流量計在農田澆灌中的應用分析
流量丈量方法和儀表的種類(lèi)繁多，分類(lèi)方法也很多，有轉子流量計、節流式流量計、細縫流量計、容積流量計、電磁流量計、超聲波流量計和堰等。各種流量?jì)x表中，每種產(chǎn)品都有它特定的適用性，也都有它的局限性。按丈量對象劃分有封閉管道和明渠兩大類(lèi)；按丈量目的又可分為總量丈量和流量丈量，其儀表分別稱(chēng)作總量表和流量計。

總量表丈量一段時(shí)間內流過(guò)管道的流量，是以短暫時(shí)間內流過(guò)的總量除以該時(shí)間的商來(lái)表示。實(shí)際上，流量計通常也備有累積流量裝置，作總量表使用，而總量表也備有流量發(fā)訊裝置。因此，以嚴格意義來(lái)分流量計和總量表已無(wú)實(shí)際意義。

按丈量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理、聲學(xué)原理、電學(xué)原理、光學(xué)原理和原子物理學(xué)原理等。

1 超聲波流量計

超聲波在活動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息，通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法以及相關(guān)法等不同類(lèi)型的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來(lái)隨著(zhù)集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始應用的一種流體計量方式。  酸堿度計| 電導計| 水分測定儀| 濁度計| 色度計| 粘度計| 折射計| 滴定儀| 密度計| 熱流計| 濃度計| 折射儀| 采樣儀|

超聲波流量計是一種非接觸式丈量?jì)x表，適于丈量不易接觸、不易觀(guān)察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動(dòng)可進(jìn)行敞開(kāi)水流的流量丈量。使用超聲波流量計不用在流體中安裝丈量元件，故不會(huì )改變流體的活動(dòng)狀態(tài)，不產(chǎn)生附加阻力。儀表的安裝及檢驗均可不影響生產(chǎn)管線(xiàn)運行，因而是一種理想的節能型流量計。

各類(lèi)超聲波流量計均可在管外安裝，是非接觸測流，儀表造價(jià)基本上與被測管道口徑大小無(wú)關(guān)；而其他類(lèi)型的流量計隨著(zhù)口徑增加，造價(jià)大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能的其它類(lèi)型流量計的功能價(jià)格比越優(yōu)越，被以為是較好的大管徑流量丈量?jì)x表。多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的丈量。在發(fā)電廠(chǎng)中，用便攜式超聲波流量計丈量水輪機進(jìn)水量、汽輪機循環(huán)水量等大管徑流量，比過(guò)往的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體丈量。管徑的適用范圍2cm～5m，從幾米寬的明渠或暗渠到500m寬的河流都可使用。

另外，超聲丈量?jì)x表的流量丈量正確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度和密度等參數的影響，又可制成非接觸及便攜式丈量?jì)x表，故可解決其它類(lèi)型儀表所難以丈量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量丈量題目。鑒于非接觸丈量特點(diǎn)，再配以公道的電子線(xiàn)路，一臺儀表可適應多種管徑丈量和多種流量范圍丈量。超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可相比的。超聲波流量計具有上述一些優(yōu)點(diǎn)，因此它越來(lái)越受到重視，并且向產(chǎn)品系列化和通用化發(fā)展，現已制成不同聲道的標準型、高溫型、防爆型及濕式型儀表，以適應不同介質(zhì)、不同場(chǎng)合和不同管道條件的流量丈量。

2 電磁流量計

電磁流量計是20世紀五六十年代隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量丈量?jì)x表。電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制成的，用來(lái)丈量導電液體體積流量的儀表。由于其獨特的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛被應用于工農業(yè)各種導電液體的流量丈量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)以及各種漿液流量的丈量，形成了獨特的應用領(lǐng)域。

在結構上，電磁流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器安裝在管道上，它的作用是將流進(jìn)管道內的液體體積流量值線(xiàn)性地變換成感生電勢信號，并通過(guò)傳輸線(xiàn)將此信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方，它將傳感器送來(lái)的流量信號進(jìn)行放大，并轉換成與流量信號成正比的標準電信號輸出，以進(jìn)行顯示、累積和調節控制。

3流量計在農田澆灌中的應用

國民經(jīng)濟中，農田水利的大力興建是我國農業(yè)發(fā)展的重要舉措。水利工程建設離不開(kāi)澆灌，特別是正確把握澆灌系統中測流量的方法至關(guān)重要。目前主要有兩種方法，即速度-面積法和水力方法，每種丈量方法均有其獨特的流量傳感（檢測）部分。

速度-面積法測流量是由水流的均勻流速乘以渠道的橫截面積，而水流速度是通過(guò)流量計在一些特定點(diǎn)上進(jìn)行丈量的。用此法測流量一般又有3種不同方式：一是速度分布法；二是0.6h法（h為水表面至渠底的間隔）；三是0.2h～0.8h法。速度分布法是丈量水表面和渠底之間若干點(diǎn)的流速，然后由這些測點(diǎn)確定一垂直水面的速度曲線(xiàn)，按速度曲線(xiàn)界定的面積除以深度，則可求出均勻速度；0.6h法丈量的是水面以下0.6h深的單個(gè)點(diǎn)流速，并假定該值就是全部速度的均勻值；0.2h～0.8h法丈量的是水表面下0.2h和0.8h深度兩點(diǎn)的流速，這兩個(gè)讀數的均勻值即可估算為均勻的流速值。

