Самыми простыми и удобными в эксплуатации средствами измерения расходов воды в открытых каналах являются водосливы с тонкой стенкой, на которых учет воды осуществляется с погрешностью ±2%. Они стандартизированы и применяются по результатам гидравлического расчета без индивидуальной градуировки, что относится к их положительным их качествам. Благодаря этим преимуществам, тонкостенные водосливы применяются как в лабораторных, так и в натурных условиях, а также как образцовые средства измерений при проверке пропускной способности расходов воды через гидрометрические сооружения.
Прямоугольный водослив образован прямоугольным вырезом ,
расположенным в вертикальной тонкой стенке .Стенка водослива должна быть плоской, прочной и перпендикулярной к стенкам и дну подводящего желоба .Передняя сторона стенки должна быть гладкой(вблизи выреза состояние ее поверхности должно быть эквивалентным состоянию пластины из прокатного металла).
Тонкая стенка имеет острую входную кромку ,с которой происходит срыв потока и формируется свободная струя .В стандартном водосливе по Ми 2406-97 ширина торца гребня водослива (ширина водослива поверху) s=1-4 мм,что дает возможность измерять малый геометрический напор Н, который является мерой расхода.
Прямоугольный водослив может применяться как без бокового сжатия , когда b=В, так и с боковым сжатием , когда b< В(здесь b- ширина порога водослива, В-ширина подводящего канала).
В МИ2406-97 «Расход жидкости в напорных каналах систем водоснабжения и канализации. Методика выполнения измерений при помощи стандартных водосливов и лотков» приводятся следующие условия применимости тонкостенных водосливов с прямоугольным вырезом :
для водослива без бокового сжатия ширина порога b должна быть больше или равна 0,2м, высота порога p больше или равна 0,1м ,минимальный напор h=0,03м ,соотношение h/p ≤ 1,5;
для водослива с боковым сжатием ширина порога h/р 2,5; hmin = 0,03 м; Рmin = 0,1 м; b 0,15 м; 0,1 м. Допустимые значения напора в обоих случаях лежат в диапазоне 0,03÷1,0 м.
Расчётные формулы расхода для прямоугольного водослива с тонкой стенкой :
при измерениях в м3/с Q = 2,953х C0 х be х pow(he,3/2) ,
при измерениях в м3/ч Q = 10630 xC0 x be x pow(he ,3/2).
Здесь pow(x,y)- степенная функция с основанием степени x и показателем степени y),
C0- коэффициент расхода ,
he- приведенный напор,
be - приведенная ширина выреза водослива.
Формула расхода через прямоугольный тонкостенный измерительный водослив содержит напор Н(точнее, приведенный напор)) в степени 3/2. Это увеличивает диапазон измерения уровня при данном диапазоне расходов по сравнению ,например, с треугольным водосливом. Хорошо это или плохо, зависит от условий и требований на конкретном объекте.
Прямоугольный тонкостенный измерительный водослив может входить в состав расходомеров открытых каналов,например, измерительной системы «Альфа 001-СТОЧНЫЕ ВОДЫ» белорусского производства,которая предназначена для учета расхода воды в безнапорных потоках в открытых каналах, в том числе канализационных сточных вод (очищенных и неочищенных), и внесенной в Государственный реестр средств измерений Республики Беларусь под номером РБ 03 07 6670 18. Такой расходомер можно использовать и для коммерческого учета.
Документы ,регламентирующие применение тонкостенных измерительных водосливов в Республике Беларусь :
МИ2406-97 «Расход жидкости в безнапорных каналах систем водоснабжения и канализации. Методика выполнения измерений при помощи стандартных водосливов и лотков»
СТБ ISO 1438.1-99 «Измерение расхода воды в открытых каналах с помощью водосливов и лотков Вентури»
ТКП 17.10-08/2-2008 «Охрана окружающей среды и природопользование .Правила проведения гидрологических наблюдений и работ .Часть 2»
Ограничением при применении водосливов с тонкой стенкой может служить наличие в воде механических примесей в количестве более 1,0-1,2 кг/м3. В таких случаях предпочтительнее использовать водомерные лотки Паршалла или Вентури.
Чтобы узнать, как подобрать и купить по выгодной цене тонкостенный измерительный водослив с прямоугольным вырезом и правильно его установить, звоните по телефонам ,указанным в разделе "Контакты".
Наши специалисты ответят на интересующие вас вопросы.
Авторизация