Существует определенная неразбериха в том, какие
материалы подходят для изготовления тонкостенных измерительных водосливов, а
какие –нет. В одних случаях используют фанеру, в других- нержавеющую сталь, в третьих
- окрашенную сталь, иногда - стеклопластик или алюминий.
При изготовлении водослива важнейшей
частью является порог. Толщина острой грани порога должна быть не более
1/8 дюйма (0,3175 см). При большей толщине существует вероятность того ,
что вода ,переливающаяся через водослив
,не будет иметь форму свободной струи. Когда это происходит ,в подструйной
области давление становится меньше атмосферного и уровень в нижнем бьефе повышается . В результате ошибка в
измерении расхода может составлять до 25%.
Порог (или гребень) водослива
должен сохранять свою форму и быть устойчивым к износу и образованию
зазубрин и задиров. В течение длительных
периодов эксплуатации надо обращать внимание на возможное притупление
(скругление) острой грани. При выявлении
дефектов острой грани водослива они ,естественно, должны устраняться. При этом
,однако, важно не предпринимать действия ,изменяющих геометрию водослива –задиры
должны шлифоваться до плоской поверхности , а появившиеся вырезы лучше не
трогать .
Там где толщина стенки порога превышает 0,3175 см, обращенная к нижнему бьефу кромка должна быть скошена под
углом 45-60 градусов для обеспечения нужной толщины. Из-за трудностей, связанных
с поддержанием необходимых размеров, а также из-за потенциальной опасности,
тонкая грань водослива не должна быть острой как нож.
Тонкостенные водосливы из фанеры
Предпринимались
попытки использовать фанеру в качестве материала для изготовления измерительных
водосливов. К сожалению, при необходимой толщине фанера хрупка ,склонна к расслаиванию и может быть неровной .Кроме
того, при длительном пребывании в воде
фанера подвержена разбуханию. Поэтому сегодня фанера используется для
изготовления несущей части порога, к которой крепится съемная пластина
измерительного тонкостенного водослива .
Водосливы из оцинкованной/окрашенной стали
Оцинкованная
сталь и окрашенная сталь обычно не используются при изготовлении
водосливов ввиду того, что защитный слой (цинковое покрытие или краска) быстро разрушается и ржавчина съедает тонкую
стенку водослива. Как только защитное покрытие нарушено, продукты коррозии
быстро покрывают водослив, увеличивая шероховатость порога и влияя на точность
измерений.
Водосливы
из стеклопластика
При применении на чистой воде без абразивных примесей могут применяться
измерительные пластины водосливов из
фибергласса (стеклопластика) . Толщина стенки в типичном случае составляет 0,635
см со скошенной под углом 45 градусов
кромкой ,что позволяет достичь требуемой ширины порога 0,3175 см.
Материалом
для заготовки при производстве пластин водосливов может служить пултрузионный
стеклопластик или же они изготавливаются методом ручного формования. При
использовании пултрузионных материалов
следует тщательно контролировать формирование фаски(скоса) порога по отношению к нижнему бьефу. При
ручном формовании стенка водослива
представляет собой цельную конструкцию с
пластиной необходимой формы ,вваренной непосредственно в стенку.
Пултрузионные пластины имеют поверхность ,гладкую с обеих сторон
.Формованные водосливы имею гладкую поверхность
со стороны верхнего бьефа и
шелковистую или слегка узорчатую со
стороны нижнего бьефа( за счет прикатки
для устранения пузырьков воздуха в материале).
Водосливы из алюминия
Алюминий –это сравнительно мягкий металл(если
сравнивать его с нержавеющей сталью).Примерно тем же способом ,какой
применяется при работе со стеклопластиком ,
алюминиевые пластины тонкостенных водосливов
изготавливаются из листов толщиной ¼ дюйма или 0,635 мм, кромка которых затем
скашивается под необходимым углом. С такой тонкой кромкой алюминия необходимо
обращаться осторожно во избежание повреждения. В отличие от
нержавеющей стали ,которую можно резать при толщине листа 0,375 см и
которая обладает при этом требуемой жесткостью/прочностью, алюминий
для обеспечения нужной жесткости должен иметь толщину 0,635 мм(1/4
дюйма).
Преимуществом алюминия является
малый вес, что делает из него
привлекательными с точки зрения мобильности и сокращения транспортных расходов.
Однако при производстве таких водосливов требуется профессиональное фрезерование , что при одинаковых
размерах может даже увеличивать их стоимость по
отношению к изделиям из нержавеющей
стали.
Водосливы из бетона
Бетон не является подходящим материалом для изготовления водосливов с
тонкой стенкой. Из бетона получаются слишком грубые
поверхности и, кроме того, из него очень
трудно формировать и поддерживать в рабочем состоянии порог необходимой толщины. Там, где
бетон используется, он применяется для строительства перегородок ,которые
направляют поток на водослив. В этом случае собственно измерительный водослив представляет собой
тонкую пластину из нержавеющей стали, прикрепленную к порогу со стороны
верхнего бьефа. Чтобы гарантировать режим свободной струи, пластина водослива
должна быть установлена достаточно высоко, так чтобы исходящий поток не касался
наружных стенок ил же эти стенки должны быть скошены.
Тонкостенные водосливы из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь Т-304 фактически стала стандартом при изготовлении
тонкостенных водосливов, как отдельно стоящих неразборных , так и съемных
пластин, которые крепятся к разным материалам. Ниже показано типовое исполнение,
где стенка водослива устанавливается перпендикулярно движению потока, направляя
воду в вырез водослива. В этом вырезе установлена измерительная пластина из нержавеющей стали, с помощью которой и определяется расход.
В переносном исполнении и
измерительная пластина, и несущая стенка изготавливаются из нержавеющей стали.
В таком случае обе части составляют набор ,подбором съемной измерительной пластины в котором
можно обеспечить соответствие существующего диапазона расходов потока
диапазону измерений водослива, в противовес попыткам использовать уже
существующий вырез в несущей стенке
неразборного водослива.
По материалам openchannelflow.com
Комментариев нет:
Отправить комментарий