรื่องง่าย แต่หากคุณประสบปัญหาเพียงเล็กน้อย คุณสามารถขอความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญหรือใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ได้เสมอ จากนั้นคุณสามารถวางใจได้ว่าระบบจ่ายน้ำหรือเครือข่ายทำความร้อนที่ติดตั้งจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
วิดีโอ - วิธีคำนวณปริมาณการใช้น้ำ
ดูวิดีโอสำหรับความต้องการทางเทคโนโลยีและความต้องการอื่น ๆ มักจำเป็นต้องพิจารณาการไหลของน้ำในท่อและการเปลี่ยนแปลงของน้ำในช่วงเวลาหนึ่ง สำหรับกระบวนการแบบวนรอบหลายๆ กระบวนการ การตรวจสอบการไหลของน้ำอย่างต่อเนื่องถือเป็นสิ่งสำคัญ และการตรวจวัดที่ทันสมัยถือเป็นสิ่งสำคัญที่นี่
CJSC "ความเชี่ยวชาญด้านเครือข่ายยูทิลิตี้" ผลิต:
- การวัดการไหลของน้ำและน้ำเสียในท่อแรงดันและการไหลอิสระ (แรงโน้มถ่วง) โดยใช้เครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิกแบบพกพา (การติดตั้งมาตรวัดน้ำชั่วคราว)
- ประเมินความถูกต้องของมิเตอร์วัดการไหลแบบอยู่กับที่ของลูกค้า ทำการวัดบนท่อที่ทำจากวัสดุหลากหลายชนิดและมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 50 มม. ถึง 2 ม.
การระบุการไหลและปริมาณของของไหลที่แม่นยำ จำเป็นในกรณีที่เกิดความขัดแย้งทางการค้าและข้อพิพาททางกฎหมายเพื่อการวางแผนการก่อสร้างใหม่อย่างเหมาะสม การเลือกหน่วยสูบน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ การคำนวณไฮดรอลิกและการสร้างแบบจำลอง
การวัดการไหลของของเหลวเป็นกิจกรรมสำคัญในการระบุการกระจายการไหลและตรวจสอบความถูกต้องของมาตรวัดน้ำแบบอยู่กับที่ การวัดการไหลของน้ำและน้ำเสียช่วยให้คุณสามารถกำหนดระดับการใช้ (ปริมาณ) ของเครือข่ายน้ำประปาและท่อน้ำทิ้ง
ราคา
การวัดการไหลของน้ำ - จาก 20,000 รูเบิล
ราคา
อุปกรณ์
ในงานของเราเราใช้อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีความแม่นยำสูง ชุดมิเตอร์วัดอัตราการไหลแต่ละชุดมีใบรับรองความสอดคล้อง (ใบรับรองการอนุมัติประเภทเครื่องมือวัด) และผ่านการตรวจสอบตามระยะ (ยืนยันโดยเอกสารที่เกี่ยวข้อง) ก่อนที่จะซื้อ เครื่องวัดอัตราการไหลทั้งหมดของเราจะถูกเลือกตามผลการเปรียบเทียบ ยี่ห้อที่แตกต่างกันอุปกรณ์ ความเสถียรของการอ่านแม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย รวมถึง บนท่อเก่า ซึ่งจะทำให้เราสามารถที่จะทำ การวัดที่แม่นยำบนเครือข่ายที่มีอยู่ กำหนดการกระจายของกระแส การใช้น้ำของผู้บริโภคแต่ละราย ค้นหาแหล่งที่มาของการสูญเสียน้ำ ดำเนินการวัดเปรียบเทียบกับมิเตอร์แบบอยู่กับที่ที่มีอยู่เพื่อประเมินความถูกต้องของการอ่าน
ในการวัดการไหลของน้ำในเครือข่ายจ่ายน้ำแรงดันและจ่ายความร้อน (ทำความร้อน) เราใช้อุปกรณ์ต่อไปนี้:
- เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิกแบบพกพา GE Panametrics PT878 (USA), 2 ชุดก. อุปกรณ์กำหนดความเร็วและการไหลของของเหลวในท่อ ข้อผิดพลาดในการวัดอยู่ภายใน 0.5-2% เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อสามารถอยู่ที่ 50-5,000 มม. แต่ละชุดมีการติดตั้งเกจวัดความหนาและเพิ่มเติม การยึดต่างๆ: บนโซ่และแม่เหล็ก
- เครื่องวัดอัตราการไหล ChronoFlo (ไฮเดรกา ประเทศฝรั่งเศสฉัน). ข้อได้เปรียบหลักของอุปกรณ์นี้คือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน (80 ชั่วโมงโดยเปิดหน้าจอ LCD และปิดไฟแบ็คไลท์)
อุปกรณ์ที่กำหนดปริมาณการใช้น้ำ
บริษัท ของเรามีอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ทันสมัยจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงซึ่งช่วยให้คุณตรวจสอบการไหลของน้ำได้อย่างแม่นยำ ผู้เชี่ยวชาญของเราเลือกประเภทอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของวัตถุ การติดตั้งอุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องรื้อส่วนหนึ่งของท่อ
ตัวอย่างพื้นที่ตรวจสอบเพื่อตรวจจับรอยรั่วที่ซ่อนอยู่
การบริการมีความจำเป็นในสถานการณ์
- การกำหนดอัตราการไหลในส่วนต่างๆ ของเครือข่ายทำให้สามารถระบุจุดรั่วที่ซ่อนอยู่ได้
- การวัดการไหลของน้ำและน้ำเสียช่วยให้คุณสามารถกำหนดภาระบนท่อและความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มการไหล (เช่นการเชื่อมต่อสมาชิกใหม่)
- การวัดลักษณะการไหลทำให้สามารถกำหนดค่าที่แท้จริงของความเร็ว, การไหล, การเติมของไปป์ไลน์: สูงสุด, ต่ำสุด, เฉลี่ย, สะสม ขึ้นอยู่กับผลการวัด ตารางและกราฟจะถูกสร้างขึ้น
- การใช้การวัดใน จุดที่แตกต่างกันเครือข่าย คุณสามารถระบุการเชื่อมต่อที่ไม่รู้จักได้
- ในสถานประกอบการอุตสาหกรรม การควบคุมการใช้น้ำมักมีความสำคัญต่อการปฏิบัติตามกระบวนการทางเทคโนโลยี การวางแผนการปรับปรุงให้ทันสมัย การปรับรูปแบบให้เหมาะสม และการประหยัดทรัพยากร
เราจะพิจารณาปริมาณการใช้น้ำอย่างถูกต้องและแสดงความคิดเห็นหากคุณต้องการพิสูจน์กรณีของคุณในเรื่องนี้ในศาล
ข้อดีของบริษัทของเรา:
- การกำหนดการไหลของน้ำดำเนินการโดยใช้ อุปกรณ์ที่ทันสมัยซึ่งมีความแม่นยำสูงมาก
- สามารถเยี่ยมชมเว็บไซต์ได้ในวันที่ทำการสั่งซื้อ
- รับประกัน คุณภาพสูงทำงานในราคาที่สมเหตุสมผล
- หากจำเป็น ผู้เชี่ยวชาญของเราจะเดินทางไปยังภูมิภาคต่างๆ
- หลังจากการวัดเสร็จสิ้น ลูกค้าจะได้รับข้อสรุปทางเทคนิค ตลอดจนคำแนะนำในการขจัดปัญหาที่ระบุกับการวัดการไหลของน้ำ
GOST R 51657.2-2000
กลุ่ม P60
มาตรฐานสถานะของสหพันธรัฐรัสเซีย
การบัญชีน้ำสำหรับระบบอุทกวิทยาและเศรษฐศาสตร์น้ำ
วิธีการวัดการไหลของน้ำและปริมาตร การจัดหมวดหมู่
