一种测量流速、面积运算法的明渠流量计

对矩形、梯形等断面一定的明渠，利用水位测量可以求出水流的截面积。把壹台或几台电磁流量计流速仪安装在水路中，预先测量出流速仪得到的流速值和整个渠道的平均流速之间的流速分布修正系数及水深变化对流速的修正值。然后将渠宽、水深、平均流速修正系数和流速计所测量的流速值由计算机做乘法运算即可求出流量，如下图为测量的原理框图。

明渠中大多是紊流的流速分布状态，沿其铅垂线的速度分布情况和圆管道紊流速度分布的一半基本是一样。按指数方程(1—21)在(O，h)范围内积分，除以渠深h，得到垂线的平均流速，并可求得垂线流速分布系数k。



明渠的n值大约在4～8，所以，k1，k2在0.8～0.88左右，k在0．64～0．8左右。也可求出平均流速点大约在0.6倍水深和0.2倍渠宽水平的坐标位置上，这与标准的水力测流的明渠一点法相一致。还必须考虑到，一般流速计是固定安装在渠道中，由于渠道的水位变化，流量测量必须对流速计所处的水深进行修正。



把电磁流速计测量的点流速、流速修正系数和压阻式、超声式或电容式水位计测量的水位信号以及渠宽的数值输入单片机，通过运算可以求得流量值。本测量系统具有不存在水头损失，渠道修整容易，成本低的优点，但是系数的验证和测试比较麻烦。