ГОСТ Р 51657.2-2000
Группа П60
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОДОУЧЕТ НА ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ
Методы измерения расхода и объема воды. Классификация
Water flow measurement in hydromelioration and water economics systems.
Methods of water flow measurement. Classification
ОКС 17.120
ОКП 43 1100
Дата введения 2001-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 317 "Измерение расходов жидкости в открытых водотоках и каналах"
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 317 "Измерение расходов жидкости в открытых водотоках и каналах" и Департаментом мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения министерства сельского хозяйства РФ
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 14 декабря 2000 г. N 355-ст
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает применяемые на пунктах водоучета в гидромелиоративных и водохозяйственных системах методы измерения расхода и объема воды.
Настоящий стандарт не распространяется на методы измерения расхода, объема и количества жидкостей, используемых для технологических целей общепромышленного и нефтехимического назначения.
Настоящий стандарт применяется для всех водохозяйственных организаций различных Министерств и ведомств, обеспечивающих распределение водных ресурсов между потребителями, а также в КБ, НИИ, проектных и промышленных организациях, осуществляющих разработку, испытания, изготовление и эксплуатацию технических средств водоучета для открытых водотоков, каналов и объектов АПК, напорных, полунапорных и безнапорных трубопроводов и для гидромелиоративных насосных станций.
Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 8.439 и ГОСТ 15528.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.439-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Расход воды в напорных трубопроводах. Методика выполнения измерений методом площадь - скорость
ГОСТ 8.563.1-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия
ГОСТ 8.563.2-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств
ГОСТ 8.563.3-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Процедуры и модуль расчетов. Программное обеспечение
ГОСТ 15528-86 Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения
ГОСТ Р 51657.1-2000 Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Термины и определения
3 Определения
В настоящем стандарте применяют термины и определения по ГОСТ Р 51657.1.
4 Общие положения
4.1 Классификация методов измерения расхода и объема воды выполнена как для открытых русел, так и для трубопроводов, т.к. в общем случае гидромелиоративные и водохозяйственные системы транспортируют жидкость как в открытых водотоках и каналах (ГОСТ 8.439 , , ), так и в трубопроводах с перекачивающими насосными станциями ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 .
4.2 Для измерения расхода и объема воды на пунктах водоучета, расположенных как в открытых руслах, так и на трубопроводах, в основном используют методы, отличающиеся друг от друга техническими реализациями, которые объединены в разделе 5.
4.3 Для целей утверждения типа средств измерений, используемых для технической реализации методов измерений расхода и объема воды, должны проводиться обязательные испытания.
5 Классификация методов измерения расходов и объемов воды
По способам получения результатов измерения подразделяют на прямые и косвенные.
5.1 Прямые измерения расходов и объемов воды для открытых русел и напорных трубопроводов
Прямые измерения осуществляют следующими методами:
- объемным, при котором используют градуированные резервуары или образцовые жидкостные мерники, резервные емкости натурных участков каналов или небольших водохранилищ;
- массовым, при котором используют емкость, установленную на образцовых весах, в которой измеряется масса жидкости за заданный интервал времени.
Прямые измерения применяют, как правило, для получения высокоточных данных при исследованиях и опытно-конструкторских разработках расходомеров, метрологических испытаниях и градуировках средств измерений, а также в эталонных расходомерных установках и при учете жидкостей в коммерческих целях.
5.2 Косвенные измерения расходов и объемов воды для открытых водотоков и каналов
5.2.1 В зависимости от стационарного оборудования косвенные измерения осуществляют с использованием:
- закрепленных гидропостов в естественных устойчивых или искусственных необлицованных руслах и облицованных участках русел по ГОСТ 8.439 ;
- гидрометрических сооружений и устройств , включающих водосливы, пороги, гидрометрические лотки и специальные гидрометрические устройства (приставки, насадки);
- градуированных гидротехнических сооружений.
5.2.2 В зависимости от измеряемых параметров косвенные измерения с использованием закрепленных гидропостов в устойчивых необлицованных или облицованных участках русел осуществляются следующими методами :
- скорость - площадь;
- уклон - площадь;
- смешения.
