Eromittaus virtausmittarilla.. menetelmä- ja laitekuvaus



Samankaltaiset tiedostot
Virtausmittaukset Suhangon alueella Ranualla, Kairanreiät SN-41, SUH-204, SUH-262, SUH-348, SUH-389 ja SUH- 587

4 MITTAUSTEN SUORITUS. 4.1 Mittausohjelma ja aikataulu

Luvun 12 laskuesimerkit

Tuulen nopeuden mittaaminen

Latauspotentiaalimittaukset Olkiluodossa keväällä 2003

Ilmanvirtauksen mittarit

MrSmart 8-kanavainen lämpötilamittaus ja loggaus, digitoija ja talletusohjelma

TDS-mittausanturin pelastustyö Eurajoen Olkiluodon kairanreiästä Ol-KR 1

Moottorin kierrosnopeus Tämän harjoituksen jälkeen:

Kairanreiän VB puhdistustyöt Loviisan Hästholmenilla

Via Circonvallazione, Valduggia (VC), Italia Puh: Faksi: Kuva 9525.

KÄYTTÖOHJE LÄMPÖTILA-ANEMOMETRI DT-619

Näytesivut. Kaukolämmityksen automaatio. 5.1 Kaukolämmityskiinteistön lämmönjako

Käyttöohje. Tiiveystesteri

Uponor Push 23A Pumppu- ja sekoitusryhmä

PORIN KAUPUNKI Harjunpäänjoen alaosan ja Sunniemen vesitaloushanke

Koneistusyritysten kehittäminen. Mittaustekniikka. Mittaaminen ja mittavälineet. Rahoittajaviranomainen: Satakunnan ELY-keskus

Pohjaveden suolaisuuden mittaukset Eurajoen Olkiluodon kairanrei'issä KR 1-KR4 ja KR9 vuonna 1997

Fortum Fiksu Sisä- ja ulkolämpötilamittarit Käyttöohjeet

(c) Kuinka suuri suhteellinen virhe painehäviön laskennassa tehdään, jos virtaus oletetaan laminaariksi?

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

Demo 5, maanantaina RATKAISUT

SwemaMan 7 Käyttöohje

Kalliopinnan varmistukset seismisillä linjoilla ja suunnitellun kuilun alueella syksyllä 2002

Esim: Mikä on tarvittava sylinterin halkaisija, jolla voidaan kannattaa 10 KN kuorma (F), kun käytettävissä on 100 bar paine (p).

Tämä on PicoLog Windows ohjelman suomenkielinen pikaohje.

KON C H03 Ryhmä G Samppa Salmi, 84431S Joel Tolonen, Koesuunnitelma

GT GT 1200 GTU GTU 1200

START Pääohjelma - arvojen asettaminen - keskipisteet - kierrenousujen ohjaus. Tokan reiän hionta

Kojemeteorologia (53695) Laskuharjoitus 1

Yhteenveto vedenjohtavuuden mittaustuloksista ja eri menetelmien välisistä eroista Olkiluodon reiissä


9555P Vaihtuva-aukkoinen valurautainen kaksoissäätöventtiili

FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ

Diplomityö: RD-paaluseinän kiertojäykkyys ja vesitiiveys paalun ja kallion rajapinnassa

Lattialämmityksen jakotukki

Mitä kalibrointitodistus kertoo?

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

KOSTEUSMITTAUSRAPORTTI Esimerkkitie Esimerkkilä 1234 Lattioiden kosteus ennen päällystämistä

Uusi virtausmittarisarja kaasujen virtausmittauksiin vaativissa teollisuussovelluksissa SCHMIDT SS

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

3. Bernoullin yhtälön käyttö. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

SwemaAir 5 Käyttöohje

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

Potilasopas. Tämän oppaan omistaa:

Casall X600 CROSSTRAINER 93003

Vanhankaupunginkosken ultraäänikuvaukset Simsonar Oy Pertti Paakkolanvaara

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

SwemaMan 8 Käyttöohje

Via Circonvallazione, Valduggia (VC), Italy Puh.: Faksi: EN12164 CW602N

Lattialämmitysjakotukki 1

PANK PANK-4122 ASFALTTIPÄÄLLYSTEEN TYHJÄTILA, PÄÄLLYSTETUTKAMENETELMÄ 1. MENETELMÄN TARKOITUS

Elastisuus: Siirtymä

VOC NÄYTTEENOTTO FLEC LAITTEELLA (sovellettu NT BUILD 484 STANDARDISTA)

