Группа Т 86.3

 

ГОССТАНДАРТРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 

рекомендация

 

государственная система обеспечения единстваизмерений

 

расход жидкости в безнапорных каналах СИСТЕМ

водоснабжения и канализации

МЕТОДИКАВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ПОМОЩИ

стандартных ВОДОСЛИВОВОВ И ЛОТКОВ

 

ми 2406-97

 

Дата введения15.05.97 г.

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕДАННЫЕ

 

1. РАЗРАБОТАНА И ВНЕСЕНА Государственным научным центром РФНИИ ВОДГЕО и акционерным обществом "ИРВИС"

 

РАЗРАБОТЧИКИ

П.В. Лобачев канд. техн. наук, В.И. Мясников канд. техн. наук,О.Д. Лойцкер канд. техн. наук

 

2. УТВЕРЖДЕНА Всероссийским научно-исследовательскиминститутом расходометрии (ВНИИР)

 

3. ЗАРЕГИСТРИРОВАНА ВНИИМС 15.05.97 г.

 

4. ВЗАМЕН МИ 2122-90

 

 

Настоящая рекомендация распространяется на расход жидкости,измеряемый в открытых каналах систем водоснабжения и канализации, иустанавливает методику выполнения измерений при помощи стандартных водосливов илотков.

Рекомендация предназначена для применения в организациях ипредприятиях, осуществляющих проектирование, изготовление, монтаж, эксплуатациюи метрологическое обслуживание расходомеров со стандартными водосливами илотками в системах водоснабжения и канализации.

Рекомендация соответствует международным стандартам ИСО1438-80, ИСО 4359-83, ИСО 4360-84, ИСО 4374-82, ИСО 8333-85.

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

1.1 В рекомендации изложены требования к расходомерам состандартными водосливами и лотками, нормированные значения расчетныхкоэффициентов и множителей. Положения настоящей методики обеспечиваютвозможность применения стандартных водосливов и лотков без их индивидуальнойградуировки.

1.2 Расходомеры со стандартными водосливами и лоткамипредназначены для измерения расхода и объема (количества) воды и сточнойжидкости в системах водоснабжения и канализации, а также в пунктах контролязагрязненности поверхностных вод.

1.3 Условные обозначения величин, встречающихся врекомендации, приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.

Условныеобозначения основных величин

 

Величина	Условное обозначение	Единица величины
Объемный расход (общее обозначение)	Q	м3/c (м3/ч)
Наибольший измеряемый расход	Qmax	To же
Наименьший измеряемый расход	Qmin	"
Средний измеряемый расход	Qcp	"
Верхний предел измерений расходомера	Qп	"
Напор жидкости над порогом водослива или дном лотка	h	м
Наибольший напор (соответствующий Qmax)	hmax	То же
Напор, соответствующий Qср	hcp	"
Верхний предел измерений уровнемера	hп	"
Перепад уровня в бьефах водослива или лотка	Dh	"
Наибольший перепад уровня в бьефах водослива или лотка	Dhmax	"
Допустимое превышение отметок стенки (дамбы) канала над максимальным уровнем жидкости	Dдоп	"
Уровень жидкости в верхнем бьефе водослива или лотка	hв.б.	м
Уровень жидкости в нижнем бьефе водослива или лотка, измеренный от плоскости дна отводящего канала	hн.б.	То же
Напор воды в нижнем бьефе над порогом водослива или дном лотка	hн	"
Относительное затопление	h=hн/h	-
Предельное относительное затопление при свободном истечении	hпр	-
Числовые множители в уравнениях расхода	E0; E	-
Площадь поперечного сечения потока в подводящем канале	Aw	м2
Угол наклона боковых стенок или граней водослива или лотка	a	...°
Ширина канала по дну перед водосливом или лотком	В	м
Ширина порога водослива или горловины лотка	b	To же
Ускорение свободного падения	g	м/с2
Число Фруда ()	Fr	-
Обобщённый коэффициент расхода	Со	-
Коэффициент расхода	cd	-
Коэффициент, учитывающий влияние скорости в подводящем канале	Cv	-
Коэффициент формы	cf	-
Высота порога водослива или лотка	P	м
Длина порога водослива или горловины лотка (вдоль оси канала)	l	To же
Диаметр отверстия соединительной трубы успокоительного устройства	d	To же

 

Примечание. Редковстречающиеся обозначения указаны в тексте рекомендации.

 

2. НОРМЫПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

 

2.1 Методика выполнения измерений обеспечивает выполнение измеренийрасхода с относительной погрешностью, не превышающей ±5% от верхнего пределаизмерений расходомеров со стандартными водосливами или лотками.

2.2 Водосливы и лотки должны использоваться только в режимесвободного (незатопленного) истечения жидкости, при котором изменение уровня внижнем бьефе не влияет на определяемый расход жидкости, т.е. значениеотносительного затопления h непревышает предельных значений h_пр.

2.3. Погрешность измерений расхода при помощи стандартныхводосливов и лотков характеризуется совокупностью составляющих погрешности,обусловленных неточностью определения каждого из параметров, входящих врасчётные уравнения расхода.

При определении погрешности измерений расхода жидкостидопускается не учитывать (ввиду их незначительности) составляющие погрешности,обусловленные влиянием температуры измеряемой среды, если она находится впределах от 0 до 25°С, а также отклонением от расчётного значения ускорениясвободного падения в зависимости от широтного и высотного расположения объекта.

Допускается не учитывать случайную составляющую погрешностиизмерений уровня жидкости, вызванную пульсациями её поверхности, если прииспользовании успокоительных устройств амплитуда пульсаций поверхности непревышает половины основной абсолютной погрешности применяемого средстваизмерений уровня.

 

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

 

3.1 Методы измерений расхода и объёма жидкости при помощиводосливов и лотков относятся к косвенным методам. Расход жидкости принезатопленном (свободном) истечении однозначно связан с напором относительногоризонтальной плоскости порога водослива или дна лотка.

3.2 Схемы движения жидкости через водосливы и лотки показанына рис. 1. В общем случае уравнение расхода при истечении жидкости черезводослив или лоток имеет вид

 

                                                           (1)

 

СХЕМА ДВИЖЕНИЯЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ВОДОСЛИВЫ И ЛОТКИ

 

а

б

в

 

а - водослив с тонкойстенкой ; б - лоток с боковым сжатием ; в - лоток или водослив с широкимпорогом; 1 - подводящий участок канала (верхний бьеф); 2 - стенка водослива ; 3- отводящий участок канала (нижний бьеф); 4 - горловина лотка; 5 - порог

 

Рис. 1

 

Площадь поперечного сечения потока А_w в отверстии (горловине) водослива илилотка зависит от ширины порога или горловины и от напора, поэтому уравнение (1)представляют в виде

 

                                                       (2)

 

Числовой множитель Е₀ и показатель степени n зависят от формы отверстия водослива или горловины лотка.

3.3. С целью упрощения вычисления значений расхода дляводослива или лотка конкретного типа применяют расчётные формулы, в которыхзначения всех постоянных величин (,  и т.п.) объединены в одномчисловом множителе Е:

 

Q = E × C₀ × b × hⁿ                                                           (3)

 

3.4. Обобщенный коэффициент расхода С₀характеризует отклонение действительных значений расхода от вычисленных поаналитическим уравнениям. Учитывая, что это отклонение зависит от различныхфакторов, например, от скорости в подводящем канале, конструкции водослива илилотка, формы поперечного сечения отверстия и т.п., обобщённый коэффициентрасхода представляют в виде произведения отдельных коэффициентов:

С₀ = c_d × C_v × C_f

Коэффициент c_dучитывает влияние сил трения и соотношение размеров водослива или лотка.Значение c_dможет быть постоянным или зависеть от изменения уровня жидкости. Коэффициентскорости подхода С_v учитывает влияниескорости подхода жидкости к водосливу или лотку. Для водослива с доннымсжатием, т.е. с порогом C_v = f (h/P), для лотка только с боковым сжатием C_v = f (b/B), для водослива и лотка с донным и боковым сжатием C_v = f (b/B, h/P). Коэффициент формы C_f вводят для учёта формы только водосливов трапецеидальногосечения.

3.5. При измерениях расхода жидкости с температурой больше25°С в уравнение (3) вводят поправочный множитель К_т.

 

Значенияпоправочного множителя К_т

 

Температура жидкости, °С	Значение поправочного множителя Кт
26	0,998
28	0,998
30	0,997
32	0,997
36	0,997
40	0,996
50	0994

 

3.6. При изменениях расхода жидкости, протекающей черезводослив с тонкой стенкой, учитывают влияние сил вязкости и поверхностногонатяжения. С этой целью в уравнение (2) вместо h вводят(h + K_h), а вместо b вводят (b + К_b).Поправки K_h и К_bзависят от типа водослива, размеров порога водослива и значения напора (разд.4).

 

4. СРЕДСТВАИЗМЕРЕНИЙ РАСХОДА И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

 

4.1. В состав средств измерений расхода входят: стандартныеводосливы и лотки (табл. 2), уровнемеры и вспомогательные устройства(успокоительные колодцы, соединительные линии, измерительные преобразователи,самопишущие или интегрирующие преобразователи и др.).

4.1.1. Конструкция водослива или лотка и способ их установкина объекте должны обеспечивать возможность периодического осмотра и поверки сцелью установления соответствия требованиям настоящей рекомендации.

4.1.2. Конструкцию и размеры водослива или лоткарассчитывают, исходя из стандартных значений верхних пределов измерений уровнемераи номинальных значений шкал расходомера по ГОСТ-18140-84. Допускаетсяиспользовать приборы со шкалами в относительных единицах (процентах).

4.1.3. Входная (обращённая к верхнему бьефу) плоскостьводослива должна быть перпендикулярна к осевой плоскости подводящего канала.Отклонение от перпендикулярности не должна превышать 5°.

Плоскость водослива должна быть вертикальной. Отклонение отвертикальности не должно превышать 3°.

4.1.4. Смещение осевой плоскости горловины лотка илиотверстия водослива относительно осевой плоскости подводящего канала не должнапревышать: 5 мм при ширине подводящего канала В<0,5 м; 10 мм при В=0,5-1,5м; 25 мм при В>1,5 м.

4.1.5. Отклонение боковых стенок горловины лотка или гранейводослива от вертикали не должно превышать ±1°.

4.1.6. Отклонение углов наклона граней порогов водосливов илотков от нормируемых значений не должно превышать ±1°.

4.1.7. Дно горловины и входного раструба лотка или гребеньводослива должны быть горизонтальными. Отклонение от средней отметки горизонтальнойплоскости не должно превышать 3 мм на 1 м длины (или ширины) горловины лотка и2 мм на 1 м ширины отверстия водослива.

