Аннотация

Цель: определение в полевых условиях работоспособности разработанного средства водоучета в зависимости от различных условий и режимов работы открытого канала с получением требуемых параметров водного потока в диапазоне допустимой погрешности. 

Материалы и методы. Разработанное средство водоучета состоит из приборного оборудования и участка гидротехнического сооружения. В приборное оборудование входит датчик уровня (датчик гидростатического давления) и автономный блок дистанционного контроля, состоящий из контроллера-модема, аккумуляторной батареи, антенны GSM. Участок гидротехнического сооружения представляет собой укрепленный участок открытого канала, удовлетворяющего требованиям выполнения измерений расхода воды методом «скорость – площадь» при градуировке и поверке средств измерения. 

Результаты. На первом этапе испытаний в результате установления уровенно-расходной характеристики в контрольном створе русла канала было выведено уравнение Q = f(h) = 0,4961h² + 1,7319h – 0,4687 с относительной погрешностью 2,67 %, которое использовалось для дальнейшей тарировки средства водоучета. На втором этапе были проведены испытания приборного оборудования с установлением величины относительной погрешности измерений, которая составила 2,23 %. В итоге общая относительная погрешность измерения испытываемого средства водоучета составила 4,90 %, что не превышает 5 % и соответствует требованиям к аналогичным средствам измерения. 

Выводы. По результатам проведенных исследований разработан алгоритм оценки работоспособности и определения погрешности измерения для новых испытываемых средств водоучета, состоящих из приборного оборудования (включающего датчик уровня) и гидротехнического сооружения (открытого канала), отвечающего требованиям выполнения измерений расхода воды методом «скорость – площадь».

doi: 10.31774/2712-9357-2022-12-1-228–244

Для цитирования

Чураев А. А., Шепелев А. Е., Юченко Л. В. Оценка работоспособности испытываемого средства водоучета в диапазоне допустимой погрешности измерений // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12, № 1. С. 228–244. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-1-228-244.

Список литературы

1. Актуальные вопросы развития мелиоративной отрасли и использования водных ресурсов в АПК / В. Н. Щедрин, А. В. Колганов, Г. А. Сенчуков, В. Д. Гостищев // Мелиорация и водное хозяйство. 2021. № 4. С. 8–11.

2. Кизяев Б. М., Погодаев А. Е., Филиппов Е. Г. Водопользование и водоучет на водохозяйственных и мелиоративных системах агропромышленного комплекса страны. М.: ВНИИА, 2004. 132 с.

3. Матюгин М. А., Мильцын Д. А. Современные приборы и методы измерения расхода воды в открытых водотоках // Вестник ВГАВТ. 2015. Вып. 44, разд. 2. С. 1–11.

4. Соболин Г. В., Сатункин И. В., Гулянов Ю. А. Учет воды на оросительных системах // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2004. № 4(4). С. 46–48.

5. Loizou K., Koutroulis E. Water level sensing: State of the art review and performance evaluation of a low-cost measurement system // Measurement. 2016. Vol. 89. P. 204–214. https:doi.org/10.1016/j.measurement.2016.04.019.

6. James C. S. Flow-measuring structures // Hydraulic Structures. 2020. Р. 243–282. DOI: 10.1007/978-3-030-34086-5_7.

7. Васильченко А. П., Шепелев А. Е. К определению расхода воды в канале Р-3 Райгородской оросительной системы ФГБУ «Управление «Волгоградмелиоводхоз» // Актуальные направления развития мелиоративного комплекса: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию создания ФГБНУ «РосНИИПМ», г. Новочеркасск, 10 сент. 2021 г. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2021. С. 210–218.

8. Клиент (информатика) [Электронный ресурс]. URL: https:ru.wikipedia.org/wiki/Клиент_(информатика) (дата обращения: 15.07.2021).

9. Юченко Л. В., Редина А. В., Чернова О. Н. Результаты первого этапа натурных испытаний разрабатываемого средства водоучета // Актуальные направления развития мелиоративного комплекса: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию создания ФГБНУ «РосНИИПМ», г. Новочеркасск, 10 сент. 2021 г. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2021. С. 47–55.

10. Программа расчета расхода воды в открытом оросительном канале с фиксированным руслом методом «скорость – площадь»: свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2020661514 / Чураев А. А., Васильченко А. П., Шепелев А. Е., Юченко Л. В., Кореновский А. М., Чернова О. Н.; правообладатель ФГБНУ «РосНИИПМ». Заявка № 2020660511; заявл. 14.09.20; опубл. 24.09.20, Бюл. № 3. 1 с.

11. Григорьян С. Г. Метрология, стандартизация и технические измерения: учеб.-метод. пособие. Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2017. 52 с.

12. Богомолов Н. В. Алгебра и начала анализа: учеб. пособие. М.: Юрайт, 2017. 200 с.