污水明渠流量计简介

  工业废水排放包括压力管道及明渠、无压管道等无压排放形式。以压力管道形式排放的污水流量测定比较方便，可采用电磁式、激光式、文氏管压差式等管道流量计进行测量。我国目前污水排放主要采用无压明渠排放形式，污水明渠流量计就是为了解决这种排放形式的污水计量问题而设计的。

      1 明渠流量计工作原理及构成

      明渠污水流量普遍采用巴氏槽、薄壁堰为计量方法，其原理都属于节流式测流技术，测量的直接对象都是节流装置上游与下游的水位差，根据此水位差，即可计算出过流断面上的瞬时流量。

      明渠污水流量计由量水堰（测流槽）、液位传感器、二次仪表组成。分别完成形成水头（标准流）、测量水位高度、计算流量等工作。

      2 堰、槽的种类及适用范围

      2.1 量水堰

      凡是能拦截水流、并能使水流从其顶部溢流的设施称堰。堰的种类很多：按厚度可分为薄壁堰（堰壁厚度小于0.67倍几何水头）、适用堰和宽顶堰；按断面形状可分为三角堰、梯形堰、等宽堰等；按射流与下流水位的连接形式可分为淹没堰和非淹没堰。

      常用的是薄壁三角堰，薄壁梯形堰、薄壁矩形堰。

      在一定条件下，对一定的薄壁堰而言，流量与几何水头高度呈一定函数关系，据此可测量污水流量。

      用量水堰测流时，水头损失较大，适用测量含悬浮物少，不合纤维性物质的污水。

      2.2 测流槽

      有侧收缩的宽顶堰，当堰坎高为零时称槽，它是堰的特殊变形，分为短喉道槽（巴氏槽）、无喉道槽（孙氏槽）和长喉道槽等。

      明渠污水流量计量常用的是巴氏槽。

      在一定条件下，对一定的巴氏槽而言，流量与上游水位高度呈一定的函数关系，据此可测量污水流量。

      用测流槽测流时，水头损失较小，适用水质条件较宽，用于测量污水时，应及时清理槽壁上的水生物，保持槽壁的光滑。

      3 液位传感器

      水位的测量方法有多种，主要有超声波液位传感器、压力式液位传感器、电容式液位传感器、浮子式液位传感器等。这些液位传感器各有特点，适用范围也各有不同。

      3.1 超声波液位传感器

      超声波传感器是超声测距法的具体应用，其特点是实现了不接触流量，适用范围较宽，但要求液面对超声波反射良好，若有泡沫、杂物、生物泥等非正常反射，会带来较大误差。另外，超声波还受温度、气压、风速等天气因素的影响，这些影响因素虽然可以进行补偿，但仪器结构复杂，成本高。

      3.2 压力式液位传感器

      其特点是安装简单。但要求被测液体比重基本恒定，因此在比重变化较大的污水中的应用受到限制。另外，在污水中使用时要注意测压孔的畅通。

      3.3 电容式液压传感器

      其特点是没有活动部件，但绝缘介质的机械强度与介电性能难以兼顾，而且介质受温度影响产生电容量的变化使测量精度降低，另外在污水中使用时要及时清理电极表面。

      3.4 浮子式液位传感器

      其特点是成本低，不受水质影响，适用范围较宽，但要求水体比重基本恒定，且要注意浮子表面粘附物对浮子比重的影响。

      4 二次仪表

      二次仪表是一种能接收液位传感器电压（流）信号，并依此积算污水流量的自动装置，既可给出瞬时流量，又能获得累积流量。可连接记录仪，观察流量的变化情况，又可与微机连接，实现流量自动监控。