 

Таблица 2

 

Основныетехнические характеристики стандартных водосливов и лотков

 

Наименование водослива или лотка	Допустимые значения напора, м		Допустимые значения ширины порога или горловины, м		Условия свободного (незатопленного) истечения	Максимальное значение Fr в подводящем канале
	hmin	hmax	bmin	bmax
ВОДОСЛИВЫ С ТОНКОЙ СТЕНКОЙ
Треугольный	0,05	0,40	-	-	Dh³h+0,05 м	0,45
Прямоугольный	0,03	1,00	0,15	3,00	Dh³h+0,05 м	0,50
Трапецеидальный	0,05	1,00	0,25	3,00	Dh³h+0,05 м	0,45
ВОДОСЛИВЫ С ШИРОКИМ ПОРОГОМ
Треугольного профиля	0,06	3,0P	0,30	6,00	h £ 0,75	0,60
Треугольного профиля с треугольным (V-образным) вырезом	0,10	3,0P	0,50	10,00	h £ 0,75	0,60
Прямоугольного профиля с закруглённой входной кромкой	0,06	0,80	0,30	3,00	По п. 4.9.6.	0,60
Трапецеидального профиля	0,06	1,00	0,30	3,00	h£0,75	0,60
РАСХОДОМЕРНЫЕ ЛОТКИ
Лотки критической глубины (Вентури) прямоугольного сечения:
а) с боковым сжатием	0,10	2,00	0,15	3,00	h £ 0,75	0,60
б) с порогом (донным сжатием)	0,06	2,00	0,15	5,00	h £ 0,75	0,60
Лотки Паршалла	0,10	1,8	0,15	15,2	по п. 4.11.5.	0,60

 

4.1.8. Неровность (волнистость) обращённой к подводящемуканалу плоскости водослива с тонкой стенкой, характеризуемая высотой волны, недолжна превышать 0,005 В, при этом длина волны должна превышать её высоту неменее чем в 50 раз.

4.1.9. Отклонение действительного размера "b" отрасчетного или погрешность измерений этого размера не должны превышать 0,2%.Если фактический размер "b" отличается от расчетного более, чем на0,2%, то верхний предел расходомера и промежуточные значения его градуировочнойхарактеристики следует определять по расчётной формуле расхода, подставляя внего фактическое (измеренное) значение "b".

Требования к точности воспроизведения или измерений другихразмеров изложены в соответствующих пунктах, относящихся к конкретнымводосливам и лоткам.

4.1.10. Конструкция водослива или лотка должнапредусматривать возможность установки первичных преобразователей уровнемера(буйков, пневмометрических трубок и т.п.) в успокоительных колодцах, сосудахили нишах, соединённых с подводящим каналом или проточной частью сужающихустройств при помощи отверстий, щели в стенке или соединительной трубы.

4.1.11. Размеры успокоительных устройств (рис. 2) должныобеспечивать уменьшение колебаний уровня жидкости до значения, не превышающегополовины допускаемой абсолютной погрешности уровнемера.

Минимальные размеры успокоительного устройства выбираютисходя из условия, чтобы площадь его поперечного сечения (в горизонтальнойплоскости) превышала не менее, чем в десять раз суммарную площадь отверстий илищели, соединяющих устройство с потоком.

4.1.12. Диаметр отверстия, соединяющего поток суспокоительным устройством, должен удовлетворять условию

 

                                                          (4)

 

где А_wmin - минимальная площадь сеченияподводящего канала, м².

Одновременно соблюдают условия:

для чистых жидкостей 5 £d £ 20 мм;

для загрязнённых жидкостей, суспензий и эмульсий 10 £ d £ 50 мм. Обращённая к потоку кромка отверстия или щелидолжна быть гладкой и не выступать за плоскость боковой стенки канала.

 

УСПОКОИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВАИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ВОДОСЛИВОВ И ЛОТКОВ

 

а

б                                                              в

                                                 

 

а - отдельно стоящийуспокоительный колодец; б - совмещённый успокоительный колодец;

в - успокоительнаяниша; 1 - канал; 2 - соединительная труба; 3 - успокоительный колодец;

4 - успокоительнаяниша; 5 - разделительная пластина; 6 - соединительное отверстие.

 

Рис. 2

 

4.2. Требования к прилегающим участкам канала.

4.2.1. Водослив или лоток устанавливают на прямолинейныхучастках каналов, устойчивых к размыву, заилению и зарастанию. Длинапрямолинейного подводящего участка канала должна быть не менее:

6 В - для водосливов,

5 В - для лотков.

Допускаемое отклонение от прямолинейности подводящего участкапо оси канала не должно быть более 3°.

4.2.2. Допускаемое отклонение от расчётных (проектных)значений размеров подводящего участка канала или погрешность их измерений недолжны превышать ±5%.

4.2.3. При установке водослива или лотка после поворотов, регулирующихсооружений и других местных сопротивлений при измерениях расхода жидкости, ненесущей плавающих и волокнистых включений, можно в целях повышения точностиизмерений применять решетки, сетки и другие струенаправляющие устройства.Расстояние от таких устройств до водослива или лотка должно быть не менее 10 b.

4.2.4. В случае образования в подводящем участке стоячейволны, например, при сопряжении участков канала с различными уклонами,расстояние от плоскости водослива или горловины лотка до стоячей волны должнобыть не менее 10 h_max.

4.2.5. На подводящем участке канала перед лотком иливодосливом не должно быть отложений наносов слоем более 0,01 h_cp.

4.2.6. Длину прямолинейных участков отводящего канала нелимитируют. Уклон или перепад уровня на отводящем участке канала должныобеспечивать заданный режим свободного истечения через водослив или лоток внезависимости от наличия поворотов или других местных сопротивлений.

4.3. Треугольный водослив с тонкой стенкой.

4.3.1. Треугольные водосливы с тонкой стенкой (водосливы стреугольным вырезом в тонкой стенке) предназначены для измерений расходажидкости, содержащей не более 0,5 кг/м³ взвешенных нерастворимыхчастиц. Такие водосливы рекомендуется применять при больших колебаниях расходаизмеряемой жидкости и лабораторных исследованиях.

4.3.2. Треугольный вырез водослива (рис. 3) может бытьвыполнен с центральным углом a от 20 до100°. Рекомендуется применение водослива с a= 90°.

Отклонение действительного значения центрального угла отнормированного или расчётного не должно превышать 2°, а погрешность измеренийэтого угла должна быть не более ±10'.

4.3.3. Кромка водослива, обращённая к подводящему каналу(верхнему бьефу), должна быть острой. Ширина торца кромки водослива должнасоставлять е = (1 - 3) мм.

Чистота обработки поверхностей граней водослива должнасоответствовать указанной на рис. 3. При монтаже водослива биссектриса егоцентрального угла должна соответствовать вертикали с отклонением не более ±1°.

4.3.4. Основное уравнение расхода через треугольный водосливс тонкой стенкой имеет вид:

 

                                                   (5)

или

                                                       (6)

 

где h_e - приведённыйнапор над вершиной центрального угла в створе измерений уровня, м.

4.3.5. Расчётные формулы расхода через треугольный водосливс тонкой стенкой:

при измерениях в м³/c

 

                                                     (7)

 

при измерениях в м³/ч

 

                                                       (8)

 

4.3.6. Коэффициент расхода С₀ зависит от значенияцентрального угла a и соотношенийвысоты порога Р, ширины подводящего канала В и напора h,т.е.

Для  £0,2 и  £ 0,4 значения С₀ принимаютпостоянными:

 

a...	20°	40°	60°	90°	100°
С0...	0,5930	0,5815	0,5770	0,5784	0,5810

 

Зависимость С₀ от значений  и  для водослива с a = 90° приведена в табл. 1 приложения.

4.3.7. Приведённый напор h_eопределяют по формуле

 

h_e= h + K_h                                                               (9)

 

ТРЕУГОЛЬНЫЙ ВОДОСЛИВС ТОНКОЙ СТЕНКОЙ

 

 

Рис. 3

 

Значения поправки K_hпринимают в зависимости от центрального угла водослива:

 

a...	20°	40°	60°	80-100°
Kh, мм...	2,9	1,7	1,2	0,8

 

4.3.8. Минимальное значение h, нижекоторого может возникнуть явление "прилипания струи", равно 0,05 м.Максимальное значение h_max для водослива суглом a ³90° должно быть не более 0,4 м; для водослива с углом a < 90° - не более 0,3 м.

4.3.9. Расстояние от стенки водослива до створа измеренийнапора l₁ @ 4 h_max.

4.4. Прямоугольный водослив с тонкой стенкой.

4.4.1. Прямоугольные водосливы с тонкой стенкойпредназначены для измерения расхода жидкости, содержащей не более 0,5 кг/м³твёрдых взвешенных частиц. Нормированы водосливы без бокового сжатия (b = В) и с боковым сжатием (b < В)(рис. 4).

4.4.2. Для водослива без бокового сжатия необходимообеспечивать подвод воздуха под струю. Для этого уровень воды нижнего бьефадолжен быть ниже гребня водослива минимум на 0,05 м, а в стенках отводящегоканала необходимо предусмотреть отверстия диаметром не менее 20 мм, примыкающиес низовой стороны к плоскости порога и расположенные на 25 мм ниже гребняводослива. Отверстия должны быть соединены с атмосферой подводящей трубкойдиаметром не менее 20 мм.

4.4.3. Кромка водослива, обращённая к подводящему каналу(верхнему бьефу), должна быть острой. Чистота обработки поверхности гранейводослива должна соответствовать указанной на рис. 4. Ширина торца кромкиводослива должна составлять е = (1 - 4) мм.

Отклонения углов, образованных боковыми гранями и порогомводослива, от нормируемого значения не должны превышать ±1°.

4.4.4. Основные размеры прямоугольных водосливов с тонкойстенкой должны удовлетворять следующим требованиям:

при b = В (водослив без боковогосжатия)

h/p£l,5;h_min = 0,03 м; P_min=0,1м; b³0,2м;

при b < В (водослив с боковымсжатием)

h/р £2,5; h_min = 0,03 м; Р_min= 0,1 м; b ³ 0,15 м;  ³ 0,1 м.

4.4.5. Уравнение расхода для прямоугольного водослива стонкой стенкой в общем случае имеет вид:

 

                                                   (10)

 

где b_e = b + К_b - приведённаяширина выреза водослива, м;

h_e = h+ К_h - приведённый напор, м.

Поправку К_b вводят при b < 0,3 м.

Поправку K_h вводят при h < 0,1 м.

4.4.6. Значения поправки К_bдля воды при температуре (5-25)°С принимают в зависимости от соотношения :

 

	Кb, мм		Кb, мм
0,3	2,5	0,8	4,2
0,4	2,7	0,9	3,5
0,6	3,6	1,0	-0,9

 

Поправку K_h принимаютравной 1 мм.

4.4.7. Расчётные формулы расхода для прямоугольноговодослива с тонкой стенкой:

при измерениях в м³/с

 

Q =2,953C₀ × b_e × ,                                                    (11)

 

при измерениях в м³/ч

 

Q =10630C₀ × b_e × .                                                     (12)

 

4.4.8. Коэффициент расхода С₀ вычисляют поформуле

 

                                                             (13)

 

где а, а' - поправочные множители.

Значения а и а' приведены в табл. 3.