這3種方法都是在任一特定的丈量區內計算均勻速度。沿整個(gè)渠道寬度測深的次數以及單個(gè)垂直面上丈量的點(diǎn)數都不盡相同。很多歐洲國家在單個(gè)面上測深時(shí)要求測5點(diǎn)，而美國以為測2點(diǎn)足夠。測深的次數取決于渠道的寬度。在歐洲測深次數為5～15，在美國為8～18。丈量誤差是按測深次數及在每一點(diǎn)的丈量時(shí)間決定的，采用速度-面積法的均勻誤差可小于6%。

用速度-面積法測流量有兩項技術(shù)應特別留意兩點(diǎn)：一是使用超聲波流量計，另一是使用電磁流量計。

超聲波技術(shù)是由丈量橫過(guò)渠道的超聲波傳播時(shí)間來(lái)計算流速的，發(fā)射器和接收器分置于渠道的兩邊，使波的路徑和水流方向之間的角度在45°～60°范圍內。這一幾何關(guān)系使得向上游方向和下游方向的聲音脈沖之間產(chǎn)生時(shí)間差。渠道的外形決定將采用單路徑系統或是多路徑系統，也即采用一個(gè)或若干個(gè)發(fā)射接收配對。

測流的電磁技術(shù)是利用導電的水流中人工建立的磁場(chǎng)，然后丈量橫跨水流兩邊的合成電位差。電磁流量計主要由水渠、勵磁線(xiàn)卷和一對電極組成。

4 流量計的選型

流量計的選型是指按照生產(chǎn)要求，從儀表產(chǎn)品供給的實(shí)際情況出發(fā)，綜合考慮丈量的安全性、正確性和經(jīng)濟性，并根據被測流體的性質(zhì)及活動(dòng)情況確定流量取樣裝置的方式和丈量?jì)x表，以及丈量?jì)x表的形式和規格。

流量丈量的安全可靠首先是丈量方式可靠，即取樣裝置在運行中不會(huì )發(fā)生機械強度或電氣回路故障而引起事故；其次是丈量?jì)x表無(wú)論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不致影響生產(chǎn)系統的安全。

在保證儀表安全運行的基礎上，力求進(jìn)步儀表的正確性和節能性。廣州市駿凱電子科技有限公司為此，不僅要選用滿(mǎn)足正確度要求的顯示儀表，而且要根據被測介質(zhì)的特點(diǎn)選擇公道的丈量方式。對于發(fā)電廠(chǎng)主蒸汽流量的丈量，由于其對電廠(chǎng)安全和經(jīng)濟性至關(guān)重要，一般都采用成熟的標準節流裝量配差壓流量計�；瘜W(xué)水處理的污水和燃油分別屬臟污流和低雷諾數粘性流，都不適用標準節流件。對臟污流一般選用圓缺孔板等非標準節流件配差壓計或超聲多普勒式流量計，而粘性流可分別采用容積式、靶式或楔形流量計等。水輪機進(jìn)口水量、凝汽器循環(huán)水量及回熱機組的回熱蒸汽等都是大管徑（400mm以上）的流量丈量參數，由于加工創(chuàng )造困難和壓損大，一般都不選用標準節流裝置。根據被測介質(zhì)特性及丈量正確度要求，分別采用插進(jìn)式流量計、測速元件配差壓計、超聲波流量計或采用標記法和模擬法等無(wú)能損方式測流量更多咨訊可訪(fǎng)問(wèn)駿凱電子。

為了保證流量計使用壽命及正確性，選型時(shí)還要留意儀表的防振要求。廣州市駿凱電子科技有限公司在濕熱的地區，要選擇濕熱式儀表。正確選擇儀表的規格也是保證儀表使用壽命和正確度的重要一環(huán)，應特別留意靜壓及耐溫的選擇。儀表的靜壓（即耐壓程度）應稍大于被測介質(zhì)的工作壓力，一般取1.25倍，以保證不發(fā)生泄漏或意外。量程范圍的選擇主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過(guò)載，損壞儀表；選大了，有礙于丈量的正確性。一般選為實(shí)際運行中最大流量值的1.2～1.3倍。

安裝在生產(chǎn)管道上長(cháng)期運行的接觸式儀表，還應考慮流量丈量元件所造成的能量損失。一般情況下，在同一生產(chǎn)管道中不應選用多個(gè)壓損較大的丈量元件，如節流元件等。

5 結束語(yǔ)

總之，沒(méi)有一種丈量方式或流量計對各種流體及活動(dòng)情況都能適應的。不同的丈量方式和結構要求不同的丈量操縱、使用方法和使用條件，每種型式都有它特有的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，應在對各種丈量方式和儀表特性做全面比較的基礎上，選擇適于生產(chǎn)要求的、既安生可靠又經(jīng)濟耐用的最佳型式。隨著(zhù)我國農業(yè)現代化的發(fā)展和精準農業(yè)的實(shí)現，流量計在農田澆灌中將會(huì )發(fā)揮越來(lái)越大的作用。(