1、農業工程學報Vol.13No.4Dec.1997第13卷第4期199?年12R泵站流速儀測流精度的研究收信日期J997-06-01泵站流速儀測流精度的研究收信日期J997-06-01水利部、機械部、江蘇省-農村泵站懈試方法與節能尚故研究項目王洋.工程師,副所長，鎮江市江蘇理工大學排浪機械研究所,212013夕'/（江蘇理工大學）（江蘇理工大學）7。珅提昊根據理論分析和泵站現場采用流速儀測流的數據，分析了產生誤差的原因,闡述了提高液速儀測流精度的措施.關第詢系站流速&洌浪媾度StudyontheMeasuringPrecisionofCurrentMeterinPumpStati

2、ontJiangsuUnii'ersUofScvsc?andTechnology«Zftnjutng)AbstractBasedonthedataofon-the-spotmeasuring,thefactorsofcausingerrorwereanalysed*andthemethodtoimprovemeasuringprecisionofcurrentmeterwasprovided-KeywordsPumpstationCurrentmeterMeasuringprecision1引言泵站現場測流對泵站節能改造提供準確的依據是非常重要的。由于泵站現場的水泵是已安裝定

3、位的，其現場的條件各異，影響測試的因素很多,它不同于實驗室測試，既要考慮測試的科學性，又要考慮測試的簡易和實用性.還要保證測最精度的可靠性。因此，從泵站現場的實際狀況出發，對泵站測流采用流速儀進行測扯具有廣泛的推廣應用價值,可提高泵站節能改造的效果。本文以泵站現場采用流速儀測量流量的實例分析研究其測流精度。2測流誤差的理論分析泵站流速儀是將旋漿式流速儀固定在某一幾何形狀的測流斷面上或預定的測點上，溜最流經該點的時間流速，然后通過其流速和過流斷面面積確定所測流量。流速儀測流時的流量一般表達式為。=杼=它EII式中嘰第部分平均流速，九第，部分面積C部分面積是矩形或梯形斷面，則=-寸5Qn=匕專匕匕

4、-也3二蟲h、會中Q).矩形斷面流量；a過水斷面寬度3X過水斷面水深，Or.梯形斷面流量；環一梯形下底寬度；Bl梯形上底寬度。分別對Q”和Or.兩式取對數并微分整理得(1)(1)dQn_d®_d(/_+K),da.dA,Qj.=<?r.一匕一】4-V,B、十h應當指出：由上式知，梯形斷面和矩形斷面微分表達的形式一樣，但&的含義不同,前者是平均寬度，后者是寬度,故計算方式亦有所不同。又(1)式可改寫為dr,.土亞；土亞=d(K_i+V,-i=K=V一耳V.蚣_也_史迪些Q._Q,_+B,+九當流速儀在»點測流時,其最大相對誤差為或=包+機,+處(3)流速儀的測速

5、公式為=*+c式中k.c常數；N旋漿轉數；T時間.因與法比較，是微小:&可以忽略不計，同理對測速公式取對數并微分得亞_甌_空F=T¥流速儀在點測速時的最大相對系統誤差為化=也+也=1罕1，+I亨I,由于測量部分寬度&和水深a,通常采用鋼卷尺和鋼板尺測量，其示值允許誤差分別為士0.6mm和0.5mm,故x.JB.0.6x.Ah,.0.5總=!矛=云=I=T這樣就得到在：點測流時的最大相對系統誤差禹.=公.+上+臂+生5因此，流速儀在整個斷面的測流相對誤差為山=N詈=蚓兒(。1110總誤3現場測流精度的分析圉I住家電灌站成讒儀測浪過水斷而圖1是宜興縣錢家電灌站測流過水斷面

6、(水深305mm).表1是流速儀瀏試結因為流速儀的測流公式為Q=£；。,各。是獨立的測量值，其總的隨機誤差為1-1式中Q.Q",Q部分流員；相對應的標準方差;差為(5=必屏+決79*1錢家電混站現場測試結果洌試時間流速/msJ旋漿轉敏部分面積部分流量流量平均流量測量位置線速邊'岸流速部分流速/m2/msL/m3/m，L001.831.993660.0610.121I2.1S2.174300.1080.23510»2512.192.214380.1080.2390.721512.23416IV01.902.073800.0610.126001.801.963

7、600.0610.120I2.122.154240.1080.2331035I2.182.194360.1080.2370.71360.71512.2044。W01.862.043720.0610.124001.801.963600.060.120.12.122.134240.1080.23110«45I2.142.174280.1080.2310.70912.19438W01.862.033720.0610.124注，在中邊拳氛遍為#近醵以RI得的使建.部分it速為相怖點的牛均值.王洋:泵站流速儀測流精度的研究由流速儀的檢定公式和流速儀使用要求，取k=0.242,C=0.0075。

8、當i=0.242時，對應的測流時間為48.4s°由于流速儀計數器記數周期為0.2s,則流速儀的時間系統誤差為缶=6T/T=0.2/48.4=0.41%又因流速儀自身顯示計數原因，&=*.則在10：25時刻的測試誤差：4,°-1=如一+知-，+4+<5.0-,=頑+硒+頑+頑=1.2%由d.o-j計算知N未按表1所列數值計算，因為流速儀測流是采用部分平均速度計算流量的.故以部分平均速度對應的轉速N計算其系統相對誤差。同理力j_i=L01%命_.=1.0%,=1.12%則系統誤差為<5.=1.07%同理其隨機誤差為0Q=Vo-j4-cr2!4-<6-1

9、+<ri-w=0.004取置信度為0.95,則最大極限誤差為J=2。""=0.0046最大相對隨機誤差為冬=言=064%所以總誤差為d=+以=1.25%表2是采用流速儀對8臺泵現場測試精度的統計。由表2可以看出，采用流速儀測流總誤差在3.82%6.1%之間。其誤差范圍大，原因是流速儀測流時的水頭波動大,水深測鼠誤差大和測流時間長所致。而這種誤差是由于流速儀測流方法本身所引起的。因此，對影響現場測試精度的主要因素加以控制，可有效地減小誤差控制主要誤差因素的現場測流精度的統計見表3。與表2相比，其誤差遠小于表2且其測量精度完全符合ISO2548C級流量誤差2.8%的要求。

10、«2采用流速儀對8臺泵現場測試精度的統計站名流量單項誤差/%流量最大波動/%流變化界限/%系統誤差隨機誤差合成值畢家站1-0.935.95.97二68.4華家站2。1.05.15.19土2.74.9華家站3°2.13.23.82±1.73.S華嚴站1B1.734.14.5士47.1華跋北站1.654.14.4±0.8U1虞橋站1.625.96.1土6.111.4現咀站1*1.544.3±1.52.9大殿站1-1.S4.14.36*4.98.2妻3控制主要謖差因素的現場測流精度統計站名流St單項誤差%流量最大源量系統誤差隨機誤裴合成值液動變化界限觀咀站2。1.41.301.9±12.1新學站L】.541.302.07士23.4華橋站2.351.502.79±0.51錢家站1.070.6(1.79=0.91.75測流精度主要是由測流時的水頭波動、測流時間長和水深泌量視差導致隨機誤差過大所造成。這種誤差可以通過適當的方法加以控制，即選擇合理的測流斷面，保證測流時的幾何斷面尺