Анализ методов, применяемых при измерении количества
Сточной воды
Так как установить СУ часто бывает невозможно из-за того, что его установка непременно приводит к нарушению гидравлического режима системы и таким последствиям, как частое появление участков с неравномерным движение жидкости и т.п. В то же время, как уже говорилось, необходимость измерять количество в действующих системах канализации возникает в связи с требованиями по экологии окружающей среды. Отсюда, имеются два метода измерения: гидравлический метод и метод «скорость-площадь».
Гидравлический метод (метод « уровень-расход » )
Является простым и доступным. Мерой расхода в таком методе измерения является уровень жидкости в канале. Метод можно использовать тремя способами.
Первый способ заключается в градуировке измерительного створа для получения зависимости Q = f ( h ). Эта зависимость выводится на график (или же представляется в виде таблицы). Точность способа зависит от применяемых методов и средств градуировки, а надежность – от состояния стенок, дна и гидравлического режима. Использование данного способа влечет за собой необходимость проведения трудоемкой градуировки при нескольких значениях расхода, что не всегда реально в условиях действующих систем. Тем не менее, достоинство данного способа – высокая точность [11, 15].
Второй способ – использование известных гидравлических зависимостей равномерного установившегося течения жидкости:
|
|
|
| (4) |
где, ω – площадь сечения; R – гидравлический радиус; L –гидравлический уклон; С – коэффициент Шези.
Третий способ заключается в измерении h, l и определении C в формуле (4). При таком способе исключается необходимость градуировки, все подготовительные работы – общепринятые измерения (например, обмеры), но погрешность измерения в данном способе существенно возрастает за счет возможных ошибок в определении C. Такая ошибка может усугубиться за счёт отложения насосов, обрастания стенок и дна водорослями и т.д. Поэтому третий способ годится только для ориентировочных определений расхода с погрешностью от 5 до 10 %.
Метод « скорость-площадь »
Данный метод более сложен в своем исполнении, нежели для напорных трубопроводов, так как измерение υ и S приходится вести непрерывно. Практически – это непрерывное измерение скорости и уровня жидкости и перемножение соответствующих выходных сигналов с расходомеров.
Здесь также существует несколько способов реализации метода. Наиболее распространенный – многоточечный (применяется при градуировке измерительных устройств). Одноточечный – измерение υ в той точке сечения, где υ = υср. Данный способ мало пригоден для постоянных технических измерений, но имеет самое распространенное применение для быстрого и точного измерения расхода сточных вод [11, 17].
|
|
|
По второму способу измеряется не υср, а υ, которая относительно стабильна (выбирается область поперечного сечения, где соотношение скоростей остается примерно одинаковым при заданном изменении h.
Рассмотрев и проанализировав принципы и методы, применяемые для измерения (на примере пунктов 1.2.1. и 1.2.2) можно сказать, что на рынках России наибольшее распространение, начиная с 00-х годов имеют ультразвуковые и электромагнитные расходомеры, при измерении которыми наиболее удобным методом является метод «скорость-площадь» (пункт 1.2.2 данной главы).
Довольно существенную роль при выполнении измерения играют условия, в которых они проводятся, но, к сожалению, в ТД на СИ расхода и количества стоковой воды крайне редко приводятся характеристики влияющих величин. Также на РИ оказывает влияние изменение параметров окружающей среды (давление и температура) и рабочей (температура, давление, число Re) сред, также вполне возможны отклонения гидравлических характеристик процесса (например, искажение эпюры скоростей, форма и поверхность труб, наличие воздуха и количество включений, так как речь в работе идет о стоковой воде).
|
|
|
Основные факторы, формирующие «фон» в точке измерения представлены на рис. 2.
Статистические факторы (по рис. 2) – это зависимость между входным сигналом и информативным параметром выходного. Погрешность расходомера – расхождение между неизвестным действительным значением расхода и его оценкой, полученной с помощью статистической характеристики преобразования расходомера в процессе измерения. Статистические – частный случай динамических.
Динамические факторы обусловлены инерционностью элементов измерительной цепи СИ, то есть преобразованием в цепи не мгновенно, а в течение некоторого времени. Число Рейнольдса (Re) характеризует режим течения жидкости, величина безразмерная.
В условиях безнапорной транспортировки воды практически во всем диапазоне скоростей имеет место ламинарный режим течения и только на малых скоростях.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 145; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!