При использовании гидрометрических сооружений и устройств применяют следующие методы:
- уровень (напор) - расход;
- перепад уровней (разность напоров) - расход;
- скорость - расход.
Измерения указанных параметров могут осуществляться как обычным способом, т.е. всего проходящего потока, так и парциальным способом, при котором измеряется только заданная часть потока.
При использовании градуированных гидротехнических сооружений применяют следующие методы:
- уровни (напоры) - открытие регулирующего устройства - расход;
- перепады уровней (разность напоров) - значение открытия регулирующего устройства - расход.
Косвенные методы измерений используют как основные для рабочих средств определения расхода и объемов воды.
Для выбора требуемого метода измерений воды следует использовать ГОСТ 8.439 , .
5.3 Косвенные методы измерения потоков в закрытых трубопроводах
5.3.1 В зависимости от стационарного оборудования косвенные измерения осуществляют с использованием:
- измерительных сечений или участков трубопроводов;
- сужающих устройств, включающих диафрагмы, сопла и трубы Вентури по ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 ;
- градуированного гидромеханического оборудования.
5.3.2 В зависимости от измеряемых параметров косвенные измерения с использованием измерительных сечений или участков трубопроводов осуществляются следующими методами:
- площадь - скорость по ГОСТ 8.439 ;
- перепад давления - площадь по ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 ;
- смешения.
Измерения параметров проводят как обычными методами, т.е. для всего проходящего в трубе потока, так и парциальными методами, т.е. для заданной части отведенного (байпасного) потока в трубопроводе малого диаметра.
При использовании сужающих устройств измерения параметров напорных потоков осуществляют следующими способами по ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 :
- скорость - расход:
- разность давлений - расход.
При использовании градуированного гидромеханического оборудования для измерений применяют следующие способы:
- разность давлений в верхнем и нижнем бьефах - значение открытия регулирующего устройства - расход;
- разность давлений между характерными точками гидромеханического оборудования - значения открытия регулирующего устройства - расход.
Последние методы измерений относятся к приближенным, т.к. гидромеханическое оборудование изменяет со временем свои характеристики.
Косвенные методы измерений используются как основные для рабочих средств определения расходов и объемов воды.
Определения перечисленных методов измерений расхода и объема воды напорных потоков в трубопроводах приведены в ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 , ГОСТ 15528 и .
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
МИ 2406-97 ГСИ. Расход жидкости в открытых каналах систем водоснабжения и канализации. Методика выполнения измерений при помощи стандартных водосливов и лотков
Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, вып.6. часть II . Гидрологические наблюдения и работы на малых реках. Гидрометеоиздат. Л., 1972
Рекомендации по применению расходомерных устройств на мелиоративных насосных станциях с подачей до 6 м/с.
ВНИИВОДГЕО Госстроя СССР. М., 1986
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001
Основные термины и определения
Узел учета
- это совокупность приборов и устройств, которые обеспечивают учет количества протекающей жидкости.
Средство измерения (прибор учета, расходомер)
- техническое средство, предназначенное для измерений. Имеет нормированные метрологические характеристики, умеет хранить и/или воспроизводить некую измеренную физическую величину в пределах установленной погрешности. В данном случае основным значением измерения является объем протекающей жидкости
.
Первичный преобразователь расхода (датчик)
- устройство обеспечивающая непосредственное измерение параметров протекающей жидкости и передающее их на вторичный преобразователь.
Вторичный преобразователь расхода (регистратор)
-устройство преобразующее данные полученные с первичного преобразователя (датчика) и вычисляющее по определенному алгоритму расход протекающей жидкости. Как правило, вторичный преобразователь снабжен дисплейным модулем и устройством хранения данных.
Методы измерения напорных потоков
Для определения расхода в напорных потоках достаточно измерять один параметр протекающей жидкости - скорость. Площадь сечения всегда известна и ограничена стенками водовода. Расход определяется путем перемножения скорости потока жидкости на площадь проходного сечения.
Тахометрический метод - так называемые, механические расходомеры, среди них можно выделить крыльчатые, турбинные и винтовые. Принцип действия основан на измерении скорости подвижного элемента, который вращается под воздействием протекающей жидкости. Наиболее доступное по стоимости оборудование, но имеет целый ряд ограничений к применению.