VOC-näytteen ottaminen FLEC-laitteella

Kuva 1. Virtauksen nopeus muuttuu poikkileikkauksen muuttuessa

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

NESTEEN TIHEYDEN MITTAUS

LVI-laitosten laadunvarmistusmittaukset PUMPUN OMINAISKÄYRÄ. v0.3

MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017

Varausta poistavien lattioiden mittausohje. 1. Tarkoitus. 2. Soveltamisalue. 3. Mittausmenetelmät MITTAUSOHJE (5)

kyunique Single Seat Alfa Laval Unique SSV Standard

Tilanjako-oven mittausohjeet

DistanceMaster 80 DE 04 GB 11 NL 18 DK 25 FR 32 ES 39 IT 46 PL 53 FI 60 PT 67 SE 74 NO TR RU UA CZ EE LV LT RO BG GR

Ilmaverhopuhallinprojekti

Sääasema Probyte JUNIOR

Mitä on huomioitava kaasupäästöjen virtausmittauksissa

PUTKI FCG 1. Kairaus Putki Maa- Syvyysväli Maalaji Muuta näyte m Sr Kiviä Maanpinta m Sr. Näytteenottotapa Vesi Maa

y 2 h 2), (a) Näytä, että virtauksessa olevan fluidialkion tilavuus ei muutu.

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

TEKNISET TIEDOT KOMPONENTTIEN OSAT JA MATERIAALIT Mutteri on tehty nikkelipäällysteisestä

Koepumppaukset Hästholmenin kairanrei'issä KR2 ja KR3 syksyllä 1 ggg

VANHA PORVOONTIE 256, VANTAA RUSOKALLION POHJAVESISELVITYS

Fysiikan laboratoriotyöt 3 Sähkömotorinen voima

PITKÄNPATTERIN KYTKENTÄ

VOC-näytteen ottaminen FLEC-laitteella

Via Circonvallazione, Valduggia (VC), Italia Puh.: Faksi: Kuva 9525.

KÄYTTÖOHJE PEL 1000 / PEL 1000-M

SUOJAPÄÄTTEET, TELEPÄÄTESUOJAT, YLIJÄNNITESUOJIEN TESTAUSLAITE

Aurinkolämpöasema. Thermotech aurinkolämpöasema EDUT TIEDOT

Hydrologia. Pohjaveden esiintyminen ja käyttö

950x. PN25 (maks. 25 bar enintään 80 C, maks. 20 bar ja 100 C)

Lämpömittari ja upotustasku venttiiliin MTCV DN 15/20. Kuulasululliset venttiiliyhdistäjät (2 kpl sarjassa) G ½ x R ½ venttiiliin MTCV DN 15

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

TÄYTTÖAUTOMAATIT TÄYTTÖAUTOMAATIT COMPUTER INFLATORS

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

LK Hanakulmarasia AX16

33. Valimohiekkojen kuljetuslaitteet

VOC-näytteen ottaminen FLEC-laitteella

KANNETTAVA MITTALAITE 3D-TOIMINNOLLA. Elektroninen mittalaite. auton mittaukseen. Technology from FINLAND MEASURING SYSTEMS

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

RealFlow paperikoneen digitaalinen kiertovoitelumittarijärjestelmä

Itä-Vantaan linja-autovarikon pohjavesivaikutusten arviointi

JÄTEHUOLLON ERIKOISTYÖ

ASENNUSOHJE VPM120, VPM240 JA VPM 360

VAATIMUKSIA YKSINKERTAISILLE VIKAILMAISIMILLE HSV:N KJ-VERKOSSA

TUTKIMUSRAPORTTI Lintuvaara

Oxix L I U E N N E E N H A P E N M I T T A R I BROCHURE FI 5.40 OXIX BROCHURE 1308

Käyttöopas (ver Injektor Solutions 2006)

Transkriptio:

Työraportti POSIVA-97-01 Eromittaus virtausmittarilla.. menetelmä- ja laitekuvaus Pekka Rouhiainen PRG-Tec Oy Helmikuu 1997

Työraportti POSIVA-97-01 Eromittaus virtausmittarilla, menetelmä- ja laitekuvaus Pekka Rouhiainen PRG-Tec Oy Helmikuu 1997 POSIVA OY Annankatu 42 D, 00100 HELSINKI Puhelin (90) 228 030 Fax (90) 2280 3719

Tämä työraportti on valmistunut TVO:n toimeksiannosta vuonna 1994, mutta tuolloin laitteen keskeneräisten patentointiasioiden vuoksi raportin julkaisemista lykättiin ja se julkaistaan nyt Pasivan toimesta uudella raporttinumerolla.

