外夹式超声波流量计在农业中的应用与优势
农业作为一个国家的产业,不仅与人民群众的日常生活密切相关,而且与工业和服务业的进化和进步有关,从当前世界农业发展的巨大趋势和社会环境来看,中国的农业现代化必须具备以下基本特征。 (1)生产过程的机械化(2)生产技术的科学化(3)成长方式的集约化(4)经营循环市场化(5)生产组织的社会化(6)生产实绩高的优化(7)劳动者的智能化。 其中机械化、科学化和智能化表明现代工业技术对农业发展的外部支持非常重要。
最近听取了对“十三五”期经济社会发展的意见和建议,国家主席习近平同志指出,同时推进新型工业化、信息化、城市化、农业现代化,脆弱环节是农业现代化。 要着眼于加快农业现代化,稳定粮食和重要农产品产量,保障国家粮食安全和重要农产品有效供应,加快农业发展方式转变,加快农业技术创新,走集约、高效、安全、持续的现代农业发展道路。
在这个国家农业总体布局中,农田水利的大规模建设是我国农业发展的重要措施,也是未来农业大发展的重要保证。 水利工程建设离不开灌溉,尤其要正确掌握灌溉系统中的流量测量方法。 目前主要有速度-面积法和水力法两种方法,每种测量方法都有自己的流量传感器(检测)部分。
一、灌溉过程中流量测量的计算方法
用速度面积法测量的流量是水流的平均流速乘以水路的截面积,水流速度用流量计在特定点测量。 用这种方法测量流量一般有三种不同的方法。 一是速度分布法;二是0.6H法( h是从水表面到渠底的距离);三是0.2H~0.8H法。 速度分布法测定水表面和水路底之间的几个点的流速,根据这些测定点决定垂直水面的速度曲线,用速度曲线定义的面积除以深度,可以求出平均速度的0.6H法测定的是水面以下的0.6H深度的单一点流速, 假设该值是全速度的平均值,用0.2H~0.8H法测定的是水面下的0.2H和0.8H深度的2点的流速,这2个读取值的平均值可以作为平均流速值来估计。
这三种方法都是在特定测定区域内计算平均速度的方法。 沿沟道宽度整体测量深度的次数和单一垂直面测量的点数不同。 很多欧洲国家在单面测量深度时要求5点,但美国认为测量2点是足够的。 测量深度的次数取决于通道的宽度。 欧洲的测深次数为5~15,美国为8~18。 测量误差由测量深度的次数和每点的测量时间决定,采用速度面积法的平均误差可在6%以下。二、农田灌溉中两种特别重的两种测量技术
用速度-面积法测量流量的技术有两点值得特别注意。 一种是使用超声波流量计在安装方式中对主要类型进行分类的外推式超声波流量计,另一种是使用插入式超声波流量计和配管式超声波流量计,当然品种也很多,配管式、插入式等也有,因此读者可以省略说明,查阅相关资料进行理解。
超声波技术通过测量横跨通道的超声波传播时间来计算流速,将发射器和接收器分为通道的两侧,使波的路径和水流方向的角度在45°~60°的范围内。 该几何关系在上游方向与下游方向的声音脉冲之间产生时间差。 信道的形状将使用单路径系统或多路径系统(即一个或多个发送/接收对)。
孔板电磁技术利用导电水流中人工产生的磁场,测量水流两侧的合成电位差。超声波流量计主要由水路、励磁线圈和一对电极构成。
三、流量测量中使用的流量计的选择
流量计的选择是指,根据生产要求,从仪表产品的供给实施方式,综合考虑测量的安全性、准确性和经济性,根据被测流体的性质和流动状况,决定流量取样装置的方式和测量仪表以及测量仪表的形式和规格。
流量测量的安全性首先是测量方式可靠,即取样装置在运行中不会发生机械强度或电路故障而引起事故,其次,仪表在正常的生产状况或故障状况下也不会影响生产系统的安全。 在保证仪表安全运行的基础上,提高仪表的准确性和节能性。 因此,不仅要选择满足正确性要求的显示器,还要根据被测媒体的特征选择合理的测量方式。 由于电厂主蒸汽流量的测量对于电厂的安全性和经济性至关重要,因此一般在成熟的标准节流量中采用差压流量计。 化学水处理的污水和燃料分别为污水流和低雷诺数粘性流,不适用标准节流。 质量优良的管道测量提出了非接触、无破损的外夹式超声波流量计的测量方式,污垢流动采用圆孔节流孔等非标准节流孔差压计和超声波多普勒式流量计,粘性流动采用容积式、靶式、楔式流量计等。 水轮机入口水量、冷凝器循环水量、回热机组的回热蒸汽等都是大管径( 400MM以上)的流量测量参数,加工的创造困难和压力损失大,因此一般不选择标准节流装置。 根据被测量介质的特性和测量精度的要求,分别用插入式流量计、测速仪器压差计、超声波流量计或者标记法和模拟法等无能的方法测量流量可以访问更多的咨询为了保证流量计的寿命和正确性,选择时也要注意设备的防振要求。 在湿热的地区,选择湿热式仪表。 正确选择仪表规格也是保证仪表寿命和准确性的重要环节,要特别注意静压和耐温的选择。 仪表的静压(即耐压程度)稍大于被测介质的工作压力,一般为1.25倍,以免发生泄漏或事故。 范围选择主要是仪表刻度上限的选择。 变小了,容易过载,破坏仪表的选择变大的话,测定的准确性会出现障碍。 一般选择为实际运行中大流量值的1.2~1.3倍。 安装在生产配管上长期运行的接触式仪表,还必须考虑流量测量仪器造成的能量损失。 一般情况下,请勿在同一生产线上选择多个光圈元件等压力损失大的测量元件。
四、本文总结
综上所述,不存在普遍的测量方式,也不存在能够满足各种测量现场的流量计,测量方式和流量计对各种流体和流动状况的适应状况不同。 不同的测量方法和结构对于不同的测量操作、使用方法和使用条件,各种模式都有其独特的优缺点。 因此,必须在对各种测量方式和仪表特性进行全面比较的基础上,选择适合生产要求、安心可靠、经济持久的方式。 随着我国农业现代化的发展和实现正确的农业,流量计在农田灌溉中发挥越来越大的作用。 这是未来中国农业的福音,也是中国仪表未来的利益之一。
















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