DB13T 5993-2024明渠堰槽流量计安装使用技术规范

明渠堰槽流量计安装使用技术规范2024-09-12实施2024-09-12实施河北省市场监督管理局发布I本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河北省市场监督管理局提出并归口。本文件起草单位：河北省计量监督检测研究院、汇中仪表股份有限公司、唐山大方汇中仪表有限公司、河北省仪表行业协会、保定市水土保持试验站。本文件主要起草人：高明、李彩霞、张博、赵宏建、王凤翔、严晓斌、王洁。1明渠堰槽流量计安装使用技术规范1范围本文件规定了明渠堰槽流量计的安装、使用要求，给出了堰槽、静水井、水位传感器安装参数和方式。本文件不适用于含有大量漂浮物质和易淤积物质的水流量测量。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。HJ15-2019超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法JJF1004-2004流量计量名词术语及定义3术语和定义JJF1004-2004和HJ15-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。标准量水堰槽weirsandflumesforflowmeasurement由上下游行近段、堰体和水位观测设施组成的用于流量计测量的装置。河流、湖泊或水库相对于给定基准面的自由水面的高度。明渠堰槽流量计openchannelweirsandflumesflowmeter由标准量水堰槽和水位流量转换仪表(二次仪表)组成的流量计。腔体与大气和堰槽连通的一种井式建筑，用以测量相对静止的堰槽的水位高度。测流建筑物上游的一段渠槽，在该渠段中已形成适当的流态，可以确保正确地测量。堰上水流所形成的射流。4.1量水堰槽安装4.1.1通用要求4.1.1.1堰槽上游水路应设置用于整流的行进渠槽，行进渠槽顺直段长度应满足本规范中相应类型堰槽要求的行进渠槽顺直段长度。行进渠槽底部水平面应与侧面垂直，充满水后不变形；轴线为直2线，宽度一致。行近渠道、下游渠道和静水井应用其他耐腐蚀材料预制而成，当用混凝土或砖石砌筑时，应使用水泥砂浆抹面压光。4.1.1.2堰板置于行近渠道末端，垂直安装，行近渠道、静水井和堰板均不应漏水。4.1.1.3连通管应采用耐腐蚀管道材料。泄水管应设于堰板最低处，用于检修或停水期间泄空堰体上游积水。泄水管直径应在(50~75)mm之间，出口段安装阀门。流量测量过程中，阀门关闭时应不漏水。4.1.1.4下游渠道内应无杂物，水流通畅，不影响堰上水位，连接堰板处应加固处理。4.1.1.5在堰槽体附近应设置水准点，用以校测渠底高程、堰顶高程、水尺及仪器安装零点高程。4.1.2薄壁堰安装4.1.2.1薄壁堰堰板垂直安装在顺直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽内。堰板上游面为一平面，在表面上任意两点间的连线与垂直于轴线的平面之间的斜率应小于1%。4.1.2.2行近渠槽顺直段长度应大于水面宽度的10倍。4.1.2.3三角形缺口薄壁堰缺口夹角的平分线与堰板中垂线应重合。4.1.2.4矩形缺口薄壁堰缺口中垂线应与行进渠槽中垂线相重合。4.1.2.5等宽薄壁堰堰顶为水平面，堰口宽度与行进渠槽宽度相同，堰板面与矩形行进渠槽水平轴线成90°角。等宽薄壁堰在堰板附近渠槽两壁应为垂直的光滑表面，沿高度方向渠槽宽度尺寸保持一致。水舌宽度尺寸应保持不变，渠槽边墙往堰板下游延伸长度应大于0.3倍实测最大水头。堰顶高程应大于堰体下游渠槽可能出现的最高水位0.1m。等宽薄壁堰水舌底缘与下游水面之间的边墙上设通气孔，使水舌上下表面始终与大气相通。4.1.2.6薄壁堰支板应低于堰口与水平线向下成45°角的平面以下。堰板下游水位应低于零水位150mm以上。常用薄壁堰的安装尺寸见附录A。常用薄壁堰的示意图见图1、图2、图3。