6.2. Організація експлуатаційної гідрометрії та спостережень за меліоративним станом зрошувальних земель.

6.2.1. Експлуатаційна гідрометрія.

Облік води на зрошувальній системі являється основою проведення планового водокористування. Завданням обліку води являється визначення витрат та об’ємів води для складання та корегування планів водокористування, визначення втрат води у внутрішньогосподарській зрошувальній мережі, забезпечення системи необхідними даними для обліку води та регулювання кількості води в будь-якій точці збору і розділу, складання фактичних даних експлуатаційної гідрометрії для правильної та своєчасної експлуатації зрошувальної системи.

Точкою виділу води в ПСП «Сонячне» являється насосна станція, яка забирає воду із ГКМК, проектом передбачено влаштування на ній гідрометричного поста господарського обліку та обладнання його витратоміром ультразвуковим з лічильником «Акустрон», модель УЗР-В[17].

Витратомір з лічильником призначений для вимірювання витрат та об’ємів води в напірних трубопроводах і перетворення витрат води в електричний сигнал. Він являється частотно-імпульсним витратоміром з одночасною роботою двох синхрокілець в одному електричному каналі.

Принцип дії витратоміра з лічильником базується на зміні швидкості ультразвукового сигналу в рухомому середовищі в залежності від значення складової частини швидкості цього середовища в напрямку розповсюдження ультразвукового сигналу. Функціональна схема витратоміра з лічильником, показана на листі 8 здвох сторін трубопроводу діаметром

«D», яким перекачується рідина з швидкістю

«V», встановлені «ПП1» і «ПП2» під кутом «α» до осі трубопроводу. За допомогою високочастотних кабелів «1» і «2» перетворювачі п’єзометричні «ПП1» і «ПП2» з’єднані з вимірювальним прибором «ПВ».

Імпульс з виходу формувача запускаючи імпульсів «ФЗІ 1» поступає на «ПП1», котрий випромінює ультразвуковий сигнал. Цей сигнал проходить через вимірювальну рідину і приймається «ПП2» через час «Т1», який визначається за формулою:

де: Т₁ – час, мкс

L – віддаль між ПП, м

С – швидкість ультразвуку в вимірюваній рідині, м/с

V₁ – проекція вектора швидкості вимірюваної рідини на напрям поширення ультразвукового сигналу, м/с

D – діаметр трубопроводу,м

α – кут між напрямом потоку вимірюваної рідини та напрямком розповсюдження ультразвукового сигналу.

Прийнятий «ПП2» ультразвуковий імпульс підсилюється «ПС» і поступає на «ФЗІ 1». «ФЗІ 1» знову формує імпульс, який поступає на «ПП1» і процес проходження сигналу повторюється. Таким чином, виникає авто циркуляція імпульсів в першому синхрокільці з частотою, яка визначається за формулою:

де: F₁ – частота авто циркуляція імпульсів, Гц.

Аналогічно працює друге синхрокільце.

В цьому випадку імпульс з виходу «ФЗІ 2» поступає на «ПП2», котрий випромінює короткий ультразвуковий сигнал. Цей сигнал проходить через вимірювальну рідину і приймається «ПП1» через час, який визначається за формулою:

де: Т2 – час, мкс.

Прийнятий «ПП1» ультразвуковий імпульс підсилюється «ПС» і поступає на «ФЗІ 2». «ФЗІ 2» знову формує імпульс, який поступає на «ПП2» і процес проходження сигналу повторюється. Таким чином в другому синхрокільці виникає авто циркуляція імпульсів з частотою, яка визначається за формулою:

де: F₂ – частота авто циркуляція імпульсів, Гц.

Обидва синхрокільця одночасно працюють в одному електричному каналі. Роботою синхрокілець керує пристрій управління «УП», який забезпечує необхідну їх синхронізацію. За за допомогою системи автопідстройки пристрій управління «УП» забезпечує жостку прив’язку частот генераторів «Г1» і «Г2» до частот синхрокілець, за формулою:

де: f₁ , f₂ – частота генераторів «Г1» та «Г2», Гц.

к – коефіцієнт перетворення.

Послідовності імпульсів з «Г1» і «Г2» поступають на змішувач «ЗМ», який виділяє різничну частоту, яка визначається за формулою:

де: ΔF – різнична частота.

При куті α=45⁰ та к=100 формула (8) спростовується і виходить слідуючий вираз:

_{тобто різнична частота лінійно залежить від швидкості рідини «V» в трубопроводі і не залежить від швидкості ультразвуку в вимірювальній рідині, а, отже, не залежить від зміни її фізичних властивостей.}

_{Послідовність імпульсів рівничної частоти з виходу «ЗМ» через масштабний перетворювач «МП», поступає на аналоговий перетворювач «АП», котрий лінійно перетворює частоту в аналоговий сигнал. Подаючи цей сигнал на інтегратор, проградуйований в одиницях швидкості чи витрат, можна контролювати ці параметри.}

_{Так як частота імпульсного сигналу прямо пропорційна витратам рідини, то кількість імпульсів прямо пропорційна по трубі за цей час.}

_{Подаючи сигнал з «МП» на лічильник імпульсів «ЛІ», проградуйований в одиницях об’єму, можна контролювати об’єм рідини, який пройшов по трубопроводу за час роботи витратоміра з лічильником .}

_{«МП» забезпечує потрібне обмеження вимірювання витратоміра з лічильником.}

_{Крім гідрометричних вимірювань в точці водо виділу ПСП за допомогою «УЗР-В», всі дощувальні машини, які працюють на поливі обладнанні витратомірами, за допомогою яких визначається об’єм та витрата води на окремих полях сівозміни при поливі, а також контролюється величина поливної норми.}

_{Вартість робіт пов’язаних вимірюванням спеціального обладнання приведена в техніко-економічних розрахунках (розділ 10).}