1. 如何测量管道流量和流速以及河流的流量及流速急求高手解答!!!
已知管道直径D,管道内压力P,还不能求管道中流体的流速和流量。你设想管道末端有一阀门,并关闭时管内有压力P,可管内流量为零。管内流量不是由管内压力决定,而是由管内沿途压力下降坡度决定的。所以一定要说明管道的长度和管道两端的压力差是多少才能求管道的流速和流量。
对于有压管流,计算步骤如下:
1、计算管道的比阻S,如果是旧铸铁管或旧钢管,可用舍维列夫公式计算管道比阻s=0.001736/d^5.3 或用s=10.3n2/d^5.33计算,或查有关表格;
2、确定管道两端的作用水头差H=P/(ρg),如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h),则H=P/(ρg)+h,,H 以m为单位;P为管道两端的压强差(不是某一断面的压强),P以Pa为单位;
3、计算流量Q:Q = (H/sL)^(1/2)
4、流速V=4Q/(3.1416d^2)
式中: Q—— 流量,以m^3/s为单位; H——管道起端与末端的水头差,以m^为单位;L——管道起端至末端的长度,以 m为单位。 (一)浮标法测流速在水文站等水文测验单位,在测量河流流速时常用流速仪。流速仪有旋杯式和旋桨式两种,仪器的结构主要部分是旋杯(旋桨)和旋轴。使用时,把流速仪放在预定的测点上,使旋杯(或旋桨)对着来水方向,水流冲击使旋杯转动带动旋轴转动,使轴旁的固定电丝和电源接通,每当旋杯转动一定周次,电路上灯泡便明亮一次(或电铃响铃)。据此便可知旋杯转动周数。按如下公式即可计算出流速。V=aR/s+b(米/秒)式中:R为旋杯在s秒内的转数;s为旋杯转动时间(秒);a、b为流速仪出厂前检测定出的系数。中学生进行河流流速测量时,常用浮标法。通过观测水流推动浮标的移动速度以求得水流表面流速。公式为:V=L/s(米/秒)式中:V为表面流速(米/秒);L为浮标在s时间内移动距离(米);s观测时间间隔(秒)。浮标法测流速仅需浮标、测绳(或皮尺)、计时器、花杆和哨子等简单设备。浮标法测流速方法:在选定的河道上,设立上、中、下三个观测断面及浮标施放断面。所选施测河段应比较顺直,河宽、水深无大变化。上、下断面的间距一般为河宽的4—5倍,用秒表测得浮标由上断面至下断面的时间s,除以上、下断面间的距离L,即为该河段的水面流速V。由于在河流横断面上表面流速的分布的不均匀性,宜在断面的不同位置上分别投放3—5个浮标,以求取平均流速。(二)浮标测流的流量计算:浮标测流的流量可用“流速面积法”求得。计算公式为:Q=V·F(立方米/秒)式中:Q为通过测流断面的流量(立方米/秒)。V为平均水面流速(米/秒)。F为测流河段中断面的过水断面面积(平方米)。由Q=V·F公式可知,测算河流的流量尚须测算出过水断面的面积,限于条件,只能涉水施测(一般应驾船施测)。施测时,一人持花杆涉水,测出河床中有明显变化处的水深,并用皮尺或测绳量出各测点到河岸水边线的距离,并按比例画出过水横断面图。对施测河段的上、中、下三个断面的过水断面面积,都应测量以求取一个平均过水断面面积。一九八二年四月,北京市海淀区地学爱好者协会组织区内各校中学生到拒马河十渡进行地学考察活动,清华大学附中学生曾进行浮标法测流并涉水实测了一个过水断面。并计算得到拒马河水通过此过水断面的流量为9.23米3/秒。
2. 在渠道用流速仪测量流量怎么测量
不同仪器,不同测量方法,有在线式的、便携式的;有超声波多普勒的、雷达波多普勒的、旋浆式。最普通的是用流速仪测出流速后,用速度 乘以 水的横截面积 得到流量
3. 测量流速的仪器有哪些
MGG/KL型流速计是一种专为水文监测、江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速/流量测量的一种测量仪表。它采用了特殊的超微功耗设计方案,全数字信号处理技术,使得仪表测量更加稳定可靠,测量精度高,可广泛用于水文、水利、农灌、给排水等需要经常移动测量且现场无电源的场合。
旋杯式流速仪由6个对称于旋盘中心的锥形杯子构成转子,当仪器放进水流时,由于6个杯子迎向水流方向的形状各不相同,造成旋转轴两侧所受的水流压力不同,遂使旋盘旋转,转速与流速的关系,须经检验确定。而旋浆式流速仪则是用螺旋浆的转子感受水流动力来测量流速,每套仪器常备有两种螺旋浆,分别测量不同范围的流速,或分别测量淡水或含有泥沙的浑水与测量海水或有腐蚀性的水流。施测时以钢索或悬杆悬吊流速仪沉入水面下一定深度,利用联杆或绳钩悬挂铅鱼,以防流速仪漂浮,旋杯或旋浆的连续旋转信号由电传到水面上的计数器,用检验公式换算为该点的时段平均流速。不论是用那一种流速仪测量流速,都有一共同缺点,即必须把测速仪器放入水流中,这就破坏了原来的水流状态,对测量精度有一定影响。近年来国内外已开始应用激光测流速,这种测速方法的优点是不干扰水流状态,因而量测精度较高。
