在我們生活的城市地下管道中,有著許多的排水管道。其中,有雨水排水管道,污水排水管道,還有我們的生活污水管道。那么他們的作用是什么呢?
雨水排水管道:主要助力于城市的雨水排水,避免城市出現嚴重的內澇,阻塞我們的交通要道,使人民群眾無法正常生活、出行。如果出現嚴重的城市內澇,將損害普通老百姓的人身安全及財產損失。所以,雨水排水管道的水位、流量監測至關重要。我們將每個重要監測點的測量數據實時傳輸到管理部門,使得管理人員有效監控城市雨水管道中的水位及流量情況,為我們的城市安全保駕護航。
污水排水管道:這里主要是指工業園區及企業的污水排放管道。環保相關部門為了有效治理城市內河水質狀況,控制企業污水的排放量及控制污水是否達到排放標準,進行有力的監測。目前污水排放監測搭配各類水質傳感器,水位、流量傳感器進行有效的測量,降低了我們城市內河、河流有害物質的污染,為下游的農田灌溉保證了水質安全。

生活污水管道:這里指我們日常生活的居民小區,城市商業區、學校、各類機關部門的生活清潔污水的排放。生物污水是需要污水處理系統進行有效的污水處理以后,才能排入河流的。如果未經處理的生活污水直接排入河流,將對我們的環境造成極大的危害,主要導致魚類、藻類的死亡,導致生態失衡。另外污水中含有寄生蟲卵、腸道病毒等病原體傳播疾病,如霍亂、傷寒等,如果直接接觸或飲用可能引發消化系統和呼吸系統的疾病,這將給我們的身體健康帶來嚴重的危害,加大了醫療系統的壓力。所以,生活污水的流量監測也將至關重要。
生活污水管道監測時,生活污水具備以下特點:
1、間隙性排放,呈現規律性,這與人們的生活作息時間息息相關;
2、排放區域廣,這和我們城市現代化建設區域廣有關聯;
3、污水排放量大,隨著人們生活質量的提高,對生活用水的需求量也日益增加。
綜上所訴,污水管道的流量監測就至關重要。然而,在進行污水管道流量監測時,大多污水管道均為非滿管的狀態。并且雨水管道中含有大量的泥沙堆積,污水管道中常伴有垃圾,大大增加了污水排放量監測的難度。我們在選擇非滿管的水位、流量傳感器應該選擇什么產品更加適合呢?為了準確測量到污水管道中的水位和流量,我們選擇接觸式的超聲波多普勒流量計。

產品測量原理:超聲波多普勒流量計測量基于多普勒效應,探頭斜向上(或向前)發出一束超聲波,超聲波在流體中傳播,流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(可以認為流體中的雜質和水流的速度一致),當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產生多普勒頻移Δf, 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。多普勒流速儀嵌入了壓力水位傳感器,可通過水與大氣壓差得到水位值,另外采用超聲波水位測量原理作為液位輔助測量,避免壓力傳感器淤堵后水位無法得到正常測量。
產品安裝原理:
低水位小型流速儀的主要特點是該傳感器的仰角為0°,即傳感器水平發送超聲波。傳感器自身高度約38mm,建議使用于50mm以上水位環境,且保證傳感器前方至少有2m以上的直段,并且無任何造成水紊流、阻擋聲波發送的障礙物(渠道盡量滿足“前10后5”的原則,假設管徑DN200,則傳感器前方保留2m的直段,后方保留1m的直段)。
低水位超聲波多普勒流速儀安裝示意圖

產品安裝現場圖(窨井式多普勒流量計):

由上圖,我們可見超聲波多普勒流速儀安裝于管道內部,傳感器伸入管道口以內,流量計的供電、采集傳輸部分置于管道檢測井口。
多普勒流速儀的安裝方向為迎水安裝,并與管道水平放置固定。
然而,在流量計運行過程中,我們需要定期維護傳感器。流速儀可能會因為污水管道中的垃圾將流速傳感器遮擋,污水管道中常伴有淤泥堵塞壓力水位傳感器。