Аннотация

Цель: анализ существующих ультразвуковых методов и приборов для измерения расхода воды на гидромелиоративных системах. Проблема рационального использования водных ресурсов стоит во всех областях, в т. ч. и сельском хозяйстве. Она не может быть решена без рассмотрения вопроса водоучета и водораспределения. Основной задачей системы водоучета на гидромелиоративных системах является учет объема воды, взятой из водозабора и поданной в оросительную сеть. Для этих целей применяются приборы, осуществляющие измерение расхода воды, – расходомеры. Расходомерами, способными решать сложные задачи при измерении расхода, являются ультразвуковые (акустические) расходомеры. В настоящее время для определения расхода воды на мелиоративных объектах существует несколько методов измерения: ультразвуковой, радарный, метод Доплера, кросс-корреляционный метод и метод Transit-Time. На основе данных методов создано большое количество модификаций приборов для определения расходов воды: уровнемеры, радарные расходомеры, доплеровские расходомеры, погружные кросс-корреляционные расходомеры, время-импульсные расходомеры. 
Выводы. Расходомеры, работающие на основе уровнемеров, и радарные расходомеры нецелесообразно использовать в узлах коммерческого водоучета. Они имеют высокие погрешности измерения расхода, так как уровнемеры измеряют только уровень, а скорость принимается как величина постоянная, радарные расходомеры же хоть и измеряют скорость течения, но это скорость не всего потока, а только поверхностного слоя. Расход воды, измеряемый доплеровскими и кросс-корреляционными расходомерами, зависит от количества твердых включений в потоке. Но так как вода в каналах и закрытых трубопроводах на гидромелиоративных системах имеет их большое количество, то данные расходомеры имеют высокую точность измерения расхода. Время-импульсные расходомеры, так же как доплеровские и кросс-корреляционные расходомеры, обладают высокой точностью измерений, однако не зависят от количества твердых включений в потоке.

DOI: 10.31774/2658-7890-2020-4-135-149

Для цитирования

Васильченко, А. П. Ультразвуковые методы и приборы для измерения расхода воды на гидромелиоративных системах / А. П. Васильченко, А. М. Кореновский // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. – 2020. – № 4(07). – С. 135–149. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=94. – DOI: 10.31774/2658-7890-2020-4-135-149.