 

Таблица 3

 

Значения а и а'для вычисления коэффициента расхода С₀ прямоугольного

водослива с тонкойстенкой

 

b/B	а	а'	b/В	а	а'
1,0000	0,6020	0,0750	0,5000	0,5920	0,0120
0,9500	0,6000	0,0700	0,4500	0,5915	0,0090
0,9000	0,5980	0,0640	0,4000	0,5910	0,0060
0,8500	0,5970	0,0550	0,3500	0,5900	0,0040
0,8000	0,5960	0,0450	0,3000	0,5895	0,0020
0,7500	0,5950	0,0370	0,2500	0,5890	0,0000
0,7000	0,5940	0,0300	0,2000	0,5880	-0,0020
0,6500	0,5935	0,0250	0,1500	0,5875	-0,0020
0,6000	0,5930	0,0180	0,1000	0,5870	-0,0020
0,5500	0,5925	0,0150	0,0500	0,5870	-0,0023

 

Значения а и а' при шаге соотношений b/В,меньше указанного в табл. 3, определяют линейной интерполяцией.

 

ПРЯМОУГОЛЬНЫЙВОДОСЛИВ С ТОНКОЙ СТЕНКОЙ

 

 

Рис. 4

 

4.4.9. Расстояние от гребня водослива до створа измеренийнапора должно составлять l₁ = 4 h_max.

4.5. Трапецеидальные водосливы с тонкой стенкой.

4.5.1. Трапецеидальные водосливы с тонкой стенкойпредназначены для измерений расхода жидкости, содержащей не более 0,5 кг/м³твёрдых взвешенных частиц, в каналах с трапецеидальным поперечным сечением(рис. 5).

4.5.2. Требования к кромке водослива, обращённой к верхнемубьефу подводящего канала, аналогичны указанным для прямоугольных водосливов.Нормированы водосливы, у которых tg a = 0,25 и tg a = 1,00.Отклонения углов, образованных боковыми гранями и порогом водослива, отнормированных значений не должны превышать ± 2°, а погрешность их измерений -не более 15'.

4.5.3. Основные размеры трапецеидальных водосливов должныудовлетворять следующим условиям:

Р ³ 0,3 м; b £3,0 м; 0,1 b £ h_max £ 0,35 b;  ³0,2 м; h_min = 0,05 м.

4.5.4. Уравнение расхода для трапецеидального водослива стонкой стенкой в общем случае имеет вид:

 

Q = C_DC_f[b + 0,8(tga) h]                                           (14)

 

4.5.5. Расчётные формулы расхода для трапецеидальноговодослива:

для водослива с tga = 0,25 при измерениях в м³/с

 

Q =1,86 b × h^3/2;                                                        (15)

при измерениях в м³/ч

Q =6696 b × h^3/2                                                         (16)

 

Для водослива с tga = 1,00 в формулы (15) и (16) вводяткоэффициент формы C_f, вычисляемый по формуле

 

                                                          (17)

 

4.5.6. Расстояние створа измерений уровня от стенкиводослива l₁ @ 3 h_max.

4.6. Водослив с порогом треугольного профиля.

4.6.1. Водосливы с порогом треугольного профиля применяют вотносительно широких каналах ( £0,5 ) для измерений расхода жидкости, не содержащей тяжёлых и влекомых наносов,например, крупного песка, гальки, окалины и т.п.

 

ТРАПЕЦЕИДАЛЬНЫЙВОДОСЛИВ С ТОНКОЙ СТЕНКОЙ

 

 

Рис. 5

 

4.6.2. Соотношения основных размеров водослива с порогомтреугольного профиля приведены на рис. 6.

Если по условиям установки водослива потери напора нелимитированы, то длину водослива допускается уменьшить до 3 h_max(в том числе до h_max с верховой стороныгребня и до 2 h_max с низовой). При этомверховую и низовую грани водослива допускается сопрягать с дном каналавертикальными уступами (см. рис. 6).

4.6.3. Основные размеры водослива с порогом треугольногопрофиля должны удовлетворять соотношениям: P_min= 0,1 м; b_min =0,3 м;  £ 3;  ³2; h_min ³ 0,03 м - для порогов, покрытыхметаллом или пластиком; h_min ³ 0,06 м - длябетонных поверхностей порога.

4.6.4. Гребень водослива должен бытьпрямолинейным и горизонтальным. Плоскости верховой и низовой граней водосливадолжны быть ровными и гладкими.

4.6.5. Уравнение расхода для водослива с порогомтреугольного профиля имеет вид

 

                                                  (18)

 

Коэффициент c_d= 1,163 при h ³ 0,15 м.

При h < 0,15 м

Значения коэффициента  приведены в табл. 2 приложения.

4.6.6. Расчётные формулы расхода для водослива с порогомтреугольного профиля при h ³ 0,15 м:

при измерениях в м³/с

 

Q =1,982C_v b × h^3/2;                                                      (19)

при измерениях в м³/ч

Q =7137C_v × b × h^3/2.                                                     (20)

 

4.7. Водослив с порогом треугольного профиля с продольнымтреугольным (V - образным) вырезом

4.7.1. Водослив с порогом треугольного профиля с продольным(V - образным) вырезом устанавливают в руслепрямоугольного сечения для измерений расхода воды в каналах и естественныхводотоках с h/B £0,5 при больших диапазонах изменения расхода (Q_max/Q_min ³ 50).

 

ВОДОСЛИВ С ПОРОГОМТРЕУГОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

 

 

Рис. 6

 

Содержание взвешенных нерастворимых веществ не должнопревышать транспортирующей способности канала в створе установки водослива.

4.7.2. Размеры водослива (рис. 7) должны удовлетворятьследующим условиям: DР/Р₁ £ 2,5; b ³ 0,5 м; P_1min = 0,15 м;DР = b/2m_b, где m_b -коэффициент поперечного уклона откосов выреза в гребне порога, m_b = 10 или 20 в зависимости от диапазонаизменения расхода воды и ширины канала.

4.7.3. Уравнение расхода через порог треугольного профиля спродольным треугольным вырезом имеет вид

 

                                            (21)

 

4.7.4. Расчётные формулы расхода:

при измерениях в м³/с

 

Q =2,505C_v × C_f × C_D × m_b × h^5/2;                                               (22)

 

при измерениях в м³/ч

 

Q =9019,6C_v × C_f × C_Dm_b × h^5/2.                                             (23)

 

При h/DР > 1,0 для m_b= 10 коэффициент c_d= 0,620 и для m_b = 20 коэффициент c_d = 0,625; при h/DP £ 1,0 для m_b = 10 коэффициент c_d = 0,615 и для m_b = 20коэффициент c_d= 0,620.

При h £ DРкоэффициент C_f = 1,0; при h> DР

C_f= 1,0 - (1,0 - DP/h)^5/2.

Значения коэффициента C_vпринимают из табл. 2 приложения.

4.7.5. Расстояние от гребня водослива до створа измерений 10DP £ l₁ ³2h_max.

4.8. Водослив с порогом трапецеидального профиля

4.8.1. Водослив с порогом трапецеидального профиля можетиметь трапецеидальное или прямоугольное поперечное сечение (рис. 8). Водосливыпредназначены для измерений расхода в каналах при содержании в жидкости твёрдыхнерастворимых частиц не более 1 кг/м³.

4.8.2. Размеры и конструкция водослива с порогомтрапецеидального профиля должны удовлетворять следующим условиям: b³0,3м; b/Р ³2; Р ³ 0,15 м; h/P £1,3; a = 45° или 0°; l₁ = (3¸4)h_max; l = 0,8P.

4.8.3. Уравнение расхода водослива с порогомтрапецеидального профиля имеет вид

 

Q = C_v× C_D × С_f × B_n.                                               (24)

 

Значения C_v принимают потабл. 2 приложения.

 

ВОДОСЛИВ С ПОРОГОМТРЕУГОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ С ПРОДОЛЬНЫМ ТРЕУГОЛЬНЫМ (V -ОБРАЗНЫМ) ВЫРЕЗОМ

 

 

Рис. 7

 

ВОДОСЛИВ С ПОРОГОМТРАПЕЦЕИДАЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

 

 

а - в каналахтрапецеидального поперечного сечения

б - в каналахпрямоугольного поперечного сечения

 

Рис. 8

 

Для порогов прямоугольного поперечного сечения (см. рис. 8б)С_D = (0,523 + 0,0707 h/P); для порогов трапецеидального поперечного сечения (см.рис. 8а) C_D =(0,523 + 0,056 h/P).

Для порогов прямоугольного поперечного сечения C_f = 1; для порогов трапецеидального поперечногосечения

4.8.4. Расчётные формулы расхода:

при измерениях в м³/с

 

Q =3,132C_v × C_D × C_f × B_n × h^3/2;                                               (25)

 

при измерениях в м³/ч

 

Q =11275C_v × C_D × C_f × B_n × h^3/2.                                             (26)

 

4.9. Водослив с порогом прямоугольного профиля с закруглённойвходной кромкой

4.9.1. Водосливы с порогом прямоугольного профиля сзакруглённой входной кромкой предназначены для измерений расхода жидкости, несодержащей влекомых и крупных взвешенных наносов. Порог водослива (рис. 9)должен иметь горизонтальную, прямоугольную в плане поверхность длиной l ³ 1,75 h_max,шириной b, равной ширине подводящего канала.Поверхность водослива сопрягается с верховой гранью дугой окружности радиусом R_p ³ 0,2 h_max. Низовуюгрань водослива допускается выполнять вертикально или наклонно (угол наклона ненормируется).

4.9.2. Общая длина порога с учётом радиуса закруглениядолжна удовлетворять условию h_стp ³ l_р ³ 1,95 h_max.Требования к подводящему каналу аналогичны водосливу с порогом треугольногопрофиля.

4.9.3. Допускаемые соотношения нормируемых размеровводослива и параметров потока: h/P £ 1,5; h/l_p < 0,6; Р ³0,15 м; b ³ 0,3 м; h_min= 0,06 м или 0,03 l_р; l₁ = (3 ¸4) h_max.

4.9.4. Основное уравнение расхода для водослива с порогомпрямоугольного профиля имеет вид

 

                                                (27)

 

Расчётные формулы имеют вид:

при измерениях расхода в м³/с

 

Q =1,705C_v × C_D × b × h^3/2,                                                  (28)

 

при измерениях расхода в м³/ч

 

Q =6138C_v × C_D × b × h^3/2.                                                  (29)

 

ВОДОСЛИВ С ПОРОГОМПРЯМОУГОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ С ЗАКРУГЛЁННОЙ ВХОДНОЙ КРОМКОЙ

 

 

Рис. 9

 

В расчётных формулах в качестве действительного значенияширины порога b принимают наименьшее из измеренныхзначений ширин в сечениях, соответствующих (R_p+ 0,05) м; 0,33 l_р; 0,50 l_р от входного торца порога.

4.9.5. Коэффициент расхода c_d определяют по формуле

 

c_d = (1 -0,006l_p/b) × (1 - 0,003l_p/h)^3/2                                       (30)

 

или по табл. 3 приложения.

Коэффициент скорости подхода C_vвыбирают в зависимости от соотношения  по табл. 2 приложения.

4.9.6. Свободное истечение через водослив с порогомпрямоугольного профиля обеспечивается при

h £0,63 для h/P < 0,5;

h £0,75 для h/P = (0,5 ¸ 1,0);

h £0,80 для h/P > 1,0.

4.10. Лотки критической глубины с горловиной прямоугольногопоперечного сечения (лотки Вентури)

4.10.1. Лотки критической глубины с горловинойпрямоугольного поперечного сечения (лотки Вентури) предназначены для измеренийрасхода жидкости в естественных водотоках и каналах произвольной формы,преимущественно прямоугольного сечения. Рекомендуется применять лотки двухтипов: с боковым сжатием при горизонтальном дне (без порога) (рис. 10а) и безбокового сжатия с донным порогом (рис. 10б). Лотки первого типа рекомендуютсядля измерений расхода взвесенесущих жидкостей.

4.10.2. Конструкция и размеры лотков критической глубиныдолжны удовлетворять следующим условиям:

подводящий участок канала должен быть прямолинейным нарасстоянии F ³ 6 h_max(см. рис. 10). Сопряжение горловины лотка с подводящим участком выполняют ввиде криволинейного конфузора с вертикальными стенками, очерченными по радиусу R = 2 (В - b) длиной l₂ = 1,32 (В - b).Расстояние от начала конфузора до отверстия или щели в стенке подводящегоучастка канала для сообщения с успокоительным устройством должно составлять l₁ @ 3h_max.

Горловина лотка с горизонтальным дном и вертикальнымипараллельными стенками должна иметь длину l =(1,5 ¸ 2,0) h_max.Для лотка с донным сжатием должны соблюдаться условия: Р ³ 0,15 м; R₁= 4P. Выходной участок длиной D= 3 (В - b) должен иметь вертикальные расходящиесястенки. Если потери напора при истечении из лотка не лимитированы, допускаетсяуменьшение длины выходного участка D вдвое присохранении тангенса угла расширения стенок в плане не более 1: 6.

 

СХЕМЫ ЛОТКОВ ВЕНТУРИ

а

б

 

а - с боковым сжатиемпотока;

б - с порогом безбокового сжатия потока

 

Рис. 10

 

4.10.3. Ширина горловины лотка b ³ 0,1 м. Ширинаподводящего участка канала В £5,0 м. Максимальный напор над дном горловины не должен быть более 2,0 м или 3 b.

4.10.4. Расход через лоток Вентури в общем случае определяютпо уравнению

 

                                                (31)

 

4.10.5. Расчётные формулы расхода:

при измерениях в м³/с

 

Q =l,705C_v × C_D × b × h^3/2,                                                   (32)

 

при измерениях в м³/ч

 

Q =6138C_v × C_D × b × h^3/2.                                                   (33)

 

Действительное значение ширины горловины лотка при расчётахпринимают согласно указаниям в п. 4.9.4.

4.10.6. Коэффициент расхода c_d определяют по формуле(30) или по табл. 3 приложения.

4.11. Лотки Паршалла

4.11.1. Лотки Паршалла предназначены для измерения расходажидкости в каналах прямоугольного поперечного сечения. Их можно также применятьдля измерений расхода в каналах трапецеидального сечения и в естественныхводотоках.

4.11.2. Схема лотка Паршалла приведена на рис. 11. В отличиеот лотков Вентури лотки Паршалла различной пропускной способности не являютсягеометрически подобными и их гидравлические характеристики былиэкспериментально получены для определенных нормализованных типоразмеров.

В табл. 4 приведены размеры нормализованных лотков Паршалла.Этими размерами следует руководствоваться при использовании лотков Паршалла.

4.11.3. При сопряжении с подводящими каналами, ширинакоторых отличается от размера В₁, в табл. 4, следует применятьсопряжения. Форма сопрягающих элементов в плане зависит от соотношения L₁/b. При L₁/b ³ 4,4 можно использовать любую форму,при L₁/b от 4,4 до 2,4 можно применять прямолинейные стенки с утломнаклона 45°, при L₁/bот 2,4 до 1,14 рекомендуется использовать закруглённые в плане стенки срадиусом закругления R = 2 (В_к - В₁)(см. рис. 11).

 

ЛОТОК ПАРШАЛЛА

 

 

Рис. 11

 

Если ширина подводящего канала В_к < B₁, то сопряжение при В₁ - В_к= 0,3 м для лотков NN 1-10 и В₁ - В_к = 0,6 м для лотковNN 11-21, следует осуществлять при помощи прямолинейных в плане стенок суклоном m_п 1:15. При В₁ - В_кбольше указанных пределов следует рассмотреть возможность применения лоткаПаршалла другого типоразмера.

В таблице 4 указаны также минимальные значения длины L₂ выходной секции и её ширины В₂. Взависимости от ширины отводящего канала их можно увеличивать до необходимого поместным условиям значения, сохраняя указанный тангенс наклона к оси (1:6).Высоту стенок D лотков Паршалла следует приниматьисходя из местных условий, но не менее

D =h_max - 0,2 м

4.11.4. Расход через лоток Паршаллав общем случае определяют по уравнению

 

Q = C₀b hⁿ.                                                              (34)

 

Расчётные формулы расхода:

при измерениях в м³/с

Q = C₀b hⁿ,                                                             (35)

при измерениях в м³/ч

Q =3600 C₀ b hⁿ.                                                       (36)

 

Значения коэффициента С₀, степени n, а также пределы измерений лотков Паршалла приведены втабл. 5.

4.11.5. Лотки Паршалла следует применять в режиме свободного(незатопленного) истечения. Значения предельного относительного затопления h_п составляют: для лотков сшириной горловины b до 1,0 м (NN1-7 табл. 4) h_п = 0,6, длялотков с b от 1,0 до 2,4 м (NN8-13) h_п = 0,7, для лотков сb > 2,4 м (NN 14-21) h_п = 0,8.

4.12. Отклонения от размеров или их соотношений, неуказанные в соответствующих пунктах раздела 4, можно считать допустимыми, еслиони не превышают 1,5% от нормированных значений размеров (соотношений).

 

Таблица 4

Основные размерылотков Паршалла

 

NN	Входная секция			Секция горловины			Выходная секция
	L1	la	B1	b	Lг	Р1	L2	В2	Р2
1	0,610	0,415	0,40	0,152	0,305	0,115	0,61	0,39	0,08
2	1,325	0,900	0,78	0,25	0,60	0,23	0,92	0,55	0,08
3	1,450	0,920	0,84	0,30	0,60	0,23	0,92	0,60	0,08
4	1,450	0,987	1,08	0,50	0,60	0,23	0,92	0,80	0,08
5	1,530	1,020	1,20	0,60	0,60	0,23	0,92	0,90	0,08
6	1,575	1,074	1,38	0,75	0,60	0,23	0,92	1,05	0,08
7	1,650	1,121	1,56	0,90	0,60	0,23	0,92	1,20	0,08
8	1,705	1,161	1,68	1,00	0,60	0,23	0,92	1,30	0,08
9	1,800	1,227	1,92	1,20	0,60	0,23	0,92	1,50	0,08
10	1,950	1,329	2,28	1,50	0,60	0,23	0,92	1,80	0,08
11	2,100	1,427	2,64	1,80	0,60	0,23	0,92	2,10	0,08
12	2,250	1,534	3,00	2,10	0,60	0,23	0,92	2,40	0,08
13	2,400	1,636	3,36	2,40	0,60	0,23	0,92	2,70	0,08
14	4,27	1,83	4,76	3,05	0,91	0,343	1,83	3,66	0,152
15	4,88	2,03	5,61	3,56	0,91	0,343	2,44	4,47	0,152
16	7,62	2,34	7,62	4,57	1,22	0,457	3,05	3,59	0,229
17	9,14	2,84	9,14	6,10	1,83	0,686	3,66	7,32	0,305
18	10,67	3,35	10,67	7,62	1,83	0,686	3,96	8,94	0,305
19	12,31	3,86	12,31	9,14	1,83	0,686	4,27	10,57	0,305
20	15,48	4,88	15,48	12,19	1,83	0,686	4,88	13,82	0,305
21	18,53	5,89	18,53	15,24	1,83	0,686	6,10	17,27	0,305

 

Таблица 5

Основныехарактеристики лотков Паршалла

 

NN	Ширина горловины b, м	Значения коэффициента С0	Значения степени уравнений расхода n	Измеряемые расходы м3/с		Максимальные значения верхних пределов измерений напора hп м
				Мин. Qmin	Макс. Qmax
1	0,152	2,192	1,494	0,004	0,06	0,3
2	0,25	2,243	1,513	0,008	0,16	0,45
3	0,30	2,263	1,521	0,034	0,4	0,75
4	0,50	2,318	1,541	0,05	0,63	0,75
5	0,60	2,338	1,548	0,07	0,85	0,75
6	0,75	2,363	1,557	0,09	1,10	0,75
7	0,90	2,386	1,565	0,12	1,25	0,75
8	1,00	2,397	1,569	0,135	1,5	0,80
9	1,20	2,420	1,577	0,18	2,0	0,80
10	1,50	2,445	1,586	0,24	2,5	0,80
11	1,80	2,467	1,593	0,29	3,0	0,80
12	2,10	2,483	1,599	0,336	3,6	0,80
13	2,40	2,486	1,60	0,45	4,5	0,85
14	3,05	2,457	1,60	0,45	8,28	1,07
15	3,56	2,431	1,60	0,45	14,68	1,37
16	4,57	2,405	1,60	0,45	25,04	1,67
17	6,10	2,379	1,60	0,45	37,07	1,83
18	7,62	2,363	1,60	0,45	47,16	1,83
19	9,14	2,352	1,60	0,60	74,7	1,83
20	12,19	2,339	1,60	0,60	74,7	1,83
21	15,24	2,331	1,60	0,75	93,0	1,83

 

Приведенные в таблице значения коэффициентов расхода С₀и показателей степени n можно использовать, еслиотклонение фактической ширины горловины лотка от указанной в таблице непревышает ± 5%.

 

5. ТРЕБОВАНИЯ КУСТАНОВКЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ УРОВНЯ

 

5.1. Расходомеры со стандартными водосливами и лоткамидопускается комплектовать буйковыми, ёмкостными, тензометрическими,акустическими уровнемерами, дифманометрами - уровнемерами, а также штриховымимерами (уровнемерными рейками). Выбор конкретных средств измерений уровнязависит от условий измерений и допускаемой погрешности расходомера.

5.2. Средства измерений уровня должны удовлетворять:

буйковые уровнемеры и уровнемеры общепромышленногоназначения - ГОСТ 15983-81;

дифманометры - уровнемеры - ГОСТ 18140-84;

акустические уровнемеры, уровнемеры с погружными датчиками,а также штриховые меры длины - техническим условиям на данные виды средствизмерений.

5.3. Допускается применять игольчатые рейки с нониусом,крючковые рейки, пьезометрические трубки со шкалой и другие средства, прошедшиеиспытания в установленном порядке.

5.4. На объектах, не имеющих источников внешнегоэнергоснабжения, при необходимости обеспечения непрерывного (систематического)контроля следует применять механические и электронные (с автономным питанием)приборы.

5.5. Градуировку шкал приборов проводят в единицах расхода(м³/с, м³/ч), а также в процентах от верхнего пределаизмерений по расходу. Допускается градуировка уровнемеров в единицах длины (м,мм).

5.6. Средства измерений уровня, входящие в системуцентрализованного контроля и управления, должны иметь стандартный токовый,частотный или кодовый выходной сигнал.

5.7. Уровнемеры или их чувствительные элементы (буйки,пневмометрические трубки) устанавливают в успокоительных колодцах, нишах исосудах, удовлетворяющих требованиям п. 4.1.11.