การวัดการไหลของน้ำในระบบไฮโดรเมลลิออเรชันและเศรษฐศาสตร์น้ำ
วิธีการวัดการไหลของน้ำ การจัดหมวดหมู่
โอเค 17.120
โอเค 43 1100
วันที่แนะนำ 2001-07-01
คำนำ
1 พัฒนาโดยคณะกรรมการด้านเทคนิคเพื่อการมาตรฐาน TC 317 "การวัดการไหลของของไหลในแหล่งน้ำเปิดและคลอง"
แนะนำโดยคณะกรรมการด้านเทคนิคเพื่อการมาตรฐาน TC 317 “การวัดการไหลของของเหลวในแหล่งน้ำเปิดและคลอง” และกรมถมที่ดินและประปาเพื่อการเกษตรของกระทรวง เกษตรกรรมรฟ
2 นำมาใช้และมีผลบังคับใช้โดยมติของมาตรฐานแห่งรัฐรัสเซียลงวันที่ 14 ธันวาคม 2543 N 355-st
3 เปิดตัวครั้งแรก
1 พื้นที่ใช้งาน
1 พื้นที่ใช้งาน
มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการวัดการไหลของน้ำและปริมาตรที่ใช้ในจุดวัดปริมาณน้ำในระบบชลประทานและการจัดการน้ำ
มาตรฐานนี้ใช้ไม่ได้กับวิธีการวัดการไหล ปริมาตร และปริมาณของของเหลวที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยีสำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมและปิโตรเคมีทั่วไป
มาตรฐานนี้ใช้กับองค์กรบริหารจัดการน้ำทุกกระทรวงและกรมต่างๆ ที่รับรองการกระจายทรัพยากรน้ำระหว่างผู้บริโภค ตลอดจนสำนักงานออกแบบ สถาบันวิจัย องค์กรการออกแบบและอุตสาหกรรมที่พัฒนา ทดสอบ ผลิต และใช้งานอุปกรณ์วัดปริมาณน้ำสำหรับเปิด ทางน้ำ คลองและสิ่งอำนวยความสะดวกทางการเกษตร ความกดอากาศ ความกดอากาศกึ่งความกดอากาศ และ ท่อแรงโน้มถ่วงและสถานีสูบน้ำชลประทานและระบายน้ำ
มาตรฐานนี้จะต้องใช้ร่วมกับ GOST 8.439 และ GOST 15528
2 การอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน
มาตรฐานนี้ใช้การอ้างอิงถึงมาตรฐานต่อไปนี้:
GOST 8.439-81 ระบบของรัฐรับประกันความสม่ำเสมอของการวัด ปริมาณการใช้น้ำใน ท่อแรงดัน. ระเบียบวิธีสำหรับการวัดโดยใช้วิธีพื้นที่ - ความเร็ว
GOST 8.563.1-97 ระบบของรัฐเพื่อรับรองความสม่ำเสมอของการวัด การวัดการไหลและปริมาณของของเหลวและก๊าซโดยใช้วิธีดิฟเฟอเรนเชียลแรงดันแปรผัน ไดอะแฟรม หัวฉีด ISA 1932 และท่อ Venturi ที่ติดตั้งในท่อส่งก๊าซทรงกลม ข้อมูลจำเพาะ
GOST 8.563.2-97 ระบบของรัฐเพื่อรับรองความสม่ำเสมอของการวัด การวัดการไหลและปริมาณของของเหลวและก๊าซโดยใช้วิธีดิฟเฟอเรนเชียลแรงดันแปรผัน ระเบียบวิธีสำหรับการวัดโดยใช้อุปกรณ์รัด
GOST 8.563.3-97 ระบบของรัฐเพื่อรับรองความสม่ำเสมอของการวัด การวัดการไหลและปริมาณของของเหลวและก๊าซโดยใช้วิธีดิฟเฟอเรนเชียลแรงดันแปรผัน ขั้นตอนและโมดูลการคำนวณ ซอฟต์แวร์
GOST 15528-86 เครื่องมือสำหรับวัดการไหลปริมาตรหรือมวลของของเหลวและก๊าซที่ไหล ข้อกำหนดและคำจำกัดความ
GOST R 51657.1-2000 การบัญชีน้ำสำหรับระบบชลประทานและการจัดการน้ำ ข้อกำหนดและคำจำกัดความ
3 คำจำกัดความ
