Açık kanal akış ölçüm cihazları | Savaklar ve Kanallar

Açık kanal akış ölçümlerinde kullanılan başlıca cihazlar savaklar ve kanallardır. Kapalı kanaldan geçen akışın aksine, akış seviyesinin yüksekliği açık kanal akışının akışına göre ölçülür.

Açık kanal debimetre çalışma prensibi:

Sıvı akışı, enerji ilkesine dayanır. Açık kanallarda akışı yöneten iki tür enerji vardır, küresel ve özgül enerji. Özgül enerji ilkesine göre, Froude sayısı (Fr) 1’e eşit olduğunda minimum enerji oluşur .

Q = akış hızı
A = kesit alanı
T = akışın üst genişliği
g = yerçekimi ivmesi

Bu minimum enerji koşulu, kritik akış adı verilen belirli bir akış da üretir. Denklem 1’de görüldüğü gibi kritik bir akış oluştuğunda akış hızı (Q), akışın kesit alanı ve üst genişliği üzerinden hesaplanabilir. Açık kanaldaki akışı doğru bir şekilde ölçmek için, akışın derinliğini ölçerek (T ve A için değerler üreterek) akışın ölçülmesine izin veren kritik bir akış koşulu oluşturmak gerekir.

Açık kanal akışı nasıl ölçülür?

Açık bir kanalın akışını ölçmek için akışı engellerden geçirmemiz gerekir. Akış, bu tıkanıklıktan savaklar ve kanallar olarak ölçülür. Akışı ölçmek için kullanılan özel bir yöntem , Pitot tüpü dışındaki akım ölçerlerin kullanılması ve şamandıra ile ölçüm yapılmasıdır.

Akan sıvının yüksekliği, ultrasonik seviye ölçerler gibi herhangi bir seviye ölçer kullanılarak ölçülür :

Ultrasonik sensör, akış kanalına bir ses sinyali gönderir ve geçen yankı dönüş süresini ölçer. Sensöre bağlı kontrolör, akışı kullanılan engele, yani bentlere ve kanallara göre hesaplar.

Açık kanal akış ölçümü için cihazlar:

Açık kanal akış ölçümlerinde kullanılan başlıca cihazlar savaklar ve kanallardır.

savaklar:

Savaklar, bir barajın veya rezervuarın üst kısmında sıvı akışına izin veren ve akış ölçümüne izin veren açıklıklardır. Bilinen depolama özellikleri ile akış genellikle savaktaki sıvının yüksekliği ile belirlenir.

Dikdörtgen ve V-çentikli savaklar var

Avantajlar:

• Basit operasyon.
• İyi Menzil (yüksek ve düşük akışı algılamak için).

Dezavantajları:

• Basınç kaybı.
• Yaklaşık %2 doğruluk.

Kanalizasyon:

Kanallar, kafa basıncını korumak için akış bölümünün azaltıldığı savakta yapılan bir değişikliktir. Bir kanal, sıvının daha dar bir kanala girmesine neden olur ve bunu yaparken, aynı boyuttaki bir depolama sahası için sadece yaklaşık 1/4 oranında basınç düşüşüne neden olur. Bu işlem prensipte dikdörtgen bir venturi tüpüne benzer.

Bentlere benzer şekilde, kanaldaki su seviyesi akış indeksinin bir fonksiyonudur. Kanal, akışı doğru bir şekilde kanalize ederek biraz daha fazla hassasiyet sağlar. Kanal aynı zamanda içeri girerken akışkan hızından bağımsızdır ve bu nedenle uygulama baraj veya tampon tankı gerektirmez.

Avantajlar:

• Güvenilir ve tekrarlanabilir ölçümler.
• Erozyon yok.
• Kir ve kalıntılara karşı hassas değildir.
• Çok düşük kafa basıncı kaybı.
• Basit kullanım ve bakım

Dezavantajları:

• Yüksek kurulum maliyetleri.
• Düşük doğruluk.
• pahalı elektronik