Метод переменного перепада давления - в зависимости от конструкции и принципа действия первичного преобразователя выделяют несколько видов средств измерений, но в основе каждого из них лежит зависимость перепада давления, которое создается первичным преобразователем от расхода протекающей жидкости. Наибольшее распространение получили средства измерения, получившие название "диафрагмы".
Ультразвуковой времяимпульсный метод - зачастую называют просто «ультразвуковой», хотя это не совсем верно, поскольку ультразвуковых методов измерения расхода несколько. Как правило, в водовод монтируется минимум два пьезоэлектрических преобразователя друг напротив друга под углом от 30 до 60°, которые попеременно работают как излучатель и приемник. Принцип действия данного метода основан на измерении скорости прохождения ультразвукового сигнала от излучателя до приемника, при этом скорость прохождения сигнала по потоку жидкости выше, чем против потока. Возможно исполнение как с врезными в стенки водовода датчиками, так и с накладными датчиками.
Преимущества | Недостатки | Погрешность |
относительная универсальность: устанавливаются в водоводы диаметром от 15мм до 5000мм |
высокие требования к обслуживанию врезных датчиков: необходима периодическая очистка |
±0,5% ... ±2% |
возможно измерение агрессивных сред при использовании накладных датчиков |
высокие требования к обслуживанию накладных датчиков: необходима периодическая замена акустического геля и очистка внутреннего сечения водовода от отложений в районе измерительного участка |
|
возможна высокая точность при измерении однородной среды без взвесей и пузырьков |
низкая стабильность измерений при насыщении измеряемой среды взвесями и пузырьками вплоть до полной недостоверности |
Наиболее универсальный на текущий момент метод измерения напорных потоков. Принцип действия основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в потоке жидкости, протекающей через искусственно созданное магнитное поле, при этом ЭДС прямо пропорциональна скорости потока жидкости. Этот метод был предложен Майклом Фарадеем еще в начале XIX века. Первичный преобразователь, как правило, представляет из себя полнопроходное измерительное сечение с электромагнитами (для создания магнитного поля) и парой электродов, расположенных диаметрально противоположно в измерительном сечении для съема ЭДС.
Преимущества | Недостатки | Погрешность |
универсальность: измерению подлежат |
всегда полнопроходное |
±0,25% ... ±2% |
|
при наведении сильных электромагнитных помех |
|
низкие требования к качеству измеряемой среды; |
||
|
Основываясь на опыте организации узлов учета напорных потоков можно утверждать, что наиболее универсальным и востребованным является именно электромагнитный метод измерения. В зависимости от поставленной метрологической задачи возможно применение различных методов измерения, однако необходимо всегда учитывать имеющиеся технические условия на объекте измерения и продумывать мероприятия по дальнейшему обслуживанию и эксплуатации средств измерения.
Методы измерения безнапорных потоков
Акустический (бесконтактный) метод - наиболее распространенный в силу относительно низкой стоимости, измерительное оборудование подобного плана давно производится в России и широко известно. Определение расхода при использовании данного метода производится путем измерения уровня воды и пересчета полученного значения по функции «уровень-расход» с использованием градуировочных таблиц. Уровень вычисляется путем измерения времени прохождения ультразвукового сигнала от первичного преобразователя, расположенного над потоком, до поверхности потока и отраженного эхо-сигнала до датчика. Необходимо отметить, что скорость при данном методе определения расхода не измеряется в явном виде, что приводит к недостоверным результатам в случае возникновения отложений на дне водовода и/или возникновении подпора. Данный метод имеет ряд преимуществ и недостатков.
Преимущества | Недостатки | Погрешность |
бесконтактный метод позволяет учитывать потоки с агрессивной средой |
высокие требования к длинам прямолинейных участков: 20 максимальных уровней заполнения водовода до первичного преобразователя и 10 после |
от ±3% вплоть до полной недостоверности показаний |
возможно измерение даже очень малых объемов |
высокие требования к газовой среде между первичным преобразователем и поверхностью измеряемой среды (парообразования сказываются на качестве прохождения сигнала) и к самой поверхности измеряемой среды (пенообразования вносят большой вклад в погрешность измерения) |
|
необходимость соблюдения постоянного уклона всего измерительного участка |
||
в случае возникновения подпора (поток останавливается или идет в обратном направлении) оборудование всегда считает расход "в плюс" |
||
как правило, для установки оборудования требуется организация дополнительной измерительной камеры (колодца) |
Ультразвуковой доплеровский метод
- название метода обусловлено одновременным измерением как уровня потока, так и его скорости. В сам поток, как правило на дно водовода, монтируются первичные преобразователи скорости и уровня. Скорость определяется по методу Доплера - в поток излучается ультразвуковой сигнал, который отражается от взвешенных частиц в потоке. Затем датчик скорости принимает отраженный сигнал и определяет скорость движения частиц по смещению частоты колебания относительно излученного сигнала. Уровень определяется либо гидростатическим методом (по давлению столба жидкости на чувствительную мембрану), либо ультразвуковым методом (возможно применение акустического уровнемера или погружного ультразвукового датчика уровня - ультразвуковой сигнал излучается вертикально вверх и измеряется скорость его прохождения до раздела сред и обратно). Зная геометрию водовода и измерив уровень потока, вычисляется площадь проходного сечения. Расход определяется путем перемножения скорости потока на площадь сечения.
Имеется также более прогрессивный метод, основанный на методе Доплера, - кросскорреляционный. Суть остается прежней, но измерение скорости производится в нескольких плоскостях и усредняется методом кросскорреляции, что повышает точность измерения относительно традиционного метода Доплера.
Электромагнитный (магнитоиндукционный) метод – в последнее время все чаще используют данный метод для измерения безнапорных потоков. Суть метода заключается в переводе безнапорного потока в напорный, т.е. в качестве расходомера применяют обычный электромагнитный расходомер для напорных систем. Особая конструкция подводящего и отводящего патрубков расходомера позволяют поднять уровень потока воды в измерительном сечении.
Преимущества | Недостатки | Погрешность |
универсальность: измерению подлежат любые токопроводящие жидкости |
стоимость зависит от диаметра водовода; исполнение первичного преобразователя всегда полнопроходное |
±0,25% ... ±2% |
высокая точность и стабильность измерений (в случае наличия системы самоочистки электродов) |
возможна нестабильность измерений при наведении сильных электромагнитных помех |
|
низкие требования к качеству измеряемой среды; данный метод используется в том числе для измерения объема неочищенных сточных вод |
||
полнопроходное сечение обуславливает отсутствие потерь давления в водоводе |
ж . я
^ - to I, -- ,(
мм;;;",;»»/;);;,;;;;;//»»;;;;;/;;;;;" 77777777777777777777777777^7^777777777.
Рис. 72. Схемы закрепления скоростных вертикалей на гидростворе:
а - косыми створами; б - веерными створами
расход не более 7ю полного расхода реки. Кроме того, их обязательно размещают на стрежне (т. е. в месте наибольшей глубины) и на резких переломах поперечного профиля русла. Исходя из этих соображений, количество вертикалей должно примерно составлять: по ширине реки меньше 500 м - 10 - 15, больше 500 м - 15-20. При специальных изысканиях количество вертикалей может быть уменьшено в зависимости от изученности исследуемого участка и поставленных задач.
Место положения каждой вертикали на гидростворе определяется расстоянием ее от постоянного начала. От него и нумеруют вертикали. На местности плановое положение намеченных скоростных вертикалей определяют различными способами в зависимости от ширины реки. При ширине реки до 200 м координаты вертикалей определяют по размеченному и перетянутому по гидроствору тросу. При ширине реки более 200 м - с помощью угломерных инструментов. При периодических измерениях расходов на берегах устраивают косые или веерные створы (рис. 72).
§ 57. Определение расхода воды с помощью вертушки
Как отмечалось, в результате действия сил трения скорости течения воды в открытых потоках различны по вертикали и по ширине реки и обычно увеличиваются от дна к свободной поверхности воды и от берегов к середине. Поэтому для учета и получения характеристики скоростей их измеряют на каждой вертикали в нескольких точках, количество которых зависит от глубины русла и быстроты изменения уровня.