5.8. Требования к установке акустических уровнемеров(расходомеров)

5.8.1. Акустические уровнемеры следует применять в основномпри измерении расхода нефтесодержащих и других промышленных сточных вод,содержащих вещества, налипающие на первичные преобразователи уровнемеров(буйки, трубки, стержни), т.к. они являются бесконтактными приборами и не имеютэлементов, соприкасающихся со сточной жидкостью.

В ряде случаев акустические уровнемеры можно применять и приизмерении расхода городских сточных вод.

5.8.2. Акустические преобразователи уровнемеров следуетрасполагать, как правило, в уровнемерных колодцах (см. рис. 12А). Если размерыколодца менее 0,7x0,7 м, то для установки преобразователя устраиваютспециальные приспособления, конструкции которых приводятся в эксплуатационнойдокументации на уровнемер. Допускается установка акустических преобразователейнепосредственно над поверхностью жидкости в подводящем участке лотка иливодослива (см. рис. 12Б), но в этих случаях необходимо предусмотреть меры попредотвращению обмерзания и отложения инея в нижней части преобразователя.

Расстояние Н_н от нижней части (плоскости отсчёта)акустического преобразователя до максимального уровня жидкости в канале(колодце) зависит от конструкции преобразователя. Как правило, Н_н =1,0¸0,5 м.

5.8.3. Передающие преобразователи акустических уровнемеровследует располагать в отапливаемых помещениях (будках, шкафах). Расстояние отпервичного преобразователя до передающего преобразователя зависит отконструкции уровнемера. Как правило, оно не должно превышать 50-70 м.

5.9. Требования к установке дифманометров - уровнемеров

5.9.1. Дифманометры - уровнемеры устанавливают, как правило,по схеме пневмометрических (барботажных) уровнемеров (рис. 13) или по схеме"под уровень" (рис. 14).

5.9.2. Пневмометрические (барботажные) уровнемеры могут бытьс централизованным (рис. 13а) или автономным (рис. 13б) источником сжатоговоздуха. В качестве централизованного источника сжатого воздуха используются,например, сеть подачи воздуха в аэротенки или промышленные сети сжатоговоздуха. В качестве автономных источников можно применять микрокомпрессоры, атакже баллоны с сжатым воздухом или инертным газом.

5.9.3. Соединительные линии дифманометров - уровнемеров спневмометрическими трубками должны быть выполнены из труб внутренним диаметром8-10 мм и уложены с уклоном не менее 0,01 (подъём от трубки к дифманометру).Длина соединительных линий не должна превышать 100 м.

5.9.4. Пневмометрическую трубку устанавливают так, чтобыплоскость нижнего обреза её совпадала с плоскостью гребня водослива или дналотка.

 

СХЕМА УСТАНОВКИАКУСТИЧЕСКОГО УРОВНЕМЕРА

А

Б

 

1 - акустический преобразователь, 2 - передающийпреобразователь, 3 - канал, 4 - уровнемерный колодец, 5 - приборный шкаф.

 

Рис. 12

СХЕМЫ УСТАНОВКИПНЕВМОМЕТРИЧЕСКИХ УРОВНЕМЕРОВ

 

 

а - с подачей воздухаиз централизованного источника,

б - с автономнымисточником сжатого воздуха.

1 - измерительныйлоток или водослив; 2 - успокоительное устройство; 3 - пневмометрическаятрубка; 4 - от источника сжатого воздуха; 5 - устройство для контроля расходавоздуха; 6 - дифманометр; 7 - трубка подачи воздуха; 8 - микрокомпрессор(вариант); 9 - баллон со сжатым воздухом; 10 - редуктор.

 

Рис. 13

 

5.9.5. Расход воздуха, подаваемого в соединительную линию,должен быть не более 0,5 см³/с. Давление воздуха должно превышатьдавление в плоскости отсчёта на 500 Па (50 кгс/м²) при максимальномуровне в успокоительном колодце (нише). Для дифманометров- уровнемеров,работающих при температуре ниже минус 5°С, воздух, подаваемый в соединительнуюлинию, должен быть осушен при помощи силикагеля или иным способом.

5.9.6. При использовании централизованного источника сжатоговоздуха на соединительной линии (до дифманометра) следует устанавливатьрегулятор воздуха (или регулирующие вентили) и ротаметр или контрольныйстаканчик (пузырьковый расходомер) для индикации расхода воздуха. Прииспользовании баллона с сжатым воздухом, кроме того, следует предусмотретьредуктор.

При использовании микрокомпрессора достаточно, как правило,установить контрольный стаканчик и вентиль или кран.

5.9.7. Установку дифманометра "под уровень"используют в случаях, когда канал с лотком или водосливом проходит в насыпи иливблизи лотка или водослива имеется подвальное или заглубленное помещение, например,насосная станция (рис. 14).

5.9.8. Соединительные линии дифманометров, установленных"под уровень", выполняют из трубок внутренним диаметром не менее 20мм.

Уклон соединительных линий должен быть не менее 1:10 сподъёмом от успокоительного колодца (ниши, сосуда) к дифманометру. Длинасоединительной линии не должна превышать 30 м.

5.9.9. При измерениях расхода загрязненной жидкости насоединительной линии перед дифманометром устанавливают отстойный сосуд иприспособление для промывки линий чистой водой.

5.9.10. Уравнительный сосуд, подключенный к полости низкогодавления дифманометра, устанавливают так, чтобы жидкость в нём была на уровнеплоскости отсчёта измерительного устройства (на уровне дна горловины лотка илипорога водослива).

Возле дифманометра необходимо установить репер (марку) дляпроверки этого уровня.

5.10. Требования к установке уровнемеров с погружнымидатчиками.

5.10.1. Погружные датчики, например, с тензочувствительноймембраной, следует устанавливать так, чтобы плоскость отсчёта уровня совпадалас горизонтальной плоскостью на уровне порога водослива или дна лотка.

 

СХЕМА УСТАНОВКИДИФМАНОМЕТРА "ПОД УРОВЕНЬ"

 

 

1 - успокоительный колодец

2 - соединительная линия

3 - контрольная трубка

4 - отстойный сосуд

5 - уравнительный сосуд

6 - дифманометр

 

Рис. 14

 

5.10.2. Погружные датчики уровня соединяют с блоком питанияи измерительным преобразователем линией связи. Наибольшее расстояние от датчикадо измерительного преобразователя зависит от сопротивления линий связи.

5.10.3. При измерениях уровня загрязнённых жидкостей,например, неочищенных сточных вод погружной датчик должен быть снабжен защитнымблоком, предохраняющим чувствительный элемент датчика от соприкосновения сизмеряемой жидкостью.

5.11. Указания по обработке выходного сигнала уровнемера иполучения значений суммарного расхода (объёма) жидкости

5.11.1. Выходные сигналы современных уровнемеровпропорциональны, как правило, уровню жидкости. Для получения значений расхода иобъёма измеряемой жидкости применяют несколько способов.

5.11.2. При наличии вторичного самопишущего прибораприменяют равномерные процентные шкалы (диаграммы), 100% которых соответствуютверхнему пределу измерения уровнемера. При обработке диаграмм пользуютсяградуировочными таблицами, составленными для данного расходомера (с учётомпараметров водослива или лотка). Таким способом получают достоверные данные орасходе и объёме жидкости, но этот способ достаточно трудоёмок, а егодостоверность зависит от квалификации лиц, обрабатывающих диаграммы.

5.11.3. При необходимости получения сигналапропорционального расходу в схеме расходомера необходимо предусмотретьнелинейный преобразователь, настройку которого следует проводить, используяградуировочные таблицы данного расходомера. При наличии нелинейногопреобразователя в схему расходомера следует включать сумматор для получениязначений объёма жидкости за определённый отрезок времени.

5.11.4. При наличии на объектах водоснабжения иликанализации ПЭВМ в схеме расходомера необходимо предусмотреть установку АЦП(аналого-цифрового преобразователя) и линию связи к ПЭВМ.

6. ТРЕБОВАНИЯ ККВАЛИФИКАЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЕЙ И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ

 

6.1. Измерения расхода жидкости при помощи водосливов илотков должны проводить исполнители, имеющие образование не ниже среднегоспециального, изучившие настоящую рекомендацию, инструкции по эксплуатациисредств измерений, перечисленных в разд. 5.

6.2. При оборудовании водосливов или лотков средствамиизмерений уровня жидкости, входящими в состав автоматизированного илидистанционного контроля и управления и требующими наличия источниковэлектроэнергии, исполнители, выполняющие измерения, должны проходитьспециальный курс подготовки по обслуживанию этих приборов.

6.3. Исполнители, проводящие обработку и учёт результатовизмерений, должны быть обучены технологии расчётов и обращению с индивидуальнойвычислительной техникой.

6.4. К выполнению измерений расхода жидкости допускают лиц,прошедших инструктаж по технике безопасности, при условии выполнения п.п.6.1.-6.3.

 

7. ВЫПОЛНЕНИЕИЗМЕРЕНИЙ

 

7.1. Условия выполнения измерений

7.1.1. Конструкцию водослива или лотка выбирают с учётом:

максимального и минимального расхода жидкости в канале иливодотоке;

максимальной скорости потока на участке размещениярасходомера;

формы и размеров участка канала или водотока, конструкцииоблицовки или крепления русла;

максимального и минимального уровней жидкости;

режима движения взвешенных и донных (влекомых) механическихпримесей;

наличия в канале или водотоке плавающего мусора или льда,влияющих на показания расходомера.

В каналах и водотоках, несущих взвешенные и донные примеси,применяют сужающие устройства без порогов.

В водотоках, где возможно появление льда и плавающегомусора, рекомендуется применять водослив или лоток с порогом, но с минимальнымбоковым сжатием потока, например, водосливы с порогом треугольного ипрямоугольного профиля и др. С целью сокращения материалоёмкости и объёмовстроительно-монтажных работ подбирают тип водослива или лотка, соответствующийформе сечения канала или водотока. Например, в каналах прямоугольной формыпредусматривают размещение водослива с порогом треугольного и прямоугольногопрофиля, лотка критической глубины и т.п., а в каналах трапецеидального сечения- водослив трапецеидальной формы, порог трапецеидального профиля и т.п. Вканалах и водотоках с малыми уклонами, где нет возможности создать достаточныеперепады уровня жидкости в бьефах, применяют лотки критической глубины. Прибольших диапазонах измерений расхода, при проведении лабораторных исследованийрекомендуется применять треугольный водослив с тонкой стенкой.

7.1.2. Средства измерений уровня жидкости выбирают, исходяиз расчётных значений максимального напора, допускаемых требований к классуточности уровнемеров, наличия источников электроснабжения на участке размещениярасходомера, а также принимая во внимание возможные способы сбора и обработкирезультатов измерений.

Например, на каналах и водотоках, расположенных вдали отлиний электропередач и источников сжатого воздуха, рекомендуется применятьпростейшие механические уровнемеры или приборы с автономным питанием. Всистемах автоматического и дистанционного управления и контроля наэнергообеспеченных объектах применяют средства измерений с унифицированнымвыходным сигналом, например, ёмкостные, акустические и электромеханическиеуровнемеры и т.п.

