明渠堰槽流量计维护检修规程.docx
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明渠堰槽流量计维护检修规程
明渠堰槽流量计维护检修规程
1.1.概述
1.1.1适用范围
适用于明渠中标准量水堰槽及与堰槽配接的超声波FMU861型水位传感器及水位流量变送器构成的明渠流量计，其他同类型的流量仪表可参照使用。
1.1.2工作原理及特点
在明渠中设置标准量水堰槽，并按规定位置测量水位，则流过堰槽的流量与水位呈单值关系。
明渠堰槽流量计有量水堰槽、水位传感器、水位流量变送器所组成。
常用的量水堰槽包括：
薄壁堰（三角形缺口堰、矩形缺口堰、等宽堰）、宽顶堰、角形剖面堰、平坦V形堰、巴歇尔槽、无喉道槽。
每一种堰槽的实测水头与流量有不同的对应关系。
超声波水位传感器的测量原理：
装在被测介质上方的超声波被电激励后向介质发射一个超声波脉冲，该脉冲穿过空气到达介质表面后被反射回来，部分反射的回波被同一传感器（此时作为接受器）探测到，并转换成电信号，从脉冲发射到接收所用的时间，即脉冲的传输时间与传感器到介质表面的距离D成正比。
智能超声称波变送器已把各种标准水槽的Q/h曲线存入，需要启用哪一条曲线只要输入该曲线的代码即可，如果该量水槽的Q/h曲线变送器没有存入，那么可以根据槽或堰生产厂家提供的数据或曲线自行输入，使用时变送器就可把传感器送来的信号转换成为水位值、流量值Q以及和流量值Q对应的0~20mADC或4~20mADC输出。
1.2.技术标准
1.2.1明渠堰槽流量计应达到的不确定度见表2-3-4。
表2-3-4明渠堰槽流量计测量不确定度
名称
新安装
使用中
薄壁堰
三角形缺口薄壁堰
1%~2%
1%~3%
矩形缺口薄壁堰
1%~4%
1%~5%
等宽薄壁堰
1%~4%
1%~5%
宽项堰
矩形宽顶堰
3%~5%
3%~6%
圆缘宽顶堰
3%~5%
3%~6%
三角形剖面堰
2%~5%
2%~6%
平坦V形堰
2%~5%
2%~6%
巴歇尔槽
自由出流
3%
4%
淹没出流
4%
5%
无喉道槽
自由出流
4%
5%
淹没出流
5%
6%
1.2.2测量范围：
0.3~25m。
1.2.3温度范围：
-20~60℃。
1.2.4最大工作压力：
0.4MPa
1.2.5输出信号：
0~20mADC或4~20mADC
1.2.6最大电缆长度：
＜300m。
上述技术指标及其他技术指标根据不同型号，制造厂均有具体规定。
1.3.检査校验
明渠堰槽式流量计若安装不妥，会明显影响测量精度和其他性能，甚至使流量计不能正常工作。
因此，安装时应严格按规定进行。
1.3.1常用量水堰槽的安装
1.3.1.1薄壁堰、宽顶堰应垂直安装在顺直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽内。
行近渠槽顺直段长度应大于水面宽度的10倍。
1.3.1.2三角形剖面堰应垂直安装在顺直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽内。
行近渠槽顺直段长度应大于水面宽度的5倍。
1.3.1.3平坦V形堰堰顶线与行近渠槽中轴线成90°角。
V形堰口的顶点在行近渠槽的中轴线上，行近渠槽顺直段长度应大于水面宽度的5倍。
1.3.1.4巴歇儿槽中心线应与行近渠槽中心线重合。
顺直的行近渠槽长度应不小于5倍的行近渠槽宽度。
1.3.1.5等宽薄壁堰在堰板附近的渠槽两壁应是垂直的光滑表面，沿高度方向渠槽宽度尺寸保持准确一致。
等宽薄壁堰水舌底缘与下游水面之间的边墙上应设通气孔，使水舌上下表面始终与大气相通。
