流量測(cè)量時(shí)水泵試驗(yàn)中一個(gè)重要的組成環(huán)節(jié)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了更多的流量測(cè)量方式。下面本文介紹了集中流量測(cè)量方法，并且探討了相關(guān)方法在實(shí)際應(yīng)用中測(cè)量效果，不同的應(yīng)用場(chǎng)合可以根據(jù)實(shí)際要求選擇合適的應(yīng)用方法。

一水泵流量測(cè)量方法——稱重法

　　稱重法一般可分為靜態(tài)稱重法和動(dòng)態(tài)稱重法。靜態(tài)稱重法：液體向容器內(nèi)注入和向容器外排除交替進(jìn)行;動(dòng)態(tài)稱重法：稱重是瞬時(shí)進(jìn)行的。液體在排水閥動(dòng)作時(shí)，直接流入容器并進(jìn)行測(cè)量。稱重法只給出了在注滿容器的這段時(shí)間內(nèi)的流量平均值，這種測(cè)量方法是流量測(cè)量的最精確方法。

　　稱重法容易產(chǎn)生的誤差：

　　1) 相對(duì)稱重誤差，測(cè)體注滿的計(jì)時(shí)誤差以及考慮測(cè)體溫度時(shí)與確定密度有關(guān)的誤差。

　　2) 靜態(tài)稱重法中與液體轉(zhuǎn)換有關(guān)的誤差，或動(dòng)態(tài)法中與稱重時(shí)間動(dòng)態(tài)變化有關(guān)的誤差。

　　3) 由于被稱量的液體受大氣壓力的作用而產(chǎn)生的反作用力及液體密度的影響。

　　4) 稱重設(shè)備受大氣壓力、溫度、濕度的影響，稱重設(shè)備的讀數(shù)應(yīng)當(dāng)對(duì)空氣浮力的修正。

　　使用高質(zhì)量的測(cè)量?jī)x器時(shí)，采用稱重法的流量測(cè)量系統(tǒng)不確定度(95%置信度)為0.1%~0.2%。不過(guò)應(yīng)當(dāng)注意，稱重法要求大型固定設(shè)備就像測(cè)量，這種方法目前一般在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用，并且僅測(cè)定小于1.5m3/s流量。

二水泵流量測(cè)量方法——容積法

　　采用容積法測(cè)量流量精度接近稱重法的精度，并和稱重法一樣只得到注滿標(biāo)準(zhǔn)容器的這段時(shí)間內(nèi)的流量平均值。容器的校準(zhǔn)是逐次地通過(guò)稱重確定水的容積，而測(cè)出液位高度，或由裝載容器上的“靜液計(jì)”顯示高度。

　　容積法的誤差有：

　　1) 容器的校準(zhǔn)，測(cè)量的液位高度，測(cè)定的注水時(shí)間，同時(shí)也與靜態(tài)法中液流換向有關(guān)。

　　2) 容器的泄露，必要時(shí)應(yīng)作泄露修正。

　　使用高質(zhì)量?jī)x表時(shí)(置信度95%)，容積法估算的不確定度在0.1%~0.3%范圍內(nèi)。采用容積法受到與稱重法一樣的限值。另外，用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和較大流量測(cè)定時(shí)，計(jì)量容器就是蓄水池，其容積用幾何的方法或地形測(cè)量方法確定。但其精度因蓄水池測(cè)量不精確或由于泄露或流入引起的不確定度和水面高度難以確定、以及大氣條件引起的干擾而降低。相對(duì)于所測(cè)流量的蓄水池的容積大小，相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)穩(wěn)定性較好。本方法的系統(tǒng)不確定度估計(jì)為1%~2%。

三水泵流量測(cè)量方法——移動(dòng)擋板法

　　移動(dòng)擋板法與容積法類似，這是一個(gè)很精確的流量測(cè)量方法。用移動(dòng)擋板法只要求測(cè)量水槽的尺寸、水面高度以及擋板移動(dòng)的時(shí)間。但此方法只能用于試驗(yàn)室或泵站進(jìn)行原型試驗(yàn)，其測(cè)量范圍可達(dá)3m3/s左右。系統(tǒng)不確定度(95%置信度)約為0.2%~0.3%。