При измерении скорости течения вертушками применяют следующие основные способы: многоточечный, основной и ускоренный.
Многоточечный (детальный) способ предусматривает наибольшее число скоростных вертикалей с изменением ско
рости в пяти точках иа каждой вертикали. Он дает наиболее точное представление о расходе. Скорости на вертикали при открытом русле измеряют в следующих точках: у свободной поверхности, на расстояниях от свободной поверхности, равных 0,2ft, 0,6ft, 0,8/г, и у дна (ft - глубина вертикали). Пятиточечный способ применяют" на глубинах более 1,5 м. На вертикалях с глубинами от 1,5 до 0,75 м наблюдения ведут только в двух точках (0,2 h и 0,8 /i), а менее 0,75 м - в одной точке (0,6/i). При ледяном покрове или при наличии водной растительности к пяти вышеуказанным точкам добавляют шестую - на расстоянии 0,4 ft. При глубинах от 1,5 до 1 м измерение скоростей выполняют в трех точках (0,15 ft, 0,50 ft и 0,85 ft).
В точках «поверхность» и «дно» ось вертушки следует устанавливать на расстоянии 0,15 м от поверхности воды и дна.
При работе с троса ось вертушки от дна может располагаться на большем расстоянии в зависимости от способа крепления и массы груза.
Основной способ требует меньшего числа скоростных вертикалей (ноне менее 10) с измерением скорости при открытом русле и при ледяном покрове (0,2 ft и 0,8ft). При глубинах менее 0,75 м измерение производят в одной точке (на расстоянии 0,6ft или 0,5ft). Минимальная глубина при одноточечных измерениях составляет 0,3 м. Оптимальное число вертикалей устанавливают в результате анализа, путем поочередного измерения десяти расходов детальным способом. Критерием применимости основного способа является условие, чтобы среднеквадратичное отклонение расходов воды от измеренных детальным способом было бы не более 3%.
Ускоренный способ применяют при необходимости провести измерения как можно быстрее - при резких изменениях уровня (более 10 см/ч) и интенсивной деформации русла. В этих условиях ускорение процесса измерения приводит к значительному повышению точности определения расхода. Сущность ускоренного способа заключается в том, что время выдержки вертушки в каждой точке измерения сокращается до 30 с при числе скоростных вертикалей не менее пяти. При малых скоростях течения, когда сигналы поступают реже 30 с, измерения заканчивают после поступления двух сигналов. Этот способ применяют как при детальном, так и при основном способах измерения.
Кроме указанных способов, в отдельных случаях применяют и другие способы измерения скоростей течения - сокращенный и интеграционный.
Сокращенный способ предусматривает определение расхода воды с измерением скоростей, при открытом русле, в двух точках (0,2 ft и 0,8 ft) или же в одной точке (0,6 ft). При ледоста-" ве скорости измеряются в двух-трех точках. Этот способ применяют в исключительных случаях, когда происходят быстрые колебания стока и требуются частые измерения расходов.
Интеграционный способ дает возможность определения расхода воды путем получения осредненных значений скоростей течения как по вертикали, так и по всему живому сечению потока. Наибольшее распространение получил способ интеграции скорости по вертикали. Точность этого способа соизмерима с точностью детального способа, но затраты рабочего времени значительно меньше. Он применяется при глубинах потока более 1 м и скоростях течения 0,2 м/с. Число скоростных вертикалей при этом назначается не менее десяти-двенадцати. При измерении на вертикали вертушку равномерно с небольшой скоростью (3-5 см/с) опускают от поверхности до дна потока и с той же скоростью поднимают обратно. Разделив зарегистрированное полное число оборотов на время всей операции, получают среднюю частоту вращения и по тарировочной таблице находят среднюю скорость на вертикали.
Этот способ получает в последнее время все большее распространение в связи с применением специальной интеграционной установки ГР-101, позволяющей обеспечить постоянную скорость вертикального движения вертушки.