4. 流量测验的流速仪法
流速仪法这是最基本的方法。常规的作法是在部分或全部测深垂线上用流速仪测定流速,用部分平均流速与部分面积之乘积作为部分流量,部分流量的总和即为断面流量。近来还创造了动船法和积宽法。前者在测船沿断面航行中,用回声仪测探,用特制流速仪测速,推算流量,宜用于需要测次较多的平原大河及河口地区。积宽法是利用水文缆道悬吊流速仪沿断面横渡测速,宜用于有缆道且水较深的测站。
5. 怎么测水的流速,用什么工具。怎么计算水的流量。
测量水的流速,要用专门的流速仪(转子流量器),流速乘以截面积就是水的流量。
转子流量计是根据节流原理测量流体流量的,但是它是改变流体的流通面积来保持转子上下的差压恒定,故又称为变流通面积恒差压流量计,也称为浮子流量计。转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。
转子流量计适用于测量通过管道直 径D<150mm的小流量,也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流量计一般安装在垂直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计,经特殊设计的转子流量计可以水平安装或上进底出垂直安装。
(5)流速仪测量方法扩展阅读:
转子流量计的工作原理:
转子流量计由两个部件组成,转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管;转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。
转子流量计当测量流体的流量时,被测流体从锥形管下端流入,流体的流动冲击着转子,并对它产生一个作用力(这个力的大小随流量大小而变化),当流量足够大时,所产生的作用力将转子托起,并使之升高。
同时,被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面,这时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子自身的重力。 流量计垂直安装时,转子重心与锥管管轴会相重合,作用在转子上的三个力都沿平行于管轴的方向。
当这三个力达到平衡时,转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。对于给定的转子流量计,转子大小和形状己经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。
因此当来流流速变大或变小时,转子将作向上或向下的移动,相应位置的流动截面积也发生变化,直到流速变成平衡时对应的速度,转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计,转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。
为了使转子在在锥形管的中心线上下移动时不碰到管壁,通常采用两种方法:
1、在转子中心装有一根导向芯棒,以保持转子在锥形管的中心线作上下运动。
2、在转子圆盘边缘开有一道道斜槽,当流体自下而上流过转子时,一面绕过转子,同时又穿过斜槽产生一反推力,使转子绕中心线不停地旋转,就可保持转子在工作时不致碰到管壁。转子流量计的转子材料可用不锈钢、铝、青铜等制成。
6. JC-HS-2型便携式流速仪使用方法
咨询记录 · 回答于2021-12-13
7. 流量检测的方法
主要断面流量方式种类
目前进行流量自动测量的方式有以下6种:缆道测流、声学多普勒流速(ADCP)、超声波时差法测流、水工建筑物(涵闸)推算流量、水位比降法推算流量、雷达水表面波流速测量再推算流量。
缆道自动测流
1、缆道自动测流
缆道测流是适合我国国情的一种测流方式,经 50多年发展,技术设备较为成熟,其中全自动缆道测流系统测流精度可达到95~98%。该方法由人工一次性启动缆道测流装置后,可自动测量全断面测点流速和垂线水深,并自动计算出断面面积和流量。由于缆道测流的测量精度较高,且不需要进行率定,在系统工程中主要是用于不规则断面的流量测量,实现对主要测流断面的流量控制。
超声波时差法测流
2、超声波时差法测流
超声波时差法测量流速国内外均有定型产品用于管道和渠道,但国内没有定型生产用于天然河流的产品。本方法能方便地解决断面不同水层的平均流速测量,充分利用电脑技术将超声波时差法测流、超声或压力水位计和预置河床断面等技术集于一体后,可构建实时在线的流量测量系统,该方法适用于断面较稳定,