TYÖRAPORTTI PATU-94-24 EROMITTAUS VIRTAUSMITTARILLA, MENETELMÄ- JA LAITEKUVAUS Pekka Rouhiainen - PRG-Tec Oy Marraskuu 1994

DIFFERENTIAL FLOW MEASUREMENT, DESCRIPTION OF THE METHOD AND INSTRUMENT ABSTRACT The TVO-Flowmeter is designed to measure small groundwater flows in the bedrock, both across and along a borehole. With a new type of flow guide, flow into the hole or out from the hole at a ehosen depth interval can he measured directly. The measurements can be performed with or without pumping water from the hole. Hydraulic conductivities and hydraulic heads of fractures or fractured zones can be solved from the results. The principles of the method, the tool and the computer programs are presented or described in this report.

EROMITTAUS VIRTAUSMITTARILLA, MENETELMÄ- JA LAITEKUVAUS TIIVISTELMÄ TVO-virtausmittari on kehitetty mittaamaan pieniä kalliopohjaveden virtauksia reiän poikki ja reiän suunnassa. Uudentyyppisellä virtausohjaimella menetelmällä voidaan mitata suoraan veden virtaus kalliosta reikään tai reiästä kallioon halutussa mittaussyvyydessä. Tuloksista voidaan tulkita rakojen tai rakovyöhykkeiden painekorkeus ja vedenjohtavuus. Menetelmän etuna on nopeus ja hyvä syvyysresoluutio. Vedenjohtavuuden mittausalue on Io-10 - Io-5 m/s. Mittauksella voidaan korvata kairanreikien mittauksissa aikaisemmin käytetyt fluid loggingmittaukset.

EROMITTAUS VIRTAUSMITTARILLA, MENETELMÄ- JA LAITEKUVAUS Sisällysluettelo 1 Johdanto... 1 2 Eromittausmenetelmä... 2 3 V 1rtauso. h.. atmet... 5 4 Pumppu... 6 5 Virtauksen mittaaminen... 7 6 Ohjelmisto... 8 LIITELUETTELO LIITE 1 Eromittauksen virtausohjain, yläosa LIITE 2 Eromittauksen virtausohjain, alaosa LIITE 3 Eromittauksen virtausohjain, virtaussovitin LIITE 4 Eromittauksen virtausohjain, osaluettelo LIITE 5 Eromittauksen virtausohjain, kumikiekkojen valumuotti 56 mm LIITE 6 Eromittauksen virtausohjain, kumikiekkojen valumuotti 76 mm LIITE 7 Eromittauksessa käytetty pumppu LIITE 8 Pumpun ohjauskytkentä

1 JOHDANTO Eromittaus tehdään TVO:n virtausmittarilla siihen kiinnitetyn lisälaitteen avulla. Eromittaus on lähellä reiän suuntaisen virtauksen mittausta. Menetelmällä mitataan kuitenkin suoraan reiästä poistuva tai reikään tuleva virtaus testivälillä. Koska menetelmällä mitataan suoraan pystyvirtauksen eroja, sitä nimitetään eromittaukseksi. Tulkinnassa pystyvirtauksen (oikeammin reiän suuntaisen virtauksen) erot ovat tärkeämpiä kuin itse pystyvirtaus. Eromittauksella nämä virtauslisäykset tai -vähennykset voidaan määrittää tarkemmin kuin summautuvalla reiän suuntaisen virtauksen mittauksella. Eräs lähtökohta eromittauksen kehittämiselle oli tarve nopeuttaa vedenjohtavuuden ja painekorkeuden määritystä. Poikkivirtausmittaus on paineen asettumisen vuoksi niin hidasta, että sitä ei käytännössä voida toteuttaa koko reiässä. Tämän vuoksi mahdolliset virtauspaikat on löydettävä muilla, nopeammilla menetelmillä. Mahdollisia virtauspaikkoja ovat kohdat, joissa kallion vedenjohtavuus on anomalinen. Myös reiän suuntaisen virtauksen tarkka mittaus on hidasta. Tulpan pullistamiseen ja supistamiseen kuluu yhteensä lähes tunti. Vielä pitempi aika kