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巴氏計量槽

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一:簡介
巴歇爾槽(Parshall flume)又稱巴氏槽:是明渠流量測量的輔助設備。原型是文丘里水槽,后者的實驗是VM.Cone于1915年在美國的科羅拉多洲開始進行的。1922年F.L.Parshall對此進行了根本性的變革,制作了現在通用的巴歇爾槽。以后又多次重復了水力學實驗,制成了尺寸為1英寸到50英寸的各種量水槽。巴歇爾槽名字是1929年美國土木學會命名的。此后,英國、瑞士、意大利、印度、阿根廷等許多國家也提出了各種類型的文丘利水槽的設計方案并進行了實驗,但巴歇爾槽仍是文丘利水槽中最普及的水
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  • 產品描述

一:簡介

巴歇爾槽(Parshall flume)又稱巴氏槽:是明渠流量測量的輔助設備。原型是文丘里水槽,后者的實驗是VM.Cone于1915年在美國的科羅拉多洲開始進行的。1922年F.L.Parshall對此進行了根本性的變革,制作了現在通用的巴歇爾槽。以后又多次重復了水力學實驗,制成了尺寸為1英寸到50英寸的各種量水槽。巴歇爾槽名字是1929年美國土木學會命名的。此后,英國、瑞士、意大利、印度、阿根廷等許多國家也提出了各種類型的文丘利水槽的設計方案并進行了實驗,但巴歇爾槽仍是文丘利水槽中較普及的水槽。

二:計算原理

明渠內的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低。對于一般的渠道,液位與流量沒有確定的對應關系。因為同樣的水深,流量的大小,還與渠道的橫截面積、坡度、粗糙度有關。在渠道內安裝量水堰槽,由于堰的缺口或槽的縮口比渠道的橫截面積小,因此,渠道上游水位與流量的對應關系主要取決于堰槽的幾何尺寸。同樣的量水堰槽放在不同的渠道上,相同的液位對應相同的流量。量水堰槽把流量轉成了液位。通過測量量水堰槽內水流的液位,再根據相應量水堰槽的水位---流量關系,反求出流量。

三:構造

巴歇爾量水槽由上游收縮段、短直喉道和下游擴散段三部分組成。收縮段的槽底向下游傾斜,擴散段槽底的傾斜方向與喉道槽底相反,其結構如圖下圖所示。

 

1.jpg

 

巴歇爾槽構造尺寸(表-)單位:米

類別
序號
喉道段
收縮短
擴散段
墻高
b
L
N
B1
L1
La
B2
L2
K
D
1
0.025
0.076
0.029
0.167
0.356
0.237
0.093
0.203
0.019
0.23
2
0.051
0.114
0.043
0.214
0.406
0.271
0.135
0.254
0.022
0.26
3
0.076
0.152
0.057
0.259
0.457
0.305
0.178
0.305
0.025
0.46
4
0.152
0.305
0.114
0.400
0.610
0.407
0.394
0.610
0.076
0.61
5
0.228
0.305
0.114
0.575
0.864
0.576
0.381
0.457
0.076
0.77
6
0.25
0.60
0.23
0.78
1.325
0.883
0.55
0.92
0.08
0.80
7
0.30
0.60
0.23
0.84
1.350
0.902
0.60
0.92
0.08
0.95
8
0.45
0.60
0.23
1.02
1.425
0.948
0.75
0.92
0.08
0.95
9
0.60
0.60
0.23
1.02
1.500
1.0
0.90
0.92
0.08
0.95
10
0.75
0.60
0.23
1.38
1.575
1.053
1.05
0.92
0.08
0.95
11
0.90
0.60
0.23
1.56
1.650
1.099
1.20
0.92
0.08
0.95
12
1.00
0.60
0.23
1.68
1.705
1.139
1.30
0.92
0.08
1.0
13
1.20
0.60
0.23
1.92
1.80
1.203
1.50
0.92
0.08
1.0
14
1.50
0.60
0.23
2.28
1.95
1.303
1.80
0.92
0.08
1.0
15
1.80
0.60
0.23
2.64
2.10
1.399
2.10
0.92
0.08
1.0
16
2.10
0.60
0.23
3.00
2.25
1.504
2.40
0.92
0.08
1.0
17
2.40
0.60
0.23
3.36
2.40
1.604
2.70
0.92
0.08
1.0
18
3.05
0.91
0.343
4.76
4.27
1.794
3.68
1.83
0.152
1.22
19
3.66
0.91
0.343
5.61
4.88
1.991
4.47
2.44
0.152
1.52
20
4.57
1.22
0.457
7.62
7.62
2.295
5.59
3.05
0.229
1.83
21
6.10
1.83
0.686
9.14
7.62
2.785
7.32
3.66
0.305
2.13
22
7.62
1.83
0.686
10.67
7.62
3.383
8.94
3.96
0.305
2.13
23
9.14
1.83
0.686
12.31
7.93
3.785
10.57
4.27
0.305
2.13
24
12.19
1.83
0.686
15.48
8.23
4.785
13.82
4.88
0.305
2.13
25
15.24
1.83
0.686
18.53
8.23
5.776
17.27
6.10
0.305
2.13


 
其它常數項需要實驗確定,一般情況如下,F=60cm, G=90cm; K=8cm, N--23cm,x=5cm, y=8cm; E根據渠道深度而定,高出上游水位0.1-0.2cm,一般可采用1.00米。量水槽上下游護底長都為槽底高H的函數:
上游護底L,二4H;
下游護底L,=(6^-8) H;
同時,由于量水槽內流速較大,喉道中水面的波動也很大,直接在槽中測定水位有困難。因此,在槽壁設置后觀測井,安量測水尺。井底比槽檻要低20-25cm,測井與量水槽可用平置的金屬管或混凝土管連接,管子的中心線應高出槽底3cm,上游水尺位于喉道上游距喉道首端((2/3)處,下游水尺位于喉道末端以上5cm的槽壁處。上下游水尺零點與槽底高要齊平,觀測井要無漏水現象,井中經常理泥沙,井上加蓋,避免雜物入內。

 
四:應用
1、巴歇爾槽形狀復雜,比堰的價格高,而且為了提高精度要求量水槽的各部分尺寸準確。但也有這樣一些其它測量裝置無法比擬的優點:水位損失小(約為堰的四分之一)、水中即使有固態物質也幾乎不沉淀、接近流速的影響小、對下流側的水位影響比較小等,所以被用來測量農業用水、工業用水等其它液體的流量。
2、巴歇爾槽與MQ-2000型超聲波明渠流量計配合使用,把明渠內流量的大小轉成液位的高低。測量明渠內水的流量。如城市供水引水渠、火電廠冷卻水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工礦企業廢水排放以及水利工程和農業灌溉用渠道。
3、材質類型:玻璃鋼,PP,不銹鋼,流量越大,相應增加壁厚
4.常用型號規格明渠流量計安裝尺寸:(單位m)

