Akışkan ölçümü alanında, değişken kesitlere sahip açık kanal sistemlerinde akış hızının doğru bir şekilde ölçülmesi zorlu ancak önemli bir iştir. Açık kanal debimetrelerinin lider tedarikçisi olarak atık su yönetimi, sulama ve endüstriyel atık suların bertarafı gibi çeşitli uygulamalarda güvenilir ölçüm tekniklerinin önemini anlıyoruz. Bu blogda değişken kesitli kanallarda açık kanal debimetreleri için farklı ölçüm tekniklerini inceleyeceğiz.
1. Ultrasonik Ölçüm Tekniği
Ultrasonik akış ölçerler, müdahaleci olmayan doğaları nedeniyle açık kanal akış ölçümünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Akışkan içinde yukarı ve aşağı hareket eden ultrasonik dalgaların zaman farkını ölçme prensibine göre çalışırlar.
Değişken kesitli bir kanalda, kanal duvarlarına ultrasonik sensörler monte edilebilir. Bu tekniğin en önemli avantajlarından biri akışı bozmamasıdır; bu, özellikle doğal akış düzeninin korunmasının önemli olduğu kanallarda önemlidir. Örneğin düzensiz kesitlere sahip bir yağmur suyu drenaj sisteminde ultrasonik debimetreler herhangi bir tıkanmaya neden olmadan doğru ölçümler sağlayabilmektedir.
Ultrasonik sensörler, sıvının içinde dolaşan yüksek frekanslı ses dalgaları yayar. Akışkan akarken, dalgaların yukarı ve aşağı yönde ilerlemesi için geçen süre farklıdır. Bu zaman farkı ölçülerek akış hızı hesaplanabilir. Hız bilindikten ve kanalın ölçüm noktasındaki kesit alanı belirlendikten sonra (bu, değişken kesitli kanallarda karmaşık bir iş olabilir), hız ile kesit alanı çarpılarak akış hızı elde edilebilir.
Ancak değişken kesitli kanallardaki ultrasonik akış ölçerlerin doğruluğu, hava kabarcıklarının varlığı, tortu ve sıcaklık değişimleri gibi faktörlerden etkilenebilir. Bu sorunları azaltmak için sıklıkla gelişmiş sinyal işleme algoritmaları kullanılır. Firmamızın sunduğu tekliflerAçık Kanal Kanalizasyon Debimetresizorlu ortamlarda bile doğru ölçümler sağlamak için en son teknolojiye sahip ultrasonik teknolojiyi ve gelişmiş sinyal işlemeyi kullanır.
2. Radar Ölçüm Tekniği
Radarlı akış ölçerler, özellikle değişken kesitli kanallarda açık kanal akış ölçümü için bir başka popüler seçimdir. Bu sayaçlar su yüzeyine radar dalgaları yayarak ve yansıyan dalgaların Doppler kaymasını ölçerek çalışır.
Doppler kayması suyun yüzey hızıyla orantılıdır. Yüzey hızını ölçerek ve kanaldaki hız profilini anlayarak (ampirik ilişkilere veya ek ölçümlere dayalı olarak tahmin edilebilir), ortalama akış hızı belirlenebilir. Ultrasonik akış ölçerlere benzer şekilde, akış hızı daha sonra ortalama hızın kanalın kesit alanıyla çarpılmasıyla hesaplanır.
Radarlı akış ölçerlerin ana avantajlarından biri, sıvıyla doğrudan temas etmeden akışı belirli bir mesafeden ölçebilme yeteneğidir. Bu, onları aşındırıcı veya kirli sıvıların bulunduğu kanallar için uygun kılar. Değişken kesitli kanallarda, radarlı debimetreler kanalın üzerinde sabit bir konuma kolaylıkla monte edilebilmekte ve su seviyesi ve kesit şeklindeki değişikliklere uyum sağlayabilmektedir.
Ancak radar akış ölçerlerin de sınırlamaları vardır. Yansıyan radar sinyallerinin doğruluğunu etkileyebilecek rüzgar koşullarına ve yüzeydeki köpük veya döküntülerin varlığına karşı hassastırlar. Bizim4 - 20mA Açık Kanal Debimetrebu dış faktörlerin etkisini en aza indirgemek ve güvenilir ölçümler sağlamak için anti-parazit özelliklerine sahip gelişmiş radar teknolojisini kullanır.
3. Şamandıra Tabanlı Ölçüm Tekniği
Şamandıra bazlı akış ölçümü, açık kanal akış ölçümü için geleneksel ancak etkili bir yöntemdir. Bu teknikte su yüzeyine bir şamandıra yerleştirilir ve akış hızının belirlenmesi için hareketi takip edilir.
Değişken kesitli kanallarda, doğruluğu artırmak için şamandıra bazlı sistemler diğer ölçüm yöntemleriyle birlikte kullanılabilir. Örneğin, kanal boyunca farklı konumlarda birden fazla şamandıra kullanılarak hız profilinin daha ayrıntılı bir şekilde anlaşılması elde edilebilir.