Перед проведением измерений расхода воды с помощью вертушки проверяют состояние всего оборудования гидрометрического створа, исправность вертушки, принадлежностей к ней, а также состояние плавучих средств и вспомогательного оборудования. Особое внимание уделяют наличию спасательных средств для безопасного ведения работ.
При измерении расходов воды с помощью вертушки производят следующие работы: описание состояния реки и обстановки работы; наблюдение за уровнем воды; промеры глубины; измерение скорости течения на вертикалях; определение продольного уклона водной поверхности.
Измерение высоты уровня воды ведут по уровенному посту, расположенному в гидростворе. При значительном колебании уровня его высоту определяют в начале и в конце работ. Если колебания уровня значительные, отсчеты уровня на посту берут одновременно с измерением скорости течения на каждой вертикали.
Промеры глубин по створу обычно производят при каждом измерении расхода. На реках с устойчивым руслом промеры глубин допускается производить не при каждом расходе, а через три-пять измерений. При неустойчивом русле, которое может измениться за время измерения расхода, промеры выполняют дважды - до и после измерения.
Измеряют скорости течения обычно с лодки одной вертушкой, последовательно перемещаясь с вертикали на вертикаль. Наблюдения за уклоном производят или путем нивелирования водной поверхности на участке работ, или посредством измерения уровней на уклонных постах.
Стоянка судна (лодки) на вертикали должна быть надежной. Для этого судно лучше устанавливать на два якоря - носовой и кормовой.
Измерять расход воды начинают с прибрежной скоростной вертикали. При обрывистом береге, у набережных с вертикальной стенкой место положения береговой вертикали назначают вблизи уреза, но не ближе 0,3 м от него. В случае отсутствия на этой вертикали течения обследуют береговые участки при помощи глубинных поплавков с целью определения границ мертвого пространства (зоны отсутствия течения).
Перед измерением скорости течения на заданной вертикали определяют рабочую глубину. По ней производят расчет глубин точек измерений. Есть два метода измерения скорости течения вертушкой в точках: с записью времени поступления отдельных сигналов и с записью только общего числа сигналов.
Первый метод применяют только при детальном способе и научно-методических исследованиях, когда необходимо проследить характер пульсации в точках живого сечения. Он заключается в записи по секундомеру времени поступления отдельных сигналов не менее чем за 100 с. При редких сигналах производится отсчет времени поступления каждого сигнала, при частых сигналах - через один или несколько сигналов.
Второй метод состоит в подсчете числа сигналов и общей продолжительности измерения скорости в точке. Пропустив один сигнал, включают в конце второго сигнала секундомер и ведут отсчет сигналов. При поступлении двух и более сигналов в течение 60 с измерения заканчивают на первом сигнале, поступившем после истечения 60 с. Если промежуток времени между сигналами превышает 60 с, то производить измерение вертушкой не рекомендуется, так как скорость течения в этом случае будет близка к начальной скорости вертушки (около 0,08 м/с). При очень неравномерном поступлении сигналов вертушку следует вынуть из воды и проверить вращение лопастного винта, контакт вертушки, сигнальное устройство и электрические провода. После проверки и исправления наблюдения в точке повторяют. Все измерения записывают в специальную книжку по измерению расходов стандартного образца (КГ-4).
В речной гидрометрии наиболее распространенным методом измерения расхода воды является метод «скорость -площадь». Он заключается в определении площади водного сечения путем промеров глубин по гидроствору и измерении гидрометрической вертушкой в отдельных точках водного сечения скорости течения.
При измерении расхода воды необходимо:
1) записывать обстановку работы;
2) наблюдать за уровнем воды;
3) измерять глубины на гидрометрическом створе;
4) измерять скорости течения воды в отдельных точках живого сечения на скоростных вертикалях.
Все записи данных наблюдений и измерений расхода воды производятся простым черным карандашом в «Книжке для записи измерения расхода воды» КГ-ЗМ *.
Перед началом работ необходимо проверить исправность гидрометрической вертушки и принадлежностей к ней, секундомера, а также наличие и исправность спасательных средств для обеспечения безопасности работ, состояние всего оборудования гидрометрического створа (приложение 1). Для предупреждения несчастных случаев студенты обязаны изучить и строго руководствоваться инструкцией по технике безопасности (приложение 2).