類別

 
序號
喉道段
收縮短
擴散段
墻高
長*寬*高(mm)
流量范圍(m3/h)
體積(m3)
b
L
N
B1
L1
La
B2
L2
K
D
1
0.025
0.076
0.029
0.167
0.356
0.237
0.093
0.203
0.019
0.23
635*267*265
0.32~19.44
0.04
2
0.051
0.114
0.043
0.214
0.406
0.271
0.135
0.254
0.022
0.26
774*314*305
0.65~47.52
0.07
3
0.076
0.152
0.057
0.259
0.457
0.305
0.178
0.305
0.025
0.46
914*359*517
2.77-115.56
0.17
4
0.152
0.305
0.114
0.400
0.610
0.407
0.394
0.610
0.076
0.61
1525*500*730
5.4~399.6
0.56
5
0.228
0.305
0.114
0.575
0.864
0.576
0.381
0.457
0.076
0.77
1630*675*890
9.0~900
0.98
6
0.25
0.60
0.23
0.78
1.325
0.883
0.55
0.92
0.08
0.80
2845*980*1060
10.82~900
2.96
7
0.30
0.60
0.23
0.84
1.350
0.902
0.60
0.92
0.08
0.95
2870*940*1200
12~1440
3.24
8
0.45
0.60
0.23
1.02
1.425
0.948
0.75
0.92
0.08
0.95
2945*1120*1200
16.2~2268
3.96
9
0.60
0.60
0.23
1.02
1.500
1.0
0.90
0.92
0.08
0.95
3020*1300*1200
45~3060
4.71
10
0.75
0.60
0.23
1.38
1.575
1.053
1.05
0.92
0.08
0.95
3095*1480*1200
90~3960
5.50
11
0.90
0.60
0.23
1.56
1.650
1.099
1.20
0.92
0.08
0.95
3170*1660*1200
108~4500
6.31
12
1.00
0.60
0.23
1.68
1.705
1.139
1.30
0.92
0.08
1.0
3200*1780*1250
105~5400
7.12
13
1.20
0.60
0.23
1.92
1.80
1.203
1.50
0.92
0.08
1.0
3320*2020*1250
126*7200
8.38
14
1.50
0.60
0.23
2.28
1.95
1.303
1.80
0.92
0.08
1.0
3470*2380*1250
162~9000
10.32
15
1.80
0.60
0.23
2.64
2.10
1.399
2.10
0.92
0.08
1.0
3620*2740*1250
288~10800
12.40
16
2.10
0.60
0.23
3.00
2.25
1.504
2.40
0.92
0.08
1.0
3770*3100*1250
342~12960
14.61
17
2.40
0.60
0.23
3.36
2.40
1.604
2.70
0.92
0.08
1.0
3920*3460*1250
360~14400
16.96
18
3.05
0.91
0.343
4.76
4.27
1.794
3.68
1.83
0.152
1.22
7010*4860*1250
576~29800
42.60

 

 
五:注意事項
1·巴歇爾槽的中心線要與渠道的中心線重合,使水流進入巴歇爾槽不出現偏流。
2·巴歇爾槽安裝在渠道上要牢固。與渠道側壁、渠底連結要緊密,不能漏水。使水流全部流經巴歇爾槽的計量部位。巴歇爾槽       的計量部位是槽內喉道段。
3·巴歇爾槽通水后,水的流態要自由流。巴歇爾槽的淹沒度要小于規定的臨界淹沒度。
4·巴歇爾槽的上游應有大于5倍渠道寬的平直段,使水流能平穩進入巴歇爾槽。即沒有左右偏流,也沒有渠道坡降形成的沖力。    (參見下圖)

 
  第一步:巴歇爾槽放入明渠中,保持槽子水平,

 

2.jpg

 

要求:(1)保持巴歇爾槽下游排放暢通。不積水,如不暢通。保持水位差大于或等于30MM。
(2)巴歇爾槽前直段有1-3米的距離緩沖區,緩沖渠應和槽子底部水平,有便于超聲波的測量。
(3) 必須保證巴歇爾槽下游有水位差,排放暢通,不會積水。

第二步:在巴歇爾槽左右用混凝土澆灌或用磚累起,保證槽子不變形,大槽子內部要有支撐,保證槽子不凸出。保證水流全部 從巴歇爾槽經過。巴歇爾槽安裝一定是要水平。如果槽子距渠道距離過大,用磚壘砌使槽子和磚距離始終保持50- 100 毫米,然后用水泥砂漿填滿。

 

3.jpg

(4)巴歇爾槽安裝的幾種情況:

4.jpg

 

 

 

巴歇爾槽安裝的較關鍵點:必須保證巴歇爾槽下游有水位差,排放通暢,不會積水。

注:巴歇爾槽支架處為水流上游。

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