มาตรฐานนี้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความตาม GOST R 51657.1
4 บทบัญญัติทั่วไป
4.1 การจำแนกวิธีการวัดปริมาณน้ำไหลและปริมาตรทำทั้งช่องทางเปิดและท่อส่งน้ำเพราะว่า โดยทั่วไประบบชลประทานและการจัดการน้ำจะขนส่งของเหลวทั้งในแหล่งน้ำเปิดและคลอง (GOST 8.439, ,) และในท่อที่มีสถานีสูบน้ำ GOST 8.563.1 - GOST 8.563.3
4.2 ในการวัดการไหลและปริมาตรของน้ำ ณ จุดวัดปริมาณน้ำทั้งในช่องเปิดและบนท่อ ส่วนใหญ่จะใช้วิธีการที่แตกต่างกันในการใช้งานทางเทคนิค ซึ่งรวมอยู่ในส่วนที่ 5
4.3 เพื่อวัตถุประสงค์ในการอนุมัติประเภทของเครื่องมือวัดที่ใช้สำหรับการดำเนินการทางเทคนิคของวิธีการวัดการไหลของน้ำและปริมาตร ต้องทำการทดสอบภาคบังคับ
5 การจำแนกวิธีการวัดอัตราการไหลและปริมาตรน้ำ
ขึ้นอยู่กับวิธีการรับผลลัพธ์ การวัดจะแบ่งออกเป็นทางตรงและทางอ้อม
5.1 การวัดการไหลและปริมาตรน้ำโดยตรงสำหรับช่องทางเปิดและท่อส่งแรงดัน
การวัดโดยตรงดำเนินการโดยใช้วิธีการต่อไปนี้:
- ปริมาตร ซึ่งใช้อ่างเก็บน้ำตวงหรือเครื่องมือวัดของเหลวมาตรฐาน ถังสำรองในส่วนธรรมชาติของคลองหรืออ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก
- มวลซึ่งใช้ภาชนะที่ติดตั้งในระดับมาตรฐานซึ่งมีการวัดมวลของของเหลวในช่วงเวลาที่กำหนด
ตามกฎแล้วการวัดโดยตรงจะใช้เพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีความแม่นยำสูงในระหว่างการวิจัยและพัฒนามิเตอร์วัดการไหล การทดสอบทางมาตรวิทยาและการสอบเทียบเครื่องมือวัด รวมถึงในการติดตั้งมิเตอร์วัดการไหลอ้างอิง และเมื่อสูบจ่ายของเหลวเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า
5.2 การวัดการไหลและปริมาตรน้ำทางอ้อมสำหรับแหล่งน้ำเปิดและคลอง
5.2.1 ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ การวัดทางอ้อมจะดำเนินการโดยใช้:
- สถานีตรวจวัดคงที่ในช่องที่ไม่มีเส้นธรรมชาติหรือเทียมและส่วนที่เรียงรายของช่องตาม GOST 8.439
- โครงสร้างและอุปกรณ์ไฮโดรเมตริก รวมถึงทางระบายน้ำล้น ธรณีประตู ถาดไฮโดรเมตริก และอุปกรณ์ไฮโดรเมตริกพิเศษ (สิ่งที่แนบมา หัวฉีด)
- โครงสร้างไฮดรอลิกแบบไล่ระดับ
5.2.2 ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่กำลังวัด การวัดทางอ้อมโดยใช้สถานีวัดคงที่ในส่วนก้นแม่น้ำที่ไม่มีเส้นหรือมีเส้นที่มั่นคงจะดำเนินการโดยใช้วิธีการต่อไปนี้:
- ความเร็ว - พื้นที่;
- ความลาดชัน - พื้นที่;
- การผสม
เมื่อใช้โครงสร้างและอุปกรณ์ไฮโดรเมตริกจะใช้วิธีการต่อไปนี้:
- ระดับ (ความดัน) - อัตราการไหล
- ระดับความแตกต่าง (ความแตกต่างของความดัน) - อัตราการไหล
- ความเร็ว - การบริโภค
การวัดพารามิเตอร์เหล่านี้สามารถทำได้ตามปกติ เช่น ของการไหลที่ไหลผ่านทั้งหมด และในลักษณะบางส่วน ซึ่งวัดเพียงส่วนหนึ่งของการไหลที่กำหนดเท่านั้น