有一定水深的河道,还需要借用断面面积参数(另用人工方法测量)和用流速仪等标准测流设备标定流量计算模型后,才能正常启用,其建站总投资大于缆道测流站。
超声波时差法自动测流站工作原理为在测量断面上设置单层或多层超声波换能器斜交叉布置在河两岸,超声波换能器由二次仪表控制,从河道的一岸顺流发射超声波,另一岸接收,然后再反向进行工作,根据顺、逆流传输测到的时间差计算出相应水层的平均流速,另外一换能器向上发射超声波,遇到水面时反射再由同一换能器接收回波,根据时间差测出水深(也可选用压力水位计测量出水深)。如果是规则断面则通过水位算出断面面积,通过流速积分和人工标定的流量系数可计算出流量,其流量精度可达5%以内。若为不规则断面则必须根据数据建立数学模型,根据测量数据计算流量或通过人为标定流量系数计算流量。
该仪器的最大特点是在线连续测量,缺点是在断面较宽、水浅和含沙量较高的条件下无法使用。另外,由于换能器是安装在河的两岸,二次仪表只能放在某一岸,而另一岸的换能器信号线则必须从河底或高架过河。如果从河底过施工难度较大,无疑增加了工程量和投资。再则超声波时差法测流,易受行船影响,致使测流精度降低。
3、声学多普勒流速测流声学多普勒流速测流
声学多普勒流速测流
声学多普勒流速测流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的简称,是利用声学多普勒原理进行研制的,是目前世界上最为先进的河流流速流量实时测量设备,自1981 年在美国诞生以来,随着技术不断进步和日益完善,已从海洋测量逐步应用于河流流量测量,测量精度也得到很大的提高。从最初的盲区1 m 以上,降低到所谓的“零盲区”,剖面单元缩小到目前的0.05~0.25m ,使其在宽浅河流上的应用成为可能。
该种方法又分为2种,即走航式声学多普勒流速声学多普勒流速
(1)声学多普勒流速法
DX- LSX- 1多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应,探头斜向上发出一束超声波,超声波在流体中传播,流体中会含有气泡或者颗粒等杂质(可以认为流体中的杂质和水流的速度一致),当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf, 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。利用声波在流体中传播的多普勒效应,通过测定流体中运动粒子散射声波的多普勒频移,即可得到流体的速度,结合内置压力式水位计,利用速度面积法,即可测量液体的流量。适合于明渠、河道及难以建造标准断面的流速流量测量以及于各种满管和非满管明渠流速流量测量。声学多普勒测量仪最大优点是安装方便,可靠性高,价格低廉,比较适合河道测流。所有功能集于一身的设计,同时测量平均流速、水深、水温采用速度面积法测流,无水头损失,不需建设标准堰槽。采用超声波多普勒原理测流速流量,测量精度高,起始速度低。无机械转子结构,对水流状态无影响,测量更精准。自带温度传感器,可用于补偿水温对声速的影响。可测量瞬时流量和累积流量。采用频域多普勒分析算法,数据稳定可靠,实时性强。安装简单,不需辅助工程设施
(2)走航式声学多普勒流速测流法
走航式声学多普勒流速测流法是一种需渡河载体(如小船)的游动式测流设备,因为它一次能同时测出河床的断面形状、水深、流速和流量,适用于大江大河的流量监测。
该流量计的主机和换能器装在一防水容器内,工作时全部浸入水中,通过防水电缆与便携式计算机相连,流量计的操作控制在便携式计算机上进行。全套系统由蓄电池供电,也可以用交流供电,流量计的换能器一般由3个或4个发射头构成,它们可以向水下发射在空间互成一定角度的3束或4束超声波(4束超声波最佳),这些超声波在由水面射向河底的穿行过程中不断地经水中的固体颗粒、气泡和河底反射回来。根据这些返回信号的频率可以测出流量计和各水层以及河底的相对位移速度,其中流量计与河底的相对速度即是船速,扣除船速便可以求取各层水流对河底的流速。根据河底返回速度分量结合测得的船行方位便可求取水流的真实方向。根据河底返回信号的时间测出水深。流量计由河这岸向对岸穿行测量一次,便可测出经过各点的水深以及流速的大小和方向,将流速矢量对河
床水流断面进行积分,便得到了河床流量。因为采用的是矢量积分,所以所测流量的大小与流量计渡河路径无关。
4、水工建筑物涵闸))流量测量
关系曲线求出对应的过水流量。其优点是只要准确地测量出上下游水位及闸门开度,即可换算出过流量,但不足之处是需人工进行标定,确定经验公式的相关系数。
典型的闸流流量公式:
Q=CBH03/2
式中:C 为流量系数,B 为过水总净宽,H0为上游水头
典型的孔流流量公式: Q=MA√Z