Список литературы

1 Пути совершенствования планового водопользования на оросительных системах: науч. обзор / В. Н. Щедрин, А. С. Штанько, О. В. Воеводин, А. Л. Кожанов, С. Л. Жук, А. Е. Шепелев; ФГБНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2014. – 36 с. – Деп. в ВИНИТИ 03.07.14, № 194-В2014.
2 Абзалилова, Ю. Р. Выбор ультразвуковых расходомеров / Ю. Р. Абзалилова // Academy. – 2017. – № 1(16). – С. 8–9.
3 Варичев, М. А. Перспективы применения ультразвука для определения расхода воды в открытых каналах оросительных сетей / М. А. Варичев // Вопросы мелиорации. – 2007. – № 5-6. – С. 52–59.
4 Васильев, Т. Р. Применение оптико-акустического эффекта в ультразвуковых расходомерах / Т. Р. Васильев, А. Г. Кокуев // Научно-практические исследования. – 2017. – № 3(3). – С. 53–54.
5 Масумов, Р. Р. Методы измерения расхода воды на реках и каналах, в напорных трубопроводах насосных станций и оросительных систем / Р. Р. Масумов. – Ташкент: Науч.-информ. центр МКВК, 2015. – 84 с.
6 Матюгин, М. А. Современные приборы и методы измерения расхода воды в открытых водотоках / М. А. Матюгин, Д. А. Мильцын // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. – 2015. – № 44. – С. 66–76. 
7 Как выбрать расходомер для самотечных каналов по цене и качеству [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:vistaros.ru/stati/rasho-domeryi/kak-vybrat-schyotchik-stochnyh-vod.html/, 2020.
8 Савенков, А. В. К вопросу о перспективности ультразвукового метода измерения уровня жидкости / А. В. Савенков // Приоритетные научные направления: от теории к практике. – 2016. – № 32-1. – С. 187–191.
9 Егоров, Н. Л. Измерение расхода жидкости с помощью лотков Вентури при свободном и затопленном истечении / Н. Л. Егоров, О. Д. Лойцкер, М. Н. Шафрановский // Водоснабжение и санитарная техника. – 2016. – № 1. – С. 66–71.
10 Конев, А. В. Измерение расхода жидкости в безнапорных потоках. Анализ современных методов / А. В. Конев // Журнал «ИСУП». – 2019. – № 3(81). – С. 49–54.
11 Савенков, А. В. К вопросу о погрешности измерения уровня жидкости ультразвуком / А. В. Савенков, П. П. Першенков // Actualscience. – 2016. – Т. 2, № 10. – С. 91–92.
12 Емельянов, В. А. Приборный учет расхода очищенных сточных вод / В. А. Емельянов, Е. В. Дашин // Мир измерений. – 2011. – № 10. – С. 14–17.
13 Эффект Доплера в неравномерно движущихся структурах / И. Л. Хазиев, Е. С. Устинова, А. Г. Глущенко, Е. П. Глущенко // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5. – С. 125–128.
14 Давыдов, В. В. О некоторых особенностях исследования потока жидких сред методом Доплера / В. В. Давыдов, С. В. Кружалов, В. А. Вологдин // Оптический журнал. – 2017. – Т. 84, № 8. – С. 77–83.
15 Johnson, D. Ultrasonic flowmeters: a 'sound' technology / D. Johnson // Control Engineering. – 2002. – Vol. 10. – P. 33–38. 
16 Скляренко, М. С. Оценка точности методов трекинга для определения 2D-координат и скоростей механических систем по данным цифровой фотосъемки / М. С. Скляренко // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 1. – С. 125–135.
17 Горнев, Ю. В. Выбор расходомеров для самотечных каналов / Ю. В. Горнев // Сантехника. – 2018. – Т. 5, № 5. – С. 44–49.
18 Кросс-корреляционные приборы учета (расходомеры) сточных вод Nivus для самотечных каналов, напорных и безнапорных трубопроводов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:vistaros.ru/stati/rashodomeryi/kross-korrelyatsionnye-pribory-ucheta-rashodomery-stochnyh-vod-nivus-dlya-samotechnyh-kanalov-napornyh-i-beznapornyh-trubopro-vodov.html, 2020.
19 Талулаев, С. Г. Анализ ультразвуковых методов измерения расхода жидкости / С. Г. Талулаев // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2012. – № 1(2). – С. 157–159.
20 Никитин, Е. Г. Применение корреляционного метода для измерения расхода жидкости в ультразвуковых расходомерах / Е. Г. Никитин, В. К. Сырчин // Интеллектуальные системы и микросистемная техника: материалы науч.-практ. конф., пос. Эльбрус, 3–9 февр. 2019 г. / Нац. исслед. ун-т «МИЭТ». – М., 2019. – С. 112–120.
21 Чижов, Н. С. Реализация ультразвукового расходомера воды на основе время-импульсного метода / Н. С. Чижов // Наука, техника и образование. – 2017. – № 4(34). – С. 65–69.
22 Канаев, А. Н. К вопросу измерения расходов воды в трубопроводах больших диаметров / А. Н. Канаев, А. И. Поляков, М. Г. Новиков // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. – 2008. – № 11(11). – С. 10–14. 
23 Rajita, G. Review on transit time ultrasonic flowmeter / G. Rajita, N. Mandal // 2016 2nd International Conference on Control, Instrumentation, Energy & Communication (CIEC). – 2016. – P. 88–92. – DOI: 10.1109/CIEC.2016.7513740.