四水泵流量測(cè)量方法——壓差裝置法

　　差壓裝置測(cè)量流量的方法中，壓差裝置包括板孔、噴嘴和文丘里管。

　　選擇不同壓差裝置應(yīng)考慮的因素：

　　1) 孔板可以具有更高精度，文丘里管精度最低。

　　2) 文丘里管水頭損失比孔板和噴嘴要小很多(相同壓差下小5倍)。

　　3) 文丘里管要求的直管段長(zhǎng)度比孔板、噴嘴要短。

　　4) 孔板的加工定位簡(jiǎn)單。

　　5) 孔板受壓差影響引起孔板彎曲，則產(chǎn)生明顯誤差。

　　采用壓差裝置法必須滿足最少直管段長(zhǎng)度要求，且安裝整流柵。注意管子的直徑和雷諾數(shù)必須符合每種壓差裝置的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的范圍。如果沒(méi)有特別校準(zhǔn)，測(cè)流量時(shí)其不確定度(95%置信度)為：孔板或噴嘴為1%~1.5%，文丘里管為1%~2%。

五水泵流量測(cè)量方法——堰法

　　堰是一種普遍認(rèn)知最穩(wěn)定的測(cè)流量方法，包括矩形堰、槽口堰、三角堰、全寬堰等。

　　堰流量系數(shù)的不確定度與標(biāo)準(zhǔn)要求的精度相差較大，堰會(huì)引起引水槽中非常敏感的速度分布，因此在正確的使用條件下應(yīng)對(duì)堰進(jìn)行原位校準(zhǔn)。采用堰法測(cè)量流量的不確定度(95%置信度)試驗(yàn)室為0.5%~1.5%，現(xiàn)場(chǎng)為1%~2%。

六水泵流量測(cè)量方法——流量計(jì)法

　　流量計(jì)(分渦輪流量計(jì)和電磁流量計(jì))法是當(dāng)前較普遍采用的測(cè)量流量方法。由于流量計(jì)直接給出電信號(hào)，易于集中到一個(gè)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中，且直觀、準(zhǔn)確、高效。

　　應(yīng)當(dāng)注意的是，對(duì)流量計(jì)要進(jìn)行周期校準(zhǔn)，且對(duì)介質(zhì)的清潔度要求較高，不能有雜物堵塞或纏繞。流量計(jì)系統(tǒng)不確定度(95%置信度)渦輪流量計(jì)為0.1%~0.5%，電磁流量計(jì)為0.5%~2%。

七水泵流量測(cè)量方法——速度面積法

　　在封閉管路中，分別用流速計(jì)和比托管測(cè)量流量的全部規(guī)范(儀器應(yīng)用的條件、儀器的選擇與使用)，通過(guò)測(cè)點(diǎn)速度的測(cè)量和用速度分布的圖解或數(shù)學(xué)積分來(lái)計(jì)算流量。

　　采用速度面積法測(cè)量流量的特點(diǎn)是：

　　1) 需要相當(dāng)長(zhǎng)的直管段，以保證有規(guī)律的速度分布。

　　2) 流速儀只適用于大口徑的管路或水渠。

　　3) 儀器投入測(cè)量狀態(tài)相當(dāng)困難，需較長(zhǎng)時(shí)間調(diào)試。

　　4) 大流量泵的試驗(yàn)中，速度積分法往往是唯一可采用的方法。

　　一般情況下，速度積分法測(cè)量系統(tǒng)不確定度(95%置信度)為1%~2%。但應(yīng)注意在管路中的流速儀或比托管的支架不能過(guò)分干擾液流;為避免擾動(dòng)或旋渦，除保證較長(zhǎng)的直管道外，還應(yīng)優(yōu)先考慮把測(cè)量截面置于泵的進(jìn)口。

八水泵流量測(cè)量方法——示蹤法

　　示蹤法測(cè)量流量包括“稀釋法”(恒速注入)和“通過(guò)時(shí)間法”(即鹽水速度法)。其采用的示蹤物質(zhì)可以是放射性的，也可以是非放射性的。

　　示蹤法的特點(diǎn)是，流量的測(cè)量范圍很大，對(duì)管路干擾很小，對(duì)管路的直管段長(zhǎng)度無(wú)要求，其系統(tǒng)不確定度(95%置信度)為1%~2%。

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