Для измерения расхода воды выбирается участок реки, отвечающий по возможности следующим требованиям:
1) берега ровные (не извилистые), параллельные;
2) русло ровное, устойчивое и не заросшее растительностью;
4) отсутствие мертвого пространства (часть водного сечения, где нет течения).
Для учебной практики на выбранном участке реки должны быть глубины более 1 м, чтобы можно было выявить закономерности изменения скоростей течения.
На выбранном участке намечают гидрометрический створ (гидроствор), на котором и производят измерение расхода воды. На малых реках гидроствор разбивают на глаз перпендикулярно направлению течения реки и закрепляют на обоих берегах знаками - кольями. Знак на одном из берегов принимается за постоянное начало, от которого измеряются расстояния до каждой промерной (скоростной) вертикали. В гидростворе натягивается трос (шнур), размеченный через 1 м. Если измерения производятся с лодки, параллельно с разметочным тросом (под ним) натягивается ездовой трос, служащий для перемещения лодки вдоль створа и установки ее на вертикали.
Наблюдения и измерения производят в следующем порядке.
1. Сведения об обстановке работы (состояние реки, погоды, приборов и оборудования) записываются в раздел книжки расхода «Обстановка работ». Отмечаются все явления, которые могут повлиять на направление и величину скорости течения или отразиться на точности определения расхода воды. Например, указывается ширина выкошенной полосы гидроствора и отмечается, в каком состоянии она находится: «выкошена чисто», «на дне остатки водной растительности высотой... см». Кроме того, указывается степень зарастания водной растительностью русла реки ниже гидроствора (у берегов, сплошь, редкая, густая). Отмечаются отмели, косы, осередки, сооружения (запруды, перемычки, плотины, мосты): следует указать, на каком расстоянии от гидроствора они расположены.
2. Наблюдения за уровнем воды ведут на основном гидрологическом посту перед началом и после промеров глубин, а также перед началом и после
измерения скоростей течения. Запись данных наблюдений за высотой уровня воды при промерах и измерении расхода производится в соответствующих таблицах книжки расхода.
3. Промеры глубин на гидростворе производятся для вычисления площади водного сечения, как описано в разделе «Производство съемки и обработка результатов промеров». Глубины измеряются один раз перед измерением скоростей течения и записываются в. книжке расхода в разделе «Промеры» (в графу 11). В первой и последней строках, соответствующих первой: и последней промерным вертикалям на урезе воды, в. графе 0 записывается «Ур.л.б.» или «Ур. п.б.» (урез левого или правого берега), а в графу И -глубина на урезе. При обрывистых берегах эта глубина может быть не равна нулю. Графы 3 и 4 заполняются только в тех случаях, когда глубина измеряется при неустойчивом русле дважды: прямым и обратным ходом.
4. Измерения скоростей течения на вертикалях обычно выполняют одной гидрометрической вертушкой, последовательно перемещаемой в различные точки вертикали.
Число скоростных вертикалей, на которых производится измерение скоростей течения, при ширине реки до 50 м принимается равным пяти. При выборе мест скоростных вертикалей нужно стремиться к тому, чтобы они по возможности равномерно располагались по ширине реки и при этом попадали бы на точки резкого^ перелома дна и в наиболее глубокую точку створа. Крайние скоростные вертикали должны быть как можно" ближе к берегу (насколько это позволяют скорости течения и глубины).
Число точек, в которых измеряется скорость течения на вертикали, устанавливают в зависимости от рабочей глубины скоростной вертикали (табл. 4).
Рабочей глубиной скоростной вертикали, так же как и на промерных вертикалях, считается расстояние по> вертикали от дна до поверхности воды. При неизменном уровне воды разница в глубинах на вертикали по промеру и в момент измерения скорости в условиях устойчивого русла не должна превышать 2-3 см при глубинах до-1 м, 5 см - при глубинах от I до 3 м. При большей разнице промер следует повторить.
