اندازه گیری فلو در سازه های با شکل هندسی مشخص

برخی از کانال های باز که سیال در آن ها جریان دارد، دارای شکل هندسی مشخصی می باشند و برای هرکدام از آن ها تجهیز ابزار دقیق خاصی طراحی و تولید گردیده است و ممکن است یک فلومتر قابلیت اندازه گیری دبی سیال در چند سازه هیدرولیکی را دارا باشد که می بایست به هنگام نصب تنظیمات مرتبط بر روی آن اعمال گردد

اصول اندازه گیری دبی سیال در کانال با سازه های هندسی مشخص

امروزه اندازه‌گیری دبی در کانال‌های باز با سازه مشخص به روش های متعددی صورت میپذیرد که در ذیل به اصول عملکرد برخی از آنان اشاره میگردد :

١- سازه پارشال فلوم Parshal Flume

روش سنجش دبی در سازه پارشال فلوم محصول بیش از ٢۵ سال تحقیقات خستگی‌ناپذیر و بی‌وقفه آقای پارشال در ایالات متحده تحت شرایط سخت جهت دستیابی و هرچه نزدیکترشدن به فرمول‌های غیرخطی می‌باشد؛ در این روش در داخل مجرای پارشال فلوم که سازه‌ای است با شکل خاص در مسیر کانال، مقدار حجم عبوری مایع اندازه‌گیری می‌شود. طرح خاص این مجرا به گونه ای است که دبی مایع عبوری از آن تابعی از ارتفاع مایع در فاصله مشخصی از ورودی تا گلوگاه می باشد . دقت این روش ١ تا ۵ درصد بوده و به «ظرافت ساخت سازه »، «دقت دستگاه » و «دقت در نصب سنسور دستگاه در بالای سازه» بستگی دارد. سنسور اولتراسونیک در بالای مسیر عبور آب و فاضلاب نصب گردیده و دائماً امواج مافوق صوت را به سطح مایع ارسال و انعکاس آنها را دریافت می‌نماید. زمان ارسال و دریافت توسط میکروپروسسور داخلی دستگاه، آنالیز گردیده و این سیگنال را به مقادیر دیجیتالی ارتفاع یا دبی لحظه‌ای و یا دبی کل تبدیل می‌نماید. در این وضعیت میزان دبی با رابطه تجربی و غیرخطی بیان می‌گردد. این فرمول با رابطه غیرخطی برای پارشال فلوم‌های مختلف متغیر می‌باشد. بدین ترتیب در سیستم فوق با اندازه‌گیری دقیق ارتفاع سطح مایع قبل از گلوگاه، مقدار دبی مشخص می‌گردد. لازم است اندازه سازه پارشال فلوم از روی جدول زیر با توجه به میزان دبی مینیمم و ماکزیمم مشخص گردد.

معمولاً این نوع سازه را بر مبنای اندازه عرض گلوگاه (W) مشخص می‌کنند. به عنوان مثال سازه پارشال فلوم ٣ اینچی جهت دبی بین 5 تا 398 متر مکعب در ساعت یا ۵ فوتی جهت دبی بین 163 تا 8726 مترمکعب در ساعت.

١- سر ریز ها (Weirs)

دهانه های بالای سد یا مخزن که عبور جریان سیال و اندازه گیری دبی را ممکن میسازند سر ریز نامیده میشوند.سر ریز ها به دسته های ذیل طبقه بندی میشوند:

سر ریز مستطیلی
سر ریز شکاف-V

سر ریز مستطیلی:

به طور کل سه نوع سر ریز مستطیلی وجود دارد که عبارتند از:

1.دیواره های عمودی با پایه مسطح که دهانه ای جعبه ای شکل در کانال ایجاد می کنند

2.سر ریز باز که در عرض کانال گسترش می یابد

3.سرریز ذوزنقه

سر ریز شکاف-V

این نوع سر ریز ها معمولا صفحاتی فلزی هستند که دارای شکافی V شکل می باشند با زاویه ای که معمولا 30، 60 و 90 می باشد.

این نوع سر ریز معمولا در مواردی استفاده می شود که که نرخ دبی پاییینی دارند و نمیتوان از سر ریز های چهار ضلعی استفاده کرد