有些工廠給排水道為敞開(kāi)渠道,,具有自由表面自由流,采用明渠流量計(jì)測(cè)量流量,。而另有一些工廠排水道和下水管渠,,雖不敞開(kāi),但是在非受壓非滿水狀態(tài)下流動(dòng),,實(shí)際上還屬于明渠,。ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)通常稱滿水管為封閉管道,流體在水泵的推動(dòng)或高位槽位能的作用下作強(qiáng)迫流動(dòng),,而明渠則是靠水路本身坡度形成的自由表面流動(dòng),。明渠流量計(jì)的種類有很多,僅ISO TC113已制定和發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的就有近10種,,工業(yè)用明渠流量計(jì)主要分為堰式和槽式兩大類,。
堰槽式流量計(jì)的工作原理是在明渠中設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化的量水堰槽,并在規(guī)定位置測(cè)量水位,,則流過(guò)堰槽的流量與水位成單值關(guān)系,。根據(jù)相應(yīng)流量公式或經(jīng)驗(yàn)公式或用查表法由測(cè)出的水位值計(jì)算出流量值。堰式流量計(jì)分薄壁堰,、寬頂堰,、三角形剖面堰、平坦V形堰等多種。薄壁堰是指在明渠中垂直水流方向安裝的具有一定形狀的缺口,,并加工成堰口的薄壁堰體,,過(guò)流時(shí)其水舌表面得到充分發(fā)展的量水建筑物。其中三角形缺口薄壁堰具有最高的流量測(cè)量精確度,。槽式流量計(jì)的常用測(cè)流槽有多種形式,。在渠道中收縮其中一段截面積,收縮部分液位低于其上游液位,,測(cè)量其液位差以求流量的測(cè)量槽,,一般稱作文丘里槽。1922年在文丘里槽的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)適用于矩形明渠的巴歇爾槽(簡(jiǎn)稱P槽),,1936年開(kāi)發(fā)適用于圓形暗槽的帕爾默-鮑魯斯槽(簡(jiǎn)稱PB槽),。
堰式、槽式明渠流量計(jì)都是由液位計(jì)算流量,,因此均需配用相應(yīng)的液位計(jì),。明渠流量計(jì)常用的液位計(jì)有浮子式、電容式,、壓力式和超聲波式,。非接觸式超聲波液位計(jì)在明渠流量計(jì)中應(yīng)用越來(lái)越廣。它同量水堰槽配合使用,,連續(xù)測(cè)量水位,,并進(jìn)而按指定的流量同水位的關(guān)系計(jì)算流量值,從而對(duì)明渠中的水流量實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量,。對(duì)于污水,,難免存在沾污和腐蝕性,采用接觸式水位測(cè)量?jī)x表,,容易因污垢和腐蝕性引起故障,,非接觸式超聲波則有明顯的優(yōu)越性,但是測(cè)量點(diǎn)必須趨避表面有大量泡沫的場(chǎng)所,。