Таблица 4
Зависимость числа и местоположения измерений скоростей течения на вертикали от рабочей глубины
Для различных технологических потребностей и иных нужд часто бывает необходимо определение расхода воды в трубе и его динамика в течение периода времени. Для многих циклических процессов важно постоянно контролировать расход воды и здесь не обойтись без современных измерений.
ЗАО «Экспертиза коммунальных сетей» производит:
- измерение расхода воды и сточных вод в напорных и безнапорных (самотечных) трубопроводах с помощью портативных ультразвуковых расходомеров (временная установка приборов учета воды),
- оценивает точность показаний стационарных расходомеров Заказчика. Замеры производятся по трубам из различных материалов и диаметром от 50 мм до 2 м.
Точное определение расхода и количества жидкости необходимо при коммерческих разногласиях и судебных спорах, для правильного планирования реконструкции, подбора насосных агрегатов и диаметров труб, гидравлических расчётов и моделирования.
Измерение расхода жидкости является важным мероприятием при выявлении распределения потоков, проверки точности работы стационарных водомеров. Замер расхода воды и сточных вод позволяет определить степень использования (нагруженности) сетей водоснабжения и канализации.
Цены
Измерение расходов воды — от 20000 р.
Цены
Оборудование
В своей работе мы используем высокоточное ультразвуковое оборудование. Каждый расходомерный комплект имеет Сертификат соответствия (Свидетельство об утверждении типа средств измерений), проходит периодическую поверку (подтверждённую соответствующими документами). Перед закупкой все наши расходомеры отбирались по результатам сравнения разных марок оборудования, стабильности показаний даже в неблагоприятных условиях, в т.ч. на старых трубах. Это позволяет нам делать точные измерения на действующих сетях, определять распределение потоков, водопотребление отдельных потребителей, находить источники потерь воды, проводить сравнительные измерения с имеющимися стационарными приборами учёта для оценки корректности их показаний.
Для измерений расхода воды на напорных сетях водоснабжения и теплоснабжения (отопления) мы используем следующее оборудование:
- Портативный ультразвуковой измеритель потока GE Panametrics PT878 (США), 2 комплект а. Прибор определяет скорость и расход жидкости в трубопроводе. Погрешность измерений находится в пределах 0,5-2%. Внешний диаметр трубопровода может составлять 50-5000 мм. Каждый комплект дополнительно оборудован толщиномером и различными креплениями: на цепях и магнитах.
- Расходомер ChronoFlo (Hydreka, Франци я). Главным преимуществом этого прибора является долгоживущая аккумуляторная батарея (на протяжении 80 часов с включенным LCD-экраном и выключенной подсветкой).
Приборы, которые определяют расход воды
В нашей компании имеется современное ультразвуковое оборудование известных производителей, которое позволяет точно определить расход воды. В зависимости от особенностей объекта наши специалисты выбирают оптимальный тип прибора. Для установки оборудования не требуется демонтаж части трубопровода.
Пример зоны обследования с целью обнаружения скрытых утечек.
Услуга необходима в ситуациях
- Определение расхода на различных участках сети дает возможность выявить скрытые утечки.
- Измерение расхода воды и сточных вод позволяет определить нагруженность трубопровода, возможность увеличения потока (например, подключение новых абонентов).
- Замеры характеристик потока позволяют определить фактические значения скорости, расхода, наполнения трубопровода: максимальные, минимальные, средние, накопленные. По результатам замеров формируются таблицы и графики
- С помощью замеров в разных точках сети можно выявить неизвестное подключение.
- На промышленных предприятиях контроль расхода воды часто важен для соблюдения технологического процесса, планирования модернизации, оптимизации режимов, экономии ресурсов.
Мы точно определим расход воды и предоставим заключение, если вам требуется доказать свою правоту по этому вопросу в суде.
Преимущества нашей компании:
- Определение расхода воды выполняется с использованием современного оборудования, которое обладает высокой точностью.
- Возможен выезд на объект в день оформления заказа.
- Гарантированно высокое качество работ при умеренных ценах.
- При необходимости наши специалисты выезжают в регионы.
- После выполнения замеров заказчику предоставляется техническое заключение, а также рекомендации по устранению выявленных проблем учета расхода воды.