7.2. Методика расчёта водослива и лотка

7.2.1. Методика расчёта водослива или лотка зависит отназначения и условий эксплуатации расходомера. Основной задачей расчётаявляется подбор оптимальных размеров водослива или лотка, обеспечивающихсоблюдение допускаемых условий их применения, проведение измерений в рабочемдиапазоне измерений расхода при заданной форме, уклоне и габаритах подводящегои отводящего участков канала или водотока. Различают два основных случаярасчёта расходомеров: для проектируемых каналов и сооружений и для существующихканалов, водотоков и сооружений.

7.2.2. Верхний предел измерений расходомера с водосливом илотком, как правило, назначают исходя из заданного максимального расхода ипринимают (в м³/с или м³/ч) ближайшим большим к нему изряда верхних пределов измерений по ГОСТ 18140-84: 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50;3,20; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00×10ⁿ, где n - любое целоеположительное или отрицательное число. Например, при n= -1 ряд будет иметь вид: 0,100; 0,125; 0,160... м³/с.

Верхние пределы измерений расходомеров с водосливом илилотком без бокового сжатия, например, при водосливе с широким порогомпрямоугольного или треугольного профиля, можно принимать равными округленнымзначениям максимальных расходов.

7.2.3. Максимальный напор на водосливе или лоткеустанавливают в результате гидравлического расчёта канала или водотока.Необходимый перепад уровня в верхнем и нижнем бьефах для проектируемых каналовдостигается конструктивно, путём создания перепада на дне канала или большегоуклона отводящего участка.

На действующих каналах и сооружениях максимальный допустимыйнапор на предполагаемом участке размещения расходомера определяют изсоотношений:

для лотка, не имеющего порога,

 

h_max £ h_cmp - D_доп,                                                          (39)

 

для водослива или лотка с порогами (водослив с тонкойстенкой с треугольным профилем порога и т.п.)

 

h_max+ Р £ h_cmp - D_доп.                                                       (40)

 

Для каналов с расходом до 1 м³/с допустимоепревышение D_доп = 0,10 м;для каналов с расходом от 1 до 10 м³/с D_доп = 0,20 м.

Проверяют также влияние повышения уровня на подтоплениесооружений и снижение их пропускной способности в верхнем бьефе канала.

7.2.4. Высоту порогов водослива или лотка определяютподбором, исходя из формулы (40) и допускаемых соотношений между высотой порогаи уровнем жидкости в верхнем и нижнем бьефах, установленных в разд. 4 дляконкретных видов водослива и лотка.

7.2.5. Значения верхних пределов измерений уровнемероввыбирают по ГОСТ 18140-84 из ряда: 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2000мм, принимая их ближайшими большими к значениям максимально допустимых напоров h_max.

7.2.6. Ширину отверстия водослива с тонкой стенкой илиширину горловины измерительного лотка вычисляют, пользуясь расчётнымиформулами, подставив в них вместо напора h значениепринятого верхнего предела измерений. Например, для водослива с прямоугольнымвырезом в тонкой стенке

 

                                                            (41)

 

для водослива с треугольным вырезом в тонкой стенке

 

                                                      (42)

 

для трапецеидального водослива с тонкой стенкой

 

                                               (43)

 

Для большинства водосливов и лотков коэффициент расхода С₀непостоянен во всём диапазоне измерений и зависит от напора h. В этих случаях в формулах для определения ширины отверстияводослива или горловины лотка значение коэффициента расхода С₀принимают соответствующим среднему значению уровня h_срили среднему значению расхода Q_cp.

7.2.7. Для водосливов и лотков без бокового сжатия,устанавливаемых в каналах прямоугольного или трапецеидального сечения (водосливс порогом треугольного или прямоугольного профиля и т.п.) значение верхнегопредела измерений расхода Q_пр,соответствующее верхнему пределу измерений уровнемера h_п,вычисляют, подставляя в расчётные формулы вместо hзначение h_п. Это значение расхода принимаютза 100% шкалы расходомера.

7.2.8. При проверке соответствия полученных значенийосновных параметров водослива или лотка их нормированным значениям илисоотношениям, например, ,  и т.д., в расчётные формулы (см.разд. 4) подставляют расчётные значения Q_max,h_max, а не верхние пределы измерений.

7.2.9. Проверку соответствия максимальной скорости потока вверхнем бьефе допустимым значениям для выбранного типа сужающего устройствапроводят, исходя из условия

 

Fr £ Fr_доп.                                                               (44)

 

Значение числа Фруда Fr,соответствующее максимальному расходу, определяют по формулам:

для прямоугольной формы сечения подводящего канала приустановке лотка

 

                                                            (45)

 

для прямоугольной формы сечения подводящего канала приустановке водослива и лотка с порогом

 

                                                     (46)

 

для трапецеидальной формы сечения подводящего канала с утломоткоса стенок a_к приустановке водослива и лотка с порогом

 

                                       (47)

 

7.2.10. В случае несоблюдения допускаемых условий применениявыбранного типа водослива или лотка по показателям, установленным в п.п. 7.2.2,7.2.6, 7.2.7, предусматривают:

увеличение высоты порога (в случае необходимости иодновременное повышение отметок стенок канала на подводящем участке);

увеличение ширины отверстия водослива или горловины лотка;

изменение уклона дна на подводящем участке канала с цельюсоздания перепада дна в нижнем бьефе сужающего устройства;

расширение подводящего участка канала с целью уменьшенияподходной скорости потока и т.п.

7.2.11. С учётом мероприятий, указанных в п. 7.2.10,повторяют расчёт расходомера и окончательно выбирают размеры сжатого сечения ивысоту порога. При этом путём подстановки в расчётную формулу расходавычисленного значения b и принятого значения h_пр проверяют соответствие расхода Q принятому значению Q_пр.Если расхождение превысит 0,5 %, то уточняют коэффициент расхода, корректируютзначение b и повторяют проверку расчёта.

 

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИКОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

 

8.1. Значение погрешности измерений расхода жидкости припомощи водослива или лотка в случае применения показывающих приборов определяютпо формуле

 

                                 (48)

 

где d_Q - приведённая погрешность измерений расхода жидкости,выраженная в процентах от верхнего предела измерений;

К_t - коэффициент,учитывающий взаимную корреляцию неисключённых систематических составляющихпогрешности и принимаемый равным 1,1 по ГОСТ 8.207-76 при доверительнойвероятности Р = 0,95;

d_с -относительная погрешность определения коэффициента расхода или составляющих егосомножителей C_v × c_d, %;

d_b - относительная погрешность измерений ширины порогаводослива или горловины лотка, %;

d_a - относительная погрешность измеренийугла наклона боковых стенок (граней) водослива или лотка в сжатом сечении, %;

d_h - приведённая погрешность измерений уровня жидкости,%;

d_Ñ - приведённая погрешностьпривязки начала шкалы уровнемера к отметке порога водослива или горловинылотка, %;

n - показатель степени при значениинапора в уравнении расхода.

8.2. В качестве относительной погрешности определениякоэффициента расхода d_сприняты верхние пределы неисключённой систематической погрешности,установленные при испытаниях водослива и лотка на образцовых (эталонных)расходомерных установках.

Значения случайных составляющих погрешности определениякоэффициентов расхода по сравнению с систематическими составляющимипренебрежимо малы.

8.3. Значения относительной погрешности определениякоэффициента расхода для конкретных водосливов или лотков приведены в табл. 6

 

Таблица 6

 

Наименование водослива и лотка	Относительная погрешность определения коэффициента расхода dс, %
Треугольный водослив с тонкой стенкой	1,0
Прямоугольный водослив с тонкой стенкой	1,5 при h/P<l,0 2,0 при h/P=1,0¸l,5 2,5 при h/P>1,5
Трапецеидальный водослив с тонкой стенкой	2,5
Водослив с широким порогом треугольного профиля	10 Сv - 9
Водослив с широким порогом треугольного профиля с треугольным вырезом	2,3 при mb = 10 2,8 при mb = 20
Водослив с широким порогом прямоугольного профиля с закруглённой входной кромкой	2,0 (21 - 20 CD)
Водослив с широким порогом трапецеидального профиля	2,5
Лотки критической глубины (Вентури) для каналов прямоугольного сечения	1+20 (Cv - CD)
Лотки Паршалла	2,5

 

8.4. В случае, если погрешность d_с является функцией C_v,c_d, то прирасчётах погрешности измерений расхода принимают значения C_vи c_d дляводослива и лотка, соответствующими верхним пределам измерений расхода.

8.5. Значения относительных погрешностей измерений шириныпорога или горловины d_b, а также угла наклона боковых стенок или граней d_aустанавливаются при первичной и периодических поверках водослива или лотка. Порезультатам не менее чем пятикратных измерений, значения d_b и d_aне должны превышать 0,2%.

8.6. В качестве приведённой погрешности измерений уровняжидкости d_hпринимают основную приведённую погрешность средств измерений уровня, указаннуюв эксплуатационной документации на прибор. В случае, если паспортнаяпогрешность прибора нормирована значением основной абсолютной погрешности D (м), то приведённую погрешность определяютпо формуле

 

                                                        (49)

 

8.7. Значение d_Ñ определяют по формуле

 

                                                       (50)

 

где Ñ_s - абсолютная погрешность привязки начала шкалы (нуля)уровнемера к отметке порога водослива или дна лотка, м.

8.7.1. В случае привязки шкалы уровнемера при помощинивелира 1 или 2 классов точности и нивелирной рейки с миллиметровымиделениями, значение Ñ_s принимают равным 0,0005 м, при помощи нивелира 3класса точности - 0,002 м.

8.8. Значение приведённой погрешности измерений расходажидкости при помощи водослива и лотка в случае применения самопишущих приборовопределяют по формуле

 

                             (51)

 

где d_д -относительная погрешность хода диаграммы, принимаемая из эксплуатационнойдокументации на самопишущий прибор, %;

d_п -относительная погрешность обработки диаграммы самопишущего прибора, %. Вкачестве d_п допускаетсяпринимать основную относительную погрешность планиметра, используемого приобработке диаграммы.

8.9. Значение относительной погрешности измерений объёма(количества) жидкости при использовании интегрирующего прибора (счётчика)определяют по формуле

 

                       (52)

 

где d_ин -основная относительная погрешность интегрирующего прибора (счетчика),принимаемая из эксплуатационной документации на прибор, %.

8.9.1. Среднее значение расхода жидкости Q_cpопределяют путём деления разности показаний счётчика в начале и конце периодаизмерений (в м³) на продолжительность времени измерений в секундахили в часах.

 

9. МЕТОДИКАПОВЕРКИ

 

9.1. Изложенная ниже методика поверки распространяется нарасходомеры со стандартными водосливами и лотками.

9.2. Межповерочный интервал для водосливов и лотков - 3года, для средств измерений уровня - согласно эксплуатационной документации наконкретные средства измерений, но не менее одного года.

9.3. Операции и средства поверки.

При проведении поверки должны быть выполнены операции иприменены средства поверки с характеристиками, указанными в табл. 7.