图1三角形缺口薄壁堰示意图3图2矩形缺口薄壁堰示意图图3等宽薄壁堰示意图4.1.3宽顶堰安装宽顶堰垂直安装在顺直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽内。行近渠槽顺直段长度应大于水面宽度的10倍。堰顶宽度允许误差为堰顶设计宽度的0.2%;堰顶水平面允许有0.1%的坡度。堰体流态为自由出流时，下游水深不应超过总水头的63%。矩形宽顶堰的示意图见图4。4b水位流量转换仪表bhpTL图4矩形宽顶堰的示意图4.1.4三角形剖面堰安装三角形剖面堰应垂直安装在顺直的、槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽内。行近渠槽顺直段长度应大于渠槽宽度的5倍。三角形剖面堰的示意图见图5。水位流量转换仪表bh济图5三角形剖面堰的示意图4.1.5平坦V形堰安装平坦V形堰的堰顶线应与行近渠槽中轴线成90°角。V形堰口的顶点应在行近渠槽中轴线上，行近渠槽顺直段长度应大于渠槽宽度的5倍。堰体施工的允许误差：堰顶宽度相对误差应不大于0.2%;上、下游坡面坡度相对误差应不大于0.5%;堰顶线上最大误差点距平均堰顶线的相对误差应不大于堰宽的0.05%。平坦V形堰的示意图见图6。5bh泮图6平坦V形堰的示意图4.1.6长喉道槽安装长喉道槽应在自由流状态下测量流量，矩形、梯形及U形等长喉道上游收缩段采用1:2~1:3的收缩比，下游出口段应采用1:6的扩散比。喉道收缩断面与行进渠道断面比率不应大于0.7。喉道底宽的相对误差应不大于0.2%;喉道水平表面的水平误差应不大于喉道长度的0.1%;喉道斜面坡度、平均纵、横向坡度不大于0.1%;喉道长度的相对误差应不大于喉道长度的1%。水位测量断面应设置在进口渐变段前缘上游(3～4)倍最大测量水位之间。长喉道槽的示意图见图7。Bb图7长喉道槽的示意图4.1.7巴歇尔槽安装巴歇尔槽中心线应与行近渠槽中心线重合。顺直的行近渠槽长度应不小于5倍的行近渠槽宽度。巴歇尔槽进口收缩段底面应水平，两侧边墙与底面垂直且与纵轴线成1:5的比值对称收缩。上下游翼墙插入渠槽两测边壁的长度不得少于(0.4～0.5)m。进口和出口段应加以防护，上游护底长应大于4倍实测最大水头，下游护底长度应为(6～8)倍实测最大水头。喉道宽度b允许相对误差为宽度的60.2%。喉道的水平长度允许相对误差为水平长度的0.1%。堰高的允许相对误差为设计堰高的1.0%。常用巴歇尔槽自由流和淹没流的安装尺寸见附录B。巴歇尔槽的示意图见图8。图8巴歇尔槽的示意图4.1.8孙奈利量水槽安装孙奈利量水槽在平面上，两侧边墙由进口向出口收缩应呈梯形布置，横断面为矩形，底面水平。槽体进、出口横断面垂直于渠槽纵轴线。出口末端为跌坎，形成跌水进入下游河渠中。孙奈利量水槽构筑在天然河渠中时，底坎下游的河底和河岸应有一段距离的防护段。堰槽的进、出口与河渠两岸通过垂直翼墙连接，垂直翼墙与槽的轴线成直角。上下游水位测量断面与堰槽进、出口断面一致；连通管进口高程与槽底高程一致；水位测量应以渠底高程为零点。孙奈利量水槽的示意图见图9。7图9孙奈利量水槽的示意图4.1.9无喉道槽安装无喉道槽中心线应与行近渠槽中心线重合，整个槽身段的底部应水平。进口收缩段边墙高度应增加(0.15～0.20)m超高，防止超出设计标准洪水漫溢。上游收缩段的两侧边墙与底面垂直，并与槽身中心线呈1:3的比值对称收缩。下游扩散段两侧边墙与底面垂直，并与槽身中心线呈1:6的比值对称扩散。边墙与底面表面光滑平整。常用无喉道槽自由流和淹没流的安装尺寸见附录C。无喉道槽的示意图见图10。图10无喉道槽的示意图84.2静水井安装4.2.1静水井应设在明渠量水堰槽槽壁的外侧。堰式流量计静水井应设置于堰板上游(3～4)倍实测最大水头的位置，与渠道的距离尽量缩短。槽式流量计上游静水井应位于上游距喉道2/3收缩段长度的位置，与渠道的距离尽量缩短。对于淹没流的情况，应设置下游静水井，巴歇尔槽的下游静水井应设置在喉道外侧，无喉道槽的的下游静水井应设置在位于下游距喉道5/6扩散段长度的位置。4.2.2渠道和静水井之间应用连通管相连，连通管的长度尽量缩短，安装高程低于堰顶最低点。连通管直径应不小于50mm,连通管进口面积应不小于静水井横断面积的1%。