Şamandıra tipik olarak zaman içindeki hareketini kaydeden mekanik veya elektronik bir cihaza bağlanır. Şamandıranın belirli bir zaman aralığında kat ettiği mesafe, yüzey hızını hesaplamak için kullanılır. Diğer yöntemlere benzer şekilde, ortalama akış hızı ve akış hızı, kanalın kesit alanı dikkate alınarak belirlenir.
Şamandıra bazlı ölçümün sınırlamalarından biri, şamandıranın normal yolundan sapmasına neden olabilecek rüzgar ve dalgalara karşı duyarlılığıdır. Ek olarak, karmaşık kesitlere sahip kanallarda şamandıranın ortalama akış hızını doğru şekilde temsil etmesini sağlamak zor olabilir.
4. Savak ve Kanal Ölçüm Tekniği
Savaklar ve kanallar açık kanal akışını ölçmek için kullanılabilen hidrolik yapılardır. Kanalda bir daralma yaratarak su seviyesinin değişmesine neden olarak çalışırlar. Su seviyesi ile akış hızı arasındaki ilişki, farklı savak ve kanal türleri için iyi bir şekilde kurulmuştur.
Değişken kesitli kanallarda savaklar ve kanallar, kanalın belirli özelliklerine uyacak şekilde tasarlanabilir. Örneğin, nispeten küçük akış hızına ve dar kesite sahip bir kanalda üçgen savak kullanılabilirken, daha büyük kanallar için dikdörtgen kanal daha uygun olabilir.
Bent ve kanal kullanmanın avantajı, uygun şekilde kurulduğunda ve kalibre edildiğinde yüksek doğrulukta olmasıdır. Ayrıca tasarım açısından da nispeten basittirler ve karmaşık elektronik bileşenler gerektirmezler. Ancak savakların ve kanalların kurulumu, özellikle mevcut kanallarda, önemli inşaat işleri gerektirebileceğinden pahalı olabilir.
5. Hız – Alan Ölçüm Tekniği
Hız-alan yöntemi açık kanal akış ölçümü için temel bir yaklaşımdır. Bu yöntemde kanal kesiti boyunca birden fazla noktada akış hızı ölçülür ve kesit alanı da belirlenir.
Değişken kesitli kanallarda kesit şekli ve hız profili sürekli değişebileceğinden bu teknik zorlayıcı olabilir. Bu zorlukların üstesinden gelmek için akustik Doppler hız ölçerler (ADV'ler) gibi gelişmiş ölçüm cihazları, hızı aynı anda birden fazla noktada ölçmek için kullanılabilir.
ADV'ler, sıvıya akustik darbeler göndererek ve sıvıdaki küçük parçacıklardan saçılan ses dalgalarının Doppler kaymasını ölçerek çalışır. Hızın kanal boyunca farklı derinliklerde ve konumlarda ölçülmesiyle ayrıntılı bir hız profili elde edilebilir. Kesit alanı, lazer tarama veya sonar profil oluşturma gibi teknikler kullanılarak ölçülebilir.
BizimDuvara Monte 4 - 20mA Açık Kanal DebimetreDeğişken kesitli kanallar için doğru ve kapsamlı akış ölçümü çözümleri sağlamak amacıyla hız - alan ölçüm sistemleriyle entegre edilebilir.
Çözüm
Değişken kesitlere sahip açık kanal sistemlerinde akış hızının doğru bir şekilde ölçülmesi karmaşık ancak başarılabilir bir iştir. Bu blogda tartışılan ölçüm tekniklerinin her birinin kendine özgü avantajları ve sınırlamaları vardır. Ultrasonik ve radarlı akış ölçerler müdahaleci olmayan ölçüm yetenekleri sunarken, bentler ve kanallar uygun şekilde kurulduğunda yüksek doğruluk sağlar. Kayan nokta tabanlı ve hız alanı yöntemleri, ölçüm doğruluğunu artırmak için diğer tekniklerle birlikte kullanılabilir.
Açık kanallı debimetrelerin lider tedarikçisi olarak müşterilerimize en gelişmiş ve güvenilir ölçüm çözümlerini sunmaya kararlıyız. Ürünlerimiz, değişken kesitli kanallar da dahil olmak üzere farklı uygulamaların özel gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır. Projeniz için yüksek kaliteli açık kanallı debimetreler arıyorsanız, detaylı görüşme için sizi bizimle iletişime geçmeye davet ediyoruz. Uzman ekibimiz, en uygun debimetreyi seçmenizde size yardımcı olmaktan ve size en iyi teknik desteği sağlamaktan mutluluk duyacaktır.
Referanslar
- Chow, VT (1959). Açık Kanal Hidroliği. McGraw-Tepe.
- Herschy, RW (2009). Açık Kanallarda Akış Ölçümü. John Wiley ve Oğulları.
- Bos, MG (1976). Deşarj Ölçüm Yapıları. IHE Delft Su Eğitimi Enstitüsü.