 

Таблица 7

 

Наименование операции	Номер пункта	Средства поверки и их технические характеристики	Обязательность проведения при:
			первичной поверке	периодической поверке
1	2	3	4	5
Внешний осмотр	9.6.1 9.6.3	-	Да	Да
Определение геометрических размеров водослива (лотка)	9.6.4 9.6.10	Рулетка измерительная металлическая по ГОСТ 7502-89, линейка измерительная по ГОСТ 427-75, нутромер по ГОСТ 868-82, угломер	Да	Нет
Определение волнистости и отклонения от плоскости поверхностей водослива или лотка	9.6.12	Линейка локальная поверочная по ГОСТ 8026-75	Да	Да
Проверка горизонтальности и определение заданного угла наклона поверхности водослива или лотка	9.6.13	Нивелир по ГОСТ 10528-90. Рейка нивелирная, линейка с миллиметровыми делениями по ГОСТ 427-75	Да	Нет
Определение геометрических размеров участков канала, прилегающих к водосливу или лотку	9.6.15	Рулетка измерительная, отвес геодезический по ГОСТ 10529-86, а также средства поверки по п. 9.6.13	Да	Нет
Определение положения нуля (начала шкалы) уровнемера	9.6.18	Средства поверки по п. 9.6.13	Да	Да

 

Примечание: Кроме указанных вграфе 3 средств измерений допускается применять аналогичные средства,допущенные к применению органами Госстандарта РФ.

 

9.4. Требования к квалификации поверителей.

К проведению поверки и обработке результатов измеренийдопускаются лица с образованием не ниже среднего технического, изучившиенастоящую рекомендацию, техническое описание, инструкции по эксплуатацииуровнемеров и других приборов, входящих в состав расходомера, имеющиепрактический навык и свидетельства о праве проведения поверки.

9.5. Условия поверки и подготовка к ней

9.5.1. При проведении поверки должны быть соблюденыследующие условия:

- температура окружающего воздуха не ниже 0°С;

- отсутствие атмосферных осадков.

Условия поверки уровнемеров - по нормативным документам наконкретный тип уровнемера.

9.5.2. Перед проведением поверки должны быть выполненыследующие подготовительные работы:

- проверка технического состояния средств поверки всоответствии с эксплуатационной документацией на приборы конкретного типа;

- проверка успокоительного устройства и соединительной трубы(отверстия) в соответствии с п.п. 4.1.11 и 4.1.12;

- проверка соответствия граничным условиям примененияводослива или лотка согласно разд. 2 и 4 (табл. 2);

- проверка правильности гидравлического расчёта по п. 7.2.

Поверку производят при отсутствии воды в канале, кромеопераций, связанных с контролем герметичности сопряжений водослива или лотка сдном и стенками канала. Условия подтопления и допускаемого режима подходнойскорости поверяют при наличии воды в канале. В случаях, когда по условиямэксплуатации сооружений, прекратить поток жидкости в канале невозможно, поверкугеометрических размеров водослива или лотка допускается проводить приминимальных расходах с использованием, кроме табельных средств, специальныхприспособлений, конструкция которых должна быть согласована с местными органамиГосстандарта РФ.

9.5.3. Проверку соответствия допускаемому значению числаФруда перед водосливом или лотком проводят расчётным способом по п. 7.2.9.

9.5.4. Проверку условий незатопленного истечения жидкостичерез водослив или лоток проводят в следующем порядке:

для водосливов с тонкой стенкой условия незатопленногоистечения проверяют при Q ³ 0,75 Q_maxсравнением измеряемых значений отметки порога водослива и уровня воды в нижнембьефе. Уровень воды в нижнем бьефе измеряют в сечении за гидравлическимпрыжком. Режим истечения считают незатопленным, если соотношение измеренныхвеличин удовлетворяет условиям, указанным в табл. 2;

для других водосливов (кроме водосливов с тонкой стенкой) илотков условия незатопленного истечения проверяют при двух значениях расхода,примерно соответствующих максимальному и минимальному, с помощью нивелира инивелирной рейки. Уровень воды измеряется в верхнем бьефе - в сечении,соответствующем створу измерений напора, и в нижнем бьефе за гидравлическимпрыжком. По результатам измерений определяют значение относительного затопленияh = h_н/h (см. рис. 1). Если это значение равно или менее указанногов табл. 2 или в разд. 4, то истечение считают незатопленным.

9.5.5. Проверку герметичности водосливов с порогом проводятвизуально, при этом контролируют выклинивание жидкости в нижнем бьефе принаполнении канала в верхнем бьефе до отметки порога.

9.6. Проведение поверки

9.6.1. При внешнем осмотре устанавливают соответствиерасходомера требованиям комплектности, маркировке, внешнему виду, а такжеотсутствие дефектов герметизирующей изоляции, покрытий и облицовки, отсутствиекоррозии и деформаций водосливов или лотка, влияющих на их метрологическиехарактеристики.

9.6.2. Результаты внешнего осмотра сопоставляют стребованиями технических условий и рабочими чертежами на конкретные видырасходомеров; при внешнем осмотре перед периодической поверкой - с даннымитехнического паспорта расходомера.

9.6.3. При внешнем осмотре перед периодической поверкой наместе эксплуатации дополнительно устанавливают отсутствие отложений, наносов имусора у водослива или лотка и в успокоительном устройстве, а также отсутствиедефектов облицовки и зарастания на подводящем участке канала.

9.6.4. Измерения каждого линейного или углового размераводослива или лотка проводят не менее трёх раз. За расчётную величину принимаютсреднее арифметическое значение измеренного размера.

9.6.5. Размеры ширины порога водослива или горловины лоткаизмеряют линейкой, рулеткой, штангенциркулем или нутромером в следующихсечениях:

в горизонтальной плоскости для всех видов водосливов илотков - на уровнях дна горловины или гребня, 0,5 h_maxи h_max;

в вертикальной плоскости:

для водосливов с тонкой стенкой и с порогом треугольногопрофиля - в плоскости гребня водослива;

для водосливов с порогом прямоугольного профиля - в начале(на расстоянии R_p + 0,05 м от торца), нарасстоянии 1/3 и 1/2 от начала порога и в конце порога;

для водосливов с порогом трапецеидального профиля - в началеи конце горизонтальной части порога;

для лотков - в начале горловины, на расстоянии 1/3 и 1/2длины и в конце горловины.

В каждом из указанных вертикальных сечений в качествесреднего значения "b" следует приниматьсреднее арифметическое из измеренных размеров. За расчётное значение "b" следует принимать наименьшее из средних значений"b" по сечениям.

9.6.6. Продольные размеры лотков, в том числе горловин,диффузоров и конфузоров, измеряют на уровне поверхности жидкости,соответствующем среднему расходу.

9.6.7. Правильность выреза водосливов с тонкой стенкойпроверяют при помощи стальных угольников или шаблонов, изготовленных снеобходимой точностью (см. п.п. 4.3.2, 4.4.3, 4.5.2).

9.6.8. Углы конусности и радиусы кривизны боковых стеноклотков измеряют на высоте 0,05 м от дна или по условиям п. 9.6.6 при помощирулетки и предельных шаблонов.

Радиус закругления входной грани порога прямоугольногопрофиля измеряют при помощи предельных шаблонов и рулетки в трёх сечениях пооси порога и у боковых стенок.

9.6.9. Контроль соблюдения заданной формы кромки водослива стонкой стенкой проводят при помощи предельных шаблонов или штангенциркуля неменее, чем в трёх точках для каждой грани.

9.6.10. Высоту порога водослива или лотка определяютлинейкой или при помощи нивелира и нивелирных реек как превышение среднейотметки порога над средней отметкой дна подводящего участка канала, измеренныхпо трём точкам у основания и по ширине порога. Отклонение от вертикалиэлементов лотка или водослива проверяют при помощи угольника, угломера или отвесав трёх сечениях: на входе в лоток, в начале и конце горловины или порогаводослива; у водосливов с тонкой стенкой - у стенок и по оси подводящегоканала. Симметричность расположения водослива или лотка относительно осиподводящего участка канала определяют по дну или по верху при помощи рулеткиили линейки.

9.6.11. За расчётные следует принимать средние значенияизмеренных размеров, кроме указанных в п.п. 4.9.4, 4.10.5, 4.11.4.

9.6.12. Волнистость и отклонение от плоскостностиповерхностей водослива и лотка проверяют в тех случаях, когда они нормированы иопределяют при помощи щупа как значение максимального зазора между лекальнойлинейкой и контролируемой поверхностью не менее чем в трёх произвольныхсечениях, имеющих визуально наибольшие дефекты, для каждой плоскости и в одномсечении - для торцевых граней водослива с тонкой стенкой.

9.6.13. Горизонтальность или уклон поверхностей водосливаили лотка определяют при помощи нивелира и нивелирных реек с одной стоянки вследующих точках:

горизонтальность порога водослива с тонкой стенкой илитреугольного профиля - у боковых стенок и по оси порога;

горизонтальность дна горловины, порога лотка или водослива спорогом прямоугольного профиля - в трёх сечениях: в начале и конце горловинылотка или порога и посредине между этими сечениями, в трёх точках в каждомсечении;

заданный уклон поверхностей водослива и лотка - в начале иконце соответствующих поверхностей.

9.6.14. Длину прямолинейных подводящих и отводящих участковканала определяют измерительной рулеткой по оси канала. Элементы поперечногосечения подводящего участка канала (ширину по дну, углы наклона боковых стенок)определяют в двух сечениях - в начале и конце участка канала нормированнойдлины.

9.6.15. Уклон дна подводящих участков канала определяют при помощинивелира и нивелирной рейки в точках, расположенных по оси канала, в трёхсечениях для каждого участка - в начале участка, его конце и посредине междуэтими сечениями.

9.6.16. Отклонение от прямолинейности подводящего участкаканала и отклонение от перпендикулярности оси канала к плоскости порогаопределяют при помощи теодолита и вешек или при помощи простейших средствконтроля (угольники, шнуры или струны и т.п.).

9.6.17. Опробование и поверку уровнемера проводят независимоот других составных частей расходомера согласно эксплуатационной документациина уровнемер.

9.6.18. Привязку нуля уровнемера к плоскости отсчёта уровня- порогу водослива или дну горловины лотка, проводят при помощи нивелира инивелирной рейки с миллиметровыми делениями. При этом разность отметок нуляуровнемера и порога водослива или дна горловины лотка не должна превышать 0,2%от верхнего предела измерений уровня. Отметка порога водослива или днагорловины лотка должна быть определена как среднее арифметическое значениерезультатов измерений в точках, указанных в п. 9.6.13.

9.6.19. Проверку положения нуля (начала шкалы) уровнемерапроводят в зависимости от типа применяемого уровнемера и условий эксплуатациирасходомера. Если возможно прекращение подачи жидкости и опорожнение канала доуровня порога водослива или дна лотка, то проверку нуля уровнемера проводят приэтом уровне. Если подачу жидкости прекратить невозможно, то проверку нуля(начала шкалы) уровнемера проводят одним из косвенных (имитационных) методов.Выбор метода зависит от типа уровнемера. Например, при использованиидифманометра - уровнемера проверяют нуль по ГОСТ 18140-84, а затем при помощинивелира и нивелирной рейки с миллиметровой шкалой определяют отметку верхапневмометрической трубки и, зная ее длину, вычисляют отметку низа трубки исравнивают её с отметкой дна лотка или порога водослива, определённой по п.9.6.18.

При использовании штриховых мер отметку начала шкалыопределяют прямым нивелированием верха штриховой меры.