连通管与行近渠槽边壁垂直，管口与壁面齐平，管口无毛刺。连通管管口距井底至少300mm。4.2.3静水井通常为圆形或方形，竖直设置，高度不低于渠顶，井筒内壁与水位传感器的间隙不小于75mm,静水井的横断面尺寸应能使装在井内的所有仪器自由运转，静水井内装有两个以上浮筒时，浮筒间距不应小于150mm。静水井底高程应低于行进渠槽中最低水位150mm,静水井顶面高程应大于预计最高水位300mm。4.3水位测量设备安装4.3.1水尺安装应按照量水堰槽的结构尺寸要求，将水尺直接安装于渠道或量水堰槽的内壁上，或标于测井内壁上。水尺刻度应清晰，最小刻度应不低于0.01m,误差应不大于0.5mm;数字应清楚且大小适宜，数字的下边缘应靠近相应的刻度处。水尺刻度、数字、底板的色彩对比应鲜明，且应用不溶于水、不易褪色和剥落的颜色或油漆。4.3.2水位传感器安装4.3.2.1安装形式有支架安装和法兰安装，优先选择法兰安装。4.3.2.2水位传感器应满足水位测量分辨力不低于1mm,水位测量准确度应不低于1%FS。4.3.2.3水位传感器用支架牢固安装在静水井或水位观测断面处。水位传感器发射面对准水面，与水面垂直；水位传感器的中心线与静水井或水位观测断面中心线重合。4.3.2.4用水准仪测定水位传感器的安装高程，仪器零点水位与堰顶零点高程一致。测量起始面为堰板的最低过水平面或在槽喉道相应位置的底部。4.3.2.5超声水位传感器发射面和发射角应不被遮挡，最高水面距离探头底面应大于盲区距离。雷达水位传感器的安装位置按现场条件确定，确保雷达波束不受遮挡，距离渠侧壁的位置应满足厂家要求，雷达波束达到渠底的最低点位置，应安装在距离渠侧壁不小于200mm的位置。磁致伸缩水位传感器安装时应保持垂直状态，螺纹法兰之间进行密封处理，为便于磁致伸缩装置检修和清洗，应选择宽裕的安装空间，同时避开磁性干扰区域。安装时，也可以选用其他形式的水位传感器，但应满足水位测量分辨力和水位测量准确度的要求。4.3.2.6选择安装位置时，不应离渠道边缘太近，可安装在渠道中线上方，避免影响仪表正常工作。探头进线用保护管保护，探头的防护等级应不低于IP65,材料应满足在环境温度、湿度范围内符合不氧化、不易老化、不变形等要求。4.4水位流量转换仪表安装4.4.1水位流量转换仪表不宜安装在露天条件下。当水位流量转换仪表安装在户外环境时，外壳防护等级不应低于IP65,仪表的过线孔宜密封，应防止雨淋和雷击。4.4.2水位流量转换仪表应避开强磁场干扰区域。4.4.3贸易结算用水位流量转换仪表，应充分考虑数据的安全性，仪表的参数应防止随意改变和清除，可采用双方商定的方式防护仪表参数。参数包括累计流量、历史记录、日志等。4.5线缆连接线缆连接前，应首先断电再打开仪表盖，按照水位传感器与水位流量转换仪表信号线连接应一一对应。信号线与电源动力线应各自穿金属管分别敷设，接线端子拧紧。接线完毕，将水位传感器与水位流量转换仪表出线孔的螺丝套旋紧密封，不使用的接线孔锁紧密封，连接确认无误后，送电95使用5.1使用明渠堰槽流量计，确定量水堰槽水位与流量的数学模型。5.2流量计按标牌上的信息使用，包含信息如下：a)制造厂名称、地址；b)仪器名称、型号规格；f)准确度等级；g)工作条件及防护等级。5.3流量计在使用时表面涂层应喷涂均匀，具有防腐功能，不得有剥皮、生锈或划痕。探头密封完好。联接部分紧固可靠，使用的电位器、螺钉在装配完毕后做防腐处理。5.4流量计在使用状态下的绝缘强度应满足在电源进线与机壳之间能承受50Hz、1500V交流有效值连续1min电压试验，无飞弧和击穿现象。电源进线与机壳之间绝缘电阻≥20MQ。5.5流量计应能显示瞬时液位、瞬时流量、累积流量及累积流量的计量总时间(分钟或小时)等参数，并能存储记忆流量参数；在其断电停机状态下保持存储数据不小于1年。5.6流量计在修改堰槽、校准液位、校准时间等关键参数时，仪器运行日志里应有记录且至少保存5.7在有防爆要求的环境中使用时，流量计应取得相应的防爆合格认证。5.8明渠堰槽流量计定期查验零点的漂移并进行零点检测。5.9应按照相关说明书要求，在设置界面输入密码进入参数设置菜单，正确设置量程、显示模式、通讯