式中:A 为过流断面,Z 为上下游水位差,M 为综合流量系数
由于受水工建筑物的结构、闸门形状和下游出水口的流态等多种因素影响,流量系数不易准确确定,需要通过人工测量来确定流量关系曲线,测量精度不高。
5、比降法
通过测量河流上一段距离的上下游水位及水面坡度,设定的河流的糙率系数,根据曼宁经验公式推算流量。当测流河道的水流不是自由流,水位受上下游水工建筑物的影响较大时就无法推算流量。另外,此方法精度不高,在比降不大的河段更是不准确。故本方法在此是不可行的。
6、雷达水表面波流
通过测量河流几点水表面流速,再由水表面流速推算河道流量。此方法精度不高,受外界因素影响较大,如风,下雨等。另一关键因素是雷达测速仪在水表面流速低于0.5米时已无法测量米时已无法测量,,所以用雷达测速仪做在线实时监测很难实现所以用雷达测速仪做在线实时监测很难实现。。
2.2 测流方法比选
综述3.1.1,前3种及第6种方法属于流速面积法,4、5二项属于水位~流速关系法。在天然河流或渠道上,流速面积法是比较准确的流量测验方法。但真正能做到实时自动测量流量的只有声学多普勒测量法
8. 河流流量测量有哪些方法
河流流量测量的方法如下:
1、流量计法
利用流量计直接测量河流的流量。流量计的种类很多,主要有压差式、电磁式、流槽式和堰式流量计等类型。可根据实际流量的流量范围和测试精度要求选择使用。
2、容积法
将河水接入已知容量的容器中,测定其充满容器所需要的时间,重复测定数次,求出其平均值t(s),从而计算水量的方法。
本法简单易行,测量精度较高,适用于河流量较小的河流。但溢流口与受纳水体应有适当落差或能用导水管形成误差。
3、浮标法
选取一平直河段,测量该河段2m间距内水流横断面的面积,求出其平均横断面的面积。在上游河段投入浮标,测量浮标流经确定河段(L)所需要的时间,重复测量多次,求取需要时间的平均值(t),即可计算出流速(L/t),进而可按下式计算流量:
5、声学多普勒流速测流
声学多普勒流速测流是英文Acoustic Doppler Current Profilers 的简称,是利用声学多普勒原理进行研制的。它一次能同时测出河床的断面形状、水深、流速和流量,适用于大江大河的流量监测。
该流量计的主机和换能器装在一防水容器内,工作时全部浸入水中,通过防水电缆与便携式计算机相连,流量计的操作控制在便携式计算机上进行。从最初的盲区1m以上,降低到所谓的“零盲区”,剖面单元缩小到目前的0.05~0.25m ,使其在宽浅河流上的应用成为可能。
9. 测速仪是怎样测量车速的
例如,当一列鸣笛的火车由远及近时.不仅其声音由小变大.其音调也会发生变化.其实火车笛声的音调本身没变.只是它传送过来时的频率发生了变化.这就是多普勒效应.雷达测速仪就是根据车辆反射回来的微波频率的变化而测出车速的.根据多普勒原理.当雷达把微波发射到移动的车辆上时.将会反射回一个与车辆速度成比例的频率信号.测速仪内部的线圈将该信号进行处理后得到一个频率的变化值.再通过OSP(数字信号处理)技术处理后便得到车辆速度.不论驶近的车辆还是远离的车辆都会产生频率变化.因此‘任何行驶方向的车辆都会衫卵业量到速度.侧1.1!@老车 Q:编辑部的大哥大姐:你们好!身体健康.
10. 水的流速如何检测
水的流速的检测方法如下:
1、薄壁堰法
测量精度较高,比较常用的有薄壁三角堰法、薄壁矩形堰法和薄壁梯形堰法。a、薄壁三角堰法适用条件:它适用于水头0.05 m ≤H ≤0.35 m、流量Q≤0.1 m3/ s 的水流量测。b、薄壁矩形堰法适用条件:测量过堰水深H时,应在堰口上游大于3H处进行。
2、巴氏槽法
具有水头损失小、不宜沉积杂物、量水精度高等特点。缺点是造价高、对施工质量要求也较高。适用条件:槽各部位尺寸符合标准槽要求,在设计安装时不能随意改变给定的标准尺寸;在进口的下游应有不小于0.2m的跌水。
3、容积法
在一段时间内,使渠道内的污水引入体积经过率定的容器中,用时间终了与起始时刻相对应的水量净体积差△V除以时段差△t,结果即流量Q,重复测量数次,取平均值。适用条件:流量较小,排水渠道不规范。
4、流量计法
选用有针对性的专业流量计进行测量。根据流量计的结构原理,可分为以下几种类型:容积式流量计、叶轮式流量计、差压式流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
5、流速仪法
用流速仪测定水流速度,并由流速与断面面积的乘积来计算流量的方法。流速仪法的测量成果可作为率定或校核其他测流方法的标准。适用条件:在水深大于10cm、流速不小于0.05m/s时,可用流速计测量流速。
6、浮标法
一种简便的测流方法,根据观测浮标漂移速度,测量水道横断面,以此来推估断面流量。适用条件:渠道长度不小于10米、无弯曲、底壁平滑。