1.3.1.6薄壁堰、宽顶堰、平坦V形堰水位观测断面位于堰板上游（3~4）hmax处。
三角形剖面堰水位观测断面位于堰板上游2hmax处（hmax为最大高程）。
1.3.1.7在堰体附近设水准点，用于测量行近渠槽底面高程、堰顶高程和静水井上仪器安装高程。
1.3.1.8泄水管设于堰板最低处，用于检修或停水期间泄空堰体上游积水。
泄水管直径50~75mm，出口段安装阀门。
流量测量过程中，阀门关闭不得漏水。
1.3.1.9明渠堰槽流量计的常用流量在流量计量程的1/5~2/3之间。
1.3.1.10流量传感器需用支架牢固地安装在静水井或水位观测断面处。
传感器的中心线应与静水井或水位观测断面中心线重合。
1.3.1.11水准仪测定水位传感器的安装高程，使仪器的零点水位与堰顶零点高程一致。
1.3.2流量传感器安装时须注意，为了获得最高精度，探头应该放在最高水位加上盲区的正上方，即必须垂直水面并在明渠中心上方安装，避免在盲区内使用，否则会导致仪表故障。
1.3.3当敞口安装时，探头必须有防晒保护罩。
变送器也应安装在仪表保护箱内。
1.3.4明渠堰槽流量计可根据其使用条件和不确定度要求，采取两种检定方法：
对于可移动的堰槽和准确度要求较高的流量计，可用明渠流量标准装置和标准流量计装置进行检定；大型的、固定的堰槽流量计可在现场检定。
1.3.4.1用明渠流量标准装置检定：
a.将被检堰槽安装在明渠试验段规定的位置上，用水准仪操平，测量渠底、堰顶和水位测针零点高程。
b.开启水泵，打开流量调节阀，换向器处于导水状态，让过堰水流在整个装置内循环10~15min。
c.根据被检堰槽的测量范围，确定五个流量检定点，即在20%~100%最大流量范围均匀选取。
d.分别计算5个流量检定点的相对偏差ΔQ，选取最大相对偏差ΔMAX作为该流量计的流量不确定度XQ。
1.3.4.2用标准流量计装置检定：
标准流量计与被检流量计串联，标准流量计安装在上游。
标准流量值直接由标准流量计中读取。
检定步骤与计算方法与明渠流量标准装置相同。
1.3.4.3现场检定：
用检定量具检定二次仪表的水位误差；堰槽过流状态；堰槽结构尺寸的不确定度；行近渠槽长度、行近渠槽中心线与堰槽建筑物中心线重合程度；水位零点的不确定度；水位流量转换不确定度。
再计算流量不确定度。
1.3.5明渠堰槽流量计的检定周期为2年或一个装置运转周期。
1.4.使用和维护
1.4.1投运前的检査
1.4.1.1检査标准量水堰槽的安装是否与规程要求一致。
1.4.1.2检査超声波变送器的测量范围是否与所测流体相符；检査标准量水堰槽的最大高程是否进入超声波传感器探头的盲区。
1.4.1.3检查超声波传感器与超声波变送器连接电缆是否小于300m；接线是否准确牢靠。
1.4.1.4检查超声波变送器的设定是否准确，并进行调零。
1.4.2投运
1.4.2.1打开水泵，使被测流体通过标准量水堰槽，让流量计投入运行。
1.4.2.2流量计投入运行后，各可调部分不得任意改变。
1.4.3投运后的维护
1.4.3.1巡回检查
内容同本节9.4.3.1。
1.4.3.2定期维护
a.定期对仪表进行清洁，清除污物；
b.每3月进行一次零位调整；
c.每年对仪表内接插件连接进行检查。
1.5.检修
1.5.1标准量水堰槽的检查
1.5.1.1检査薄壁堰的堰口顶面与堰板上游面相交处的锐缘状态，若堰口锐缘处被磨圆，当其圆弧半径r大于0.25mm时，应给予更换；观察堰口表面，应无毛刺和刮痕。
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