Ашық арналы ағын өлшегіштердің жұмысына әсер ететін факторлар

I. Гидравликалық жағдайлар

A. Ағын турбуленттілігі

Турбулентті ағын ашық каналды жүйелерде жиі кездесетін мәселе. Ағын турбулентті болған кезде, сұйықтықтың жылдамдығы каналдың көлденең қимасы бойынша шамасы мен бағыты бойынша кездейсоқ өзгереді.Ашық арналы ағын өлшегіштер, әсіресе жылдамдық ауданы әдістеріне (мысалы, ультрадыбыстық немесе электромагниттік ашық арналы ағын өлшегіштер) сүйенетіндер дәл өлшеу үшін салыстырмалы түрде тұрақты және болжамды ағын профилін болжайды. Турбуленттілік бұл болжамды бұзады. Мысалы, түбі кедір-бұдыр өзенде немесе геометриясы кенеттен өзгеретін арнада құйындар мен құйындардың пайда болуы әртүрлі нүктелердегі ағын жылдамдығының ағын өлшегіш күткен орташа мәннен айтарлықтай ауытқуына әкелуі мүмкін. Нәтижесінде, өлшенген жылдамдық жалпы ағын жылдамдығын дәл көрсетпеуі мүмкін, бұл дұрыс емес көрсеткіштерге әкеледі.

B. Ағын тереңдігінің вариациялары

Ағын тереңдігінің ауытқулары да қиындықтар тудыруы мүмкінашық арналы шығын өлшегіштерКөптеген ағын өлшегіштер, мысалы, бөгеттер мен су құбырлары, ағын тереңдігі мен ағын арасындағы нақты байланыс негізінде ағын жылдамдығын өлшеуге арналған. Егер ағын тереңдігі тез немесе тұрақсыз өзгерсе, бұл байланыс енді дұрыс болмауы мүмкін. Мысалы, нөсер суларын ағызу жүйелерінде кенеттен жауған қатты жаңбыр ағын тереңдігінің күрт артуына әкелуі мүмкін. Егер ағын өлшегіш тереңдіктің осындай жылдам және кең ауқымды өзгерістерін ескеру үшін калибрленбесе, ол ағын жылдамдығын қате есептеуі мүмкін. Сонымен қатар, арнада толқындардың немесе толқындардың болуы ағын тереңдігін өлшеуді одан әрі қиындатуы мүмкін, себебі ағын өлшегіш сәйкес келмейтін тереңдік мәндерін жазып, ағын жылдамдығын есептеудің дәлсіздігіне әкелуі мүмкін.

II. Арна сипаттамалары

A. Арнаның бұзылуы

Табиғи арналар көбінесе көлденең қима пішіндеріне ие, ені, тереңдігі және еңісі әртүрлі болады. Жасанды арналар уақыт өте келе шөгінділердің жиналуына, эрозияға немесе құрылымдық зақымдануға байланысты біркелкі емес болуы мүмкін.Ашық арналы ағын өлшегіштерәдетте стандартты, тұрақты арна геометриялары үшін калибрленеді. Көлденең қимасы дұрыс емес арналарға орнатылған кезде, ағынның таралуы біркелкі болмайды, ал шығын өлшегіш орташа жылдамдықты немесе көлденең қима ауданын дәл өлшей алмауы мүмкін. Мысалы, бір жағында шөгінді жиналған каналда ағын қисық болады, ал шығын өлшегіш арна ішіндегі орналасқан жеріне байланысты ағын жылдамдығын асыра бағалауы немесе төмендетуі мүмкін.

B. Беттік кедір-бұдырлық

Арна бетінің кедір-бұдырлығы ағын кедергісіне және арна ішіндегі жылдамдықтың таралуына әсер етеді. Қиыршық таспен қапталған немесе тастар мен өсімдіктері бар табиғи ағындағы арна сияқты кедір-бұдыр бет сұйықтық ағып жатқанда көбірек үйкеліс тудырады. Бұл үйкеліс арна шекараларына жақын жерде ағын жылдамдығын төмендетеді және көптеген адамдар қабылдаған идеалды профильден өзгеше логарифмдік емес жылдамдық профиліне әкелуі мүмкін.ашық арна ағынын өлшеуәдістер. Кейбір ультрадыбыстық Допплер ағын өлшегіштері сияқты белгілі бір жылдамдық профилін қабылдауға негізделген ағын өлшегіштер арна бетінің кедір-бұдырлығы дұрыс есепке алынбаған кезде дәл емес нәтижелер беруі мүмкін. Беттің кедір-бұдырлығының артуы қосымша турбуленттілікті тудыруы мүмкін, бұл ағынды өлшеу процесін одан әрі қиындатады.

III. Сыртқы араласу

A. Қоқыс және өсімдіктер

Бұтақтар, жапырақтар және қоқыс сияқты қоқыстар, сондай-ақ арнаның ішіндегі немесе айналасындағы шамадан тыс өскен өсімдіктер каналдың жұмысына кедергі келтіруі мүмкін.ашық арналы шығын өлшегіштерУльтрадыбыстық ағын өлшегіштер үшін қоқыстар мен өсімдіктер толқындарды сіңіру немесе шағылыстыру арқылы ультрадыбыстық сигналдардың жолын бөгеуі мүмкін. Бұл бұзылыс сигналды дұрыс қабылдамауға және ағын жылдамдығын дұрыс түсіндірмеуге әкелуі мүмкін. Пропеллер типті ағын өлшегіштер сияқты механикалық ағын өлшегіштерде қоқыстар қозғалатын бөліктерге шатасып, өлшегіштің дұрыс емес жылдамдықта тұрып қалуына немесе айналуына әкелуі мүмкін. Су бетіне жақын өсімдіктердің өсуі ағын тереңдігін өлшеуге де әсер етуі мүмкін, себебі ол тереңдікті сезетін құрылғыларды шатастыратын біркелкі емес су-ауа интерфейсін тудыруы мүмкін.

B. Қоршаған орта факторлары

Қатты жел және температураның өзгеруі сияқты қоршаған орта факторлары әсер етуі мүмкінашық арналы шығын өлшегішөнімділік. Қатты жел ашық арналардағы су бетінде толқындар тудыруы мүмкін. Бұл толқындар өлшенген ағын тереңдігінің ауытқуын тудыруы мүмкін, әсіресе беткі деңгейді анықтауға негізделген сенсорлар үшін. Температураның өзгеруі сұйықтықтың физикалық қасиеттеріне, мысалы, оның тығыздығы мен тұтқырлығына әсер етуі мүмкін. Өлшеу үшін сұйықтықтағы дыбыс жылдамдығын пайдаланатын ағын өлшегіштер үшін (мысалы, ультрадыбыстық ағын өлшегіштер) сұйықтық температурасының өзгеруі дыбыс жылдамдығын өзгертіп, жылдамдықты өлшеудегі қателіктерге әкелуі мүмкін. Суық климатта арнадағы мұздың пайда болуы да маңызды мәселе тудыруы мүмкін, себебі ол ағын өлшегішті бітеп тастауы немесе арна ішіндегі ағын сипаттамаларын өзгертуі мүмкін.

Қорытындылай келе, гидравликалық жағдайларға, арна сипаттамаларына және сыртқы кедергілерге байланысты әртүрлі факторлар туындауы мүмкінашық арналы шығын өлшегіштердәл емес өлшемдерді қамтамасыз ету. Ашық арналы ағынды өлшеу жүйелерінің сенімді жұмысын қамтамасыз ету үшін осы факторларды түсіну және шешу өте маңызды.