Atvirojo kanalo srauto matuoklių veikimą įtakojantys veiksniai

I. Hidraulinės sąlygos

A. Srauto turbulencija

Turbulentinis srautas yra dažna atvirojo kanalo sistemų problema. Kai srautas turbulentinis, skysčio greitis atsitiktinai kinta tiek dydžiu, tiek kryptimi per kanalo skerspjūvį.Atvirojo kanalo srauto matuokliai, ypač tie, kurie remiasi greičio ir ploto metodais (pvz., ultragarsiniai arba elektromagnetiniai atvirojo kanalo debitmačiai), tiksliam matavimui daro prielaidą, kad srauto profilis yra gana stabilus ir nuspėjamas. Turbulencija paneigia šią prielaidą. Pavyzdžiui, upėje su nelygiu dugnu arba vagoje su staigiais geometrijos pokyčiais, sūkurių ir sūkurių susidarymas gali lemti reikšmingą srauto greičio nukrypimą skirtinguose taškuose nuo vidutinės vertės, kurios tikimasi srautmačio. Dėl to išmatuotas greitis gali netiksliai atspindėti bendrą srauto greitį, todėl rodmenys gali būti neteisingi.

B. Srauto gylio skirtumai

Srauto gylio svyravimai taip pat gali sukelti problemųatvirojo kanalo srauto matuokliaiDaugelis srauto matuoklių, tokių kaip slenksčiai ir latakai, yra skirti matuoti srauto greitį, remiantis konkrečiu srauto gylio ir išleidimo santykiu. Jei srauto gylis kinta greitai arba netolygiai, šis ryšys gali nebepasiteisinti. Pavyzdžiui, lietaus vandens drenažo sistemose staigus stiprus lietus gali smarkiai padidinti srauto gylį. Jei srauto matuoklis nėra sukalibruotas atsižvelgiant į tokius greitus ir didelio masto gylio pokyčius, jis gali neteisingai apskaičiuoti srauto greitį. Be to, bangos ar šuoliai kanale gali dar labiau apsunkinti srauto gylio matavimą, nes srauto matuoklis gali užregistruoti nenuoseklias gylio vertes, todėl srauto greičio skaičiavimai bus netikslūs.

II. Kanalų charakteristikos

A. Kanalų nelygumai

Natūralūs kanalai dažnai būna netaisyklingos skerspjūvio formos, skirtingo pločio, gylio ir nuolydžio. Dirbtiniai kanalai taip pat gali laikui bėgant tapti nelygūs dėl nuosėdų nusėdimo, erozijos ar struktūrinių pažeidimų.Atvirojo kanalo srauto matuokliaipaprastai kalibruojami standartinėms, įprastoms kanalų geometrijoms. Įrengus netaisyklingo skerspjūvio kanaluose, srauto pasiskirstymas tampa netolygus, ir srauto matuoklis gali negalėti tiksliai išmatuoti vidutinio greičio ar skerspjūvio ploto. Pavyzdžiui, kanale, kuriame vienoje pusėje susikaupė nuosėdų, srautas bus iškreiptas, ir srauto matuoklis gali pervertinti arba nepakankamai įvertinti srauto greitį, priklausomai nuo jo vietos kanale.

B. Paviršiaus šiurkštumas

Kanalo paviršiaus šiurkštumas turi įtakos srauto pasipriešinimui ir greičio pasiskirstymui kanale. Šiurkštus paviršius, pavyzdžiui, žvyru iškloto kanalo arba natūraliame upelyje su akmenimis ir augmenija, skysčiui tekant, sukelia didesnę trintį. Ši trintis sumažina srauto greitį prie kanalo ribų ir gali lemti nelogaritminį greičio profilį, kuris skiriasi nuo daugelio prielaidų turimo idealaus profilio.atvirojo kanalo srauto matavimasmetodai. Srauto matuokliai, kurie remiasi konkretaus greičio profilio prielaida, pavyzdžiui, kai kurie ultragarsiniai Doplerio srauto matuokliai, gali pateikti netikslius rezultatus, jei tinkamai neatsižvelgiama į kanalo paviršiaus šiurkštumą. Padidėjęs paviršiaus šiurkštumas taip pat gali sukelti papildomą turbulenciją, dar labiau apsunkinantį srauto matavimo procesą.

III. Išoriniai trukdžiai

A. Nuolaužos ir augmenija

Kanale ar aplink jį esančios šiukšlės, tokios kaip šakos, lapai ir šiukšlės, taip pat peraugusi augmenija gali trukdyti sistemos veikimui.atvirojo kanalo srauto matuokliaiUltragarsiniuose srauto matuokliuose šiukšlės ir augmenija gali užblokuoti ultragarso signalų kelią, sugerdamos arba atspindėdamos bangas. Dėl šio sutrikdymo gali būti neteisingai priimamas signalas ir neteisingai interpretuojamas srauto greitis. Mechaninių srauto matuoklių, tokių kaip sraigtiniai srauto matuokliai, atveju šiukšlės gali įsipainioti į judančias dalis, todėl matuoklis užstringa arba suktis neteisingu greičiu. Augalijos augimas prie vandens paviršiaus taip pat gali turėti įtakos srauto gylio matavimui, nes gali sukurti nelygų vandens ir oro sąsają, kuri sutrikdo gylio jutiklius.

B. Aplinkos veiksniai

Aplinkos veiksniai, tokie kaip stiprus vėjas ir temperatūros svyravimai, gali turėti įtakosatvirojo kanalo srauto matuoklisnašumas. Stiprus vėjas atviruose kanaluose vandens paviršiuje gali sukelti bangas. Šios bangos gali sukelti išmatuoto srauto gylio svyravimus, ypač jutikliams, kurie naudoja paviršiaus lygio aptikimą. Temperatūros pokyčiai gali turėti įtakos skysčio fizinėms savybėms, tokioms kaip jo tankis ir klampumas. Srauto matuokliuose, kurie matavimui naudoja garso greitį skystyje (pvz., ultragarsiniuose srauto matuokliuose), skysčio temperatūros pokyčiai gali pakeisti garso greitį, o tai sukelia greičio matavimo paklaidas. Šalto klimato sąlygomis ledo susidarymas kanale taip pat gali sukelti didelę problemą, nes jis gali užblokuoti srauto matuoklį arba pakeisti srauto charakteristikas kanale.

Apibendrinant, įvairūs veiksniai, susiję su hidraulinėmis sąlygomis, kanalo savybėmis ir išoriniais trukdžiais, gali sukeltiatvirojo kanalo srauto matuokliaipateikti netikslius matavimus. Šių veiksnių supratimas ir pašalinimas yra būtinas norint užtikrinti patikimą atvirojo kanalo srauto matavimo sistemų veikimą.