9.7. Оформление результатов поверки

9.7.1. Положительные результаты поверки расходомеровоформляют в соответствии с ПР 50.2.006-94:

при первичной поверке - внесением соответствующей записи впаспорт расходомера, удостоверенной поверительным клеймом по ПР 50.2.007-94;

при периодической поверке - выдачей свидетельства о поверке.

9.7.2. При отрицательных результатах поверки расходомерзапрещают к применению и в паспорт вносят запись о непригодности расходомера.

9.7.3. Если в результате поверки выявлено несоответствиесоотношений размеров водослива или лотка, нормированным в разделе 4соотношениям, то допускается проведение градуировки расходомера на основеэкспериментального определения градуировочной характеристики водослива илилотка.

Определение градуировочной характеристики следует проводитьпо утверждённой методике используя, например, для измерений расхода способ"скорость-площадь" по МИ 1759-87.

По результатам градуировки составляется паспорт расходомера,в который вносят все необходимые для эксплуатации технические характеристикирасходомера, в том числе и межповерочный интервал.

Периодические поверки таких расходомеров проводят всоответствии с ПР 50.2.006-94.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Обязательное

 

ЗНАЧЕНИЯКОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЁТА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

(РАСХОДА)СТАНДАРТНЫХ ВОДОСЛИВОВ И ЛОТКОВ

 

Таблица 1

 

Значениякоэффициента расхода С₀ для водосливов с треугольным вырезом

в тонкой стенкепри a = 90°

 

h/P	Значение С0 при Р/В
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
0,1	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578
0,2	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,579
0,3	0,578	0,578	0,578	0,578	0,578	0,579	0,580	0,580	0,581	0,582
0,4	0,578	0,578	0,578	0,578	0,579	0,581	0,583	0,585	0,587	0,591
0,5	0,578	0,578	0,578	0,579	0,582	0,584	0,588	0,593	0,611	-
0,6	0,578	0,578	0,579	0,581	0,585	0,590	0,595	-	-	-
0,7	0,578	0,578	0,580	0,584	0,589	0,596	-	-	-	-
0,8	0,577	0,579	0,582	0,587	0,595	0,605	-	-	-	-
0,9	0,577	0,579	0,584	0,593	0,601	-	-	-	-	-
1,0	0,576	0,580	0,587	0,598	0,610	-	-	-	-	-
1,1	0,576	0,581	0,590	0,604	-	-	-	-	-	-
1,2	0,576	0,583	0,593	0,611	-	-	-	-	-	-
1,3	0,576	0,585	0,597	-	-	-	-	-	-	-
1,4	0,576	0,587	0,600	-	-	-	-	-	-	-
1,5	0,577	0,589	0,604	-	-	-	-	-	-	-
1,6	0,578	0,592	0,608	-	-	-	-	-	-	-
1,7	0,578	0,595	-	-	-	-	-	-	-	-
1,8	0,578	0,598	-	-	-	-	-	-	-	-
1,9	0,579	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2,0	0,580	-	-	-	-	-	-	-	-	-

 

Таблица 2

 

Значениякоэффициента скорости подхода жидкости C_v

для водосливов сшироким порогом

 

	0,00	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
0,0	1,000	1,000	1,000	1,000	1,001	1,001	1,002	1,002	1,003	1,003
0,1	1,004	1,004	1,005	1,005	1,006	1,006	1,007	1,007	1,008	1,009
0,2	1,010	1,011	1,012	1,012	1,013	1,014	1,015	1,016	1,018	1,019
0,3	1,021	1,022	1,024	1,025	1,027	1,029	1,031	1,033	1,035	1,037
0,4	1,039	1,041	1,043	1,045	1,048	1,050	1,053	1,056	1,059	1,061
0,5	1,063	1,066	1,070	1,073	1,076	1,079	1,082	1,086	1,090	1,093
0,6	1,097	1,101	1,106	1,110	1,115	1,120	1,125	1,130	1,136	1,141
0,7	1,147	1,152	1,158	1,165	1,172	1,179	1,187	1,195	1,203	1,211

 

Примечание. Для подводящих каналов прямоугольного сечениявместо  следуетпринимать

Таблица 3

 

Значениякоэффициента расхода c_dдля лотков критической глубины

прямоугольногосечения (лотков Вентури)

 

l/b	Значения cd при h/l
	0,70	0,65	0,60	0,55	0,50	0,45	0,40
0,2	0,9924	0,9919	0,9913	0,9906	0,9898	0,9888	0,9876
0,4	0,9912	0,9907	0,9901	0,9894	0,9886	0,9876	0,9864
0,6	0,9900	0,9895	0,9889	0,9883	0,9875	0,9865	0,9852
0,8	0,9888	0,9883	0,9878	0,9871	0,9863	0,9853	0,9840
1,0	0,9876	0,9872	0,9866	0,9859	0,9851	0,9841	0,9829
1,2	0,9865	0,9860	0,9854	0,9847	0,9839	0,9829	0,9817
1,4	0,9853	0,9848	0,9842	0,9835	0,9827	0,9818	0,9805
1,6	0,9841	0,9836	0,9831	0,9824	0,9816	0,9806	0,9793
1,8	0,9829	0,9824	0,9819	0,9812	0,9804	0,9794	0,9782
2,0	0,9818	0,9813	0,9807	0,9800	0,9792	0,9782	0,9770
2,2	0,9806	0,9801	0,9795	0,9789	0,9781	0,9771	0,9758
2,4	0,9794	0,9787	0,9784	0,9777	0,9769	0,9759	0,9747
2,6	0,9783	0,9778	0,9772	0,9765	0,9757	0,9748	0,9735
2,8	0,9771	0,9766	0,9761	0,9754	0,9746	0,9736	0,9724
3,0	0,9759	0,9755	0,9749	0,9762	0,9734	0,9724	0,9712
3,2	0,9748	0,9743	0,9733	0,9731	0,9723	0,9713	0,9701
3,4	0,9736	0,9731	0,9726	0,9719	0,9711	0,9701	0,9689
3,6	0,9725	0,9720	0,9714	0,9708	0,9700	0,9690	0,9678
3,8	0,9718	0,9708	0,9703	0,9696	0,9688	0,9678	0,9666
4,0	0,9702	0,9697	0,9691	0,9685	0,9677	0,9667	0,9655
4,2	0,9690	0,9685	0,9680	0,9673	0,9665	0,9656	0,9643
4,4	0,9679	0,9674	0,9668	0,9662	0,9654	0,9644	0,9632
4,6	0,9667	0,9663	0,9657	0,9650	0,9642	0,9633	0,9621
4,8	0,9656	0,9651	0,9646	0,9639	0,9631	0,9621	0,9609
5,0	0,9645	0,9640	0,9634	0,9628	0,9620	0,9610	0,9593

 

Таблица 3

(продолжение)

 

Значениекоэффициента расхода c_dдля лотков критической глубины

прямоугольногосечения (лотков Вентури)

 

l/b	Значения cd при h/l
	0,35	0,30	0,25	0,20	0,15	0,10	0,05
0,2	0,9860	0,9839	0,9809	0,9764	0,9690	0,9542	0,9103
0,4	0,9848	0,9827	0,9797	0,9752	0,9678	0,9530	0,9092
0,6	0,9836	0,9815	0,9785	0,9741	0,9667	0,9519	0,9081
0,8	0,9825	0,9803	0,9774	0,9729	0,9655	0,9502	0,9070
1,0	0,9813	0,9792	0,9762	0,9717	0,9644	0,9496	0,9059
1,2	0,9801	0,9780	0,9750	0,9706	0,9632	0,9485	0,9048
1,4	0,9789	0,9768	0,9739	0,9694	0,9620	0,9474	0,9038
1,6	0,9778	0,9757	0,9727	0,9683	0,9609	0,9462	0,9027
1,8	0,9766	0,9745	0,9715	0,9671	0,9598	0,9451	0,9016
2,0	0,9754	0,9733	0,9704	0,9660	0,9586	0,9440	0,9005
2,2	0,9743	0,9722	0,9692	0,9648	0,9575	0,9429	0,8995
2,4	0,9731	0,9710	0,9681	0,9637	0,9563	0,9417	0,8984
2,6	0,9720	0,9699	0,9669	0,9625	0,9552	0,9406	0,8973
2,8	0,9708	0,9687	0,9658	0,9614	0,9541	0,9395	0,8963
3,0	0,9696	0,9676	0,9646	0,9602	0,9529	0,9384	0,8952
3,2	0,9685	0,9664	0,9635	0,9591	0,9518	0,9373	0,8941
3,4	0,9673	0,9653	0,9623	0,9580	0,9507	0,9362	0,8931
3,6	0,9662	0,9641	0,9612	0,9568	0,9495	0,9350	0,8920
3,8	0,9651	0,9630	0,9601	0,9557	0,9484	0,9339	0,8909
4,0	0,9639	0,9618	0,9589	0,9546	0,9473	0,9328	0,8899
4,2	0,9628	0,9607	0,9578	0,9534	0,9462	0,9317	0,8888
4,4	0,9616	0,9596	0,9566	0,9523	0,9451	0,9306	0,8878
4,6	0,9605	0,9584	0,9555	0,9512	0,9439	0,9295	0,8867
4,8	0,9594	0,9573	0,9544	0,9500	0,9428	0,9284	0,8857
5,0	0,9583	0,9562	0,9533	0,9490	0,9418	0,9274	0,8847

 

Таблица 4

 

Значениякоэффициента скорости подхода жидкости C_v

для лотковкритической глубины

 

faw	Значение Cv при
	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2
0,10	1,002	1,002	1,001	1,001	1,001	1,001	1,000	1,000	1,000
0,15	1,005	1,004	1,003	1,003	1,002	1,001	1,001	1,001	1,000
0,20	1,009	1,007	1,006	1,004	1,003	1,002	1,001	1,001	1,000
0,25	1,014	1,012	1,009	1,007	1,005	1,004	1,002	1,001	1,001
0,30	1,021	1,017	1,013	1,010	1,007	1,005	1,003	1,002	1,001
0,35	1,029	1,023	1,018	1,014	1,010	1,007	1,004	1,003	1,001
0,40	1,039	1,031	1,024	1,018	1,013	1,010	1,006	1,003	1,001
0,45	1,050	1,040	1,031	1,023	1,017	1,012	1,007	1,004	1,002
0,50	1,064	1,050	1,039	1,029	1,021	1,014	1,010	1,005	1,002
0,55	1,079	1,062	1,048	1,036	1,026	1,018	1,011	1,006	1,003
0,60	1,098	1,076	1,058	1,043	1,031	1,021	1,013	1,007	1,003
0,65	1,120	1,092	1,070	1,050	1,037	1,025	1,016	1,009	1,004
0,70	1,147	1,111	1,083	1,061	1,043	1,029	1,018	1,010	1,004
0,75	-	1,133	1,098	1,071	1,050	1,034	1,021	1,012	1,005
0,80	-	-	1,116	1,083	1,058	1,039	1,024	1,013	1,006
0,85	-	-	1,136	1,096	1,066	1,044	1,027	1,015	1,007
0,90	-	-	-	1,111	1,076	1,050	1,031	1,017	1,007
0,95	-	-	-	1,128	1,086	1,056	1,035	1,019	1,008
1,00	-	-	-	1,147	1,098	1,064	1,039	1,021	1,009

 

Примечание. Для прямоугольныхлотков (лотков Вентури)