為解決污水管網(wǎng)流量監測中的難點(diǎn)與問(wèn)題,須選用與實(shí)際工況相適宜的管網(wǎng)流量計。目前,常見(jiàn)的可檢測非滿(mǎn)管狀態(tài)的流量計有多普勒超聲波流量計。
多普勒超聲波流量計,采用連續波超聲波多普勒原理(速度面積法),超聲波發(fā)射器為一固定聲源,隨流體一起運動(dòng)的固體顆粒起了與聲源有相對運動(dòng)的“觀(guān)察者”的作用,把入射到固體顆粒上的超聲波反射回接收據。發(fā)射聲波與接收聲波之間的頻率差,就是由于流體中固體顆粒運動(dòng)而產(chǎn)生的聲波多普勒頻移。這個(gè)頻率差正比于流體流速,則可通過(guò)測量頻率差求得流速。
非滿(mǎn)管情況下的流體斷面面積的測量要比滿(mǎn)管情況下復雜一些,將管道本身的斷面面積作為已知條件,進(jìn)而將此問(wèn)題轉換為對管道內液位的測量,目前較為常見(jiàn)的形式有以下幾種:
(1)在管道正上方居中位置開(kāi)孔,外加超聲波液位計。
(2)在管道內部的正上方固定超聲波液位探頭。
(3)在管道內底部設置壓力傳感器,可置于測流速的超聲波聲源傳感器內,通過(guò)所測流體壓力,結合管道斷面參數等,反算出液位。
得到速度與面積,可計算出流體的流量。但這樣的流量測量的方式也導致了一定的局限性,即多普勒超聲波流量計適用于規則的管道斷面,如圓形、矩形等。從測量介質(zhì)來(lái)看,該流量計比較適用于雜質(zhì)含量較多的市政污水、污泥的測量。常見(jiàn)的多普勒式流量計傳感器安裝方式有抱箍式安裝和桿式安裝。
抱箍式安裝優(yōu)點(diǎn)是安裝形式簡(jiǎn)潔,在污水管道中不容易鉤掛垃圾導致管道堵塞。但抱箍安裝時(shí)的固定問(wèn)題決定了該形式較適用于新建管網(wǎng)管道,現狀管道需做臨時(shí)性堵水處理,保證安裝時(shí)的無(wú)水環(huán)境。且未來(lái)維護時(shí),需要人員下井進(jìn)入管道潛水作業(yè)。
桿式安裝的優(yōu)點(diǎn)是,在管道位置和井室結構清楚的前提下,安裝時(shí)無(wú)需人員下井,可以在低水位時(shí)帶水安裝。日常維護方便,傳感器容易取出進(jìn)行清理。缺點(diǎn)是容易纏繞垃圾,為了彌補這一缺點(diǎn),減少桿式安裝日常維護的頻率,可將底部固定傳感器的底板加長(cháng),讓傳感器更加深入管道內部,減少垃圾纏繞的幾率,避免對監測數據的影響。