เมื่อใช้โครงสร้างไฮดรอลิกแบบไล่ระดับจะใช้วิธีการต่อไปนี้:
- ระดับ (ความดัน) - การเปิดอุปกรณ์ควบคุม - อัตราการไหล
- ระดับความแตกต่าง (ความแตกต่างความดัน) - ค่าเปิดของอุปกรณ์ควบคุม - อัตราการไหล
วิธีการวัดทางอ้อมเป็นวิธีหลักในการกำหนดการไหลของน้ำและปริมาตร
ในการเลือกวิธีการวัดน้ำที่ต้องการควรใช้ GOST 8.439
5.3 วิธีการวัดการไหลทางอ้อมในท่อปิด
5.3.1 ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ การวัดทางอ้อมจะดำเนินการโดยใช้:
- การวัดส่วนหรือส่วนของท่อ
- อุปกรณ์จำกัด รวมถึงไดอะแฟรม หัวฉีด และท่อ Venturi ตามมาตรฐาน GOST 8.563.1 - GOST 8.563.3
- อุปกรณ์ไฮโดรเมคานิกส์ที่สำเร็จการศึกษา
5.3.2 ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่กำลังวัด การวัดทางอ้อมโดยใช้ส่วนการวัดหรือส่วนท่อจะดำเนินการโดยใช้วิธีการต่อไปนี้:
- พื้นที่ - ความเร็วตาม GOST 8.439;
- แรงดันตก - พื้นที่ตาม GOST 8.563.1 - GOST 8.563.3
- การผสม
การวัดพารามิเตอร์ดำเนินการโดยใช้วิธีการทั่วไป เช่น สำหรับการไหลทั้งหมดที่ไหลผ่านในท่อและโดยวิธีบางส่วนเช่น สำหรับส่วนที่กำหนดของการไหลแบบเบี่ยง (บายพาส) ในไปป์ไลน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก
เมื่อใช้อุปกรณ์จำกัด พารามิเตอร์การไหลของแรงดันจะถูกวัดโดยใช้วิธีการต่อไปนี้ตาม GOST 8.563.1 - GOST 8.563.3:
- ความเร็ว - การไหล:
- ความแตกต่างของความดัน - การไหล
เมื่อใช้อุปกรณ์ไฮโดรเมคานิกส์ในการวัด จะใช้วิธีการต่อไปนี้:
- ความแตกต่างของแรงดันในสระบนและล่าง - ค่าเปิดของอุปกรณ์ควบคุม - อัตราการไหล
- ความแตกต่างของแรงดันระหว่างจุดลักษณะของอุปกรณ์ไฮโดรเมคานิกส์ - ค่าเปิดของอุปกรณ์ควบคุม - อัตราการไหล
วิธีการวัดล่าสุดเป็นการประมาณเพราะว่า อุปกรณ์ไฮโดรเมนิกส์เปลี่ยนแปลงคุณลักษณะเมื่อเวลาผ่านไป
วิธีการวัดทางอ้อมใช้เป็นวิธีการทำงานหลักในการกำหนดอัตราการไหลและปริมาตรของน้ำ
คำจำกัดความของวิธีการที่ระบุไว้สำหรับการวัดอัตราการไหลและปริมาตรของน้ำในแรงดันที่ไหลในท่อมีให้ใน GOST 8.563.1 - GOST 8.563.3, GOST 15528 และ
ภาคผนวก A (สำหรับการอ้างอิง) บรรณานุกรม
ภาคผนวก ก
(ข้อมูล)
มิชิแกน 2406-97 GSI การไหลของของไหลในช่องเปิดของระบบจ่ายน้ำและระบบบำบัดน้ำเสีย ระเบียบวิธีสำหรับการวัดโดยใช้ฝายและถาดมาตรฐาน
คู่มือสถานีและด่านอุตุนิยมวิทยา ฉบับที่ 6 ส่วนที่ 2 การสังเกตทางอุทกวิทยาและการทำงานเกี่ยวกับแม่น้ำสายเล็ก กิโดรเมเตโออิซดาต. ล., 1972
ข้อแนะนำในการใช้อุปกรณ์วัดอัตราการไหลในการถมที่ดิน สถานีสูบน้ำด้วยอัตราป้อนสูงสุด 6 m/s .
VNIIVODGEO Gosstroy สหภาพโซเวียต ม., 1986
ข้อความของเอกสารได้รับการตรวจสอบตาม:
สิ่งพิมพ์อย่างเป็นทางการ
อ.: สำนักพิมพ์มาตรฐาน IPK, 2544