明渠流(liu)量計是(shi)用于工礦(kuang)企業(ye)渠道(dao)、管(guan)線(xian)供水(shui)和污水排放的(de)流量(liang)測量儀表(biao)。是(shi)環境監(jian)測系(xi)統對污水排(pai)放(fang)總量(liang)控(kong)制(zhi)和排(pai)污收(shou)費(fei)的(de)必備(bei)工具(ju)。也可(ke)用于(yu)水源河流、農業(ye)水利灌(guan)溉方(fang)面(mian)的水量、制藥和(he)化工的(de)液位測量等(deng)。爲了加強(qiang)對城市排(pai)水和(he)企事(shi)業單位(wei)排(pai)水量的管(guan)理，需要有統(tong)一的排(pai)水流量測量方(fang)法(fa)。爲(wei)此，參照國(guo)際标準iso 4360-1984 堰槽明渠水流測量——三(san)角形剖(pou)面堰等(deng)标準(zhun)，我國(guo)制定(ding)了城市排水堰(yan)槽流量測(ce)量技(ji)術标準，包括：三(san)角形薄(bao)壁(bi)堰測(ce)流、矩(ju)形薄(bao)壁堰(yan)測(ce)流等5種技術(shu)标準。

      在我(wo)國，明(ming)渠流(liu)量(liang)計大部分引(yin)進(jin)國(guo)外産(chan)品，比較(jiao)昂貴。而(er)國内(nei)生産的空(kong)氣式(shi)明渠流(liu)量計，由于超聲波(bo)被水面懸浮的(de)泡沫所吸收，無反射回波，導緻(zhi)不能測量。本文(wen)作者設(she)計的流量計使用沉人式傳感器(qi)，特别(bie)适合于(yu)表(biao)面多泡沫和漂(piao)浮(fu)物(wu)的流量測量。且(qie)結構簡單、價格(ge)低，在(zai)測量(liang)精度(du)方(fang)面能夠(gou)達到(dao)工業(ye)應用(yong)的要求。

      1測量原理

      超(chao)聲波自補償明(ming)渠流量(liang)計采用(yong)超聲回波技術(shu)，通過測量标準(zhun)流量堰(yan)（槽）的液(ye)位高度，由計算機運算得到流量。當被測液體(ti)介質(zhi)通(tong)過(guo)流量槽（巴歇(xie)而槽）或堰（直角三角形缺口薄(bao)壁(bi)堰、矩(ju)形缺口薄壁堰(yan)、等寬(kuan)箔壁堰等(deng)）形成(cheng)自然(ran)流動(dong)時，以(yi)三角形薄(bao)壁堰測流爲例（由我國制(zhi)定的(de)技術标準(zhun)），三角形薄(bao)壁堰(yan)的形(xing)狀見圖1，圖(tu)中，α爲堰口角，（°）；h 爲堰頂(ding)水頭，m；p 爲堰高，m；hmax，爲(wei)堰頂(ding)***大水頭，m；b 爲(wei)行進渠道(dao)寬度，m；b 爲堰(yan)口高(gao)度，m。

      堰(yan)口角的(de)使(shi)用範(fan)圍爲α=20o～100o，常用堰口(kou)角α=90o。

      其(qi)流量q與流(liu)量槽(cao)的水(shui)位h有(you)如下(xia)關系

      

      式中(zhong)ce爲流(liu)量系數；g爲(wei)重力加速(su)度，gn= 9.8 m/s2；he爲(wei)有效(xiao)水頭，m。

      當圖(tu)1中α=90o時，ce值由(you)圖2查(cha)得。

      he值按(an)下式計(ji)算

      he=h+kh，

      式中h爲(wei)堰頂水頭，m；kh爲粘滞力(li)和表面張(zhang)力綜合影響的校正值，m。當α=90o時(shi)，kh爲(wei)0.00085 m。

      當tg α/2 =1 時，流量(liang)公式轉化(hua)爲

      q=2.3625 ceh5/2，

      式中h爲(wei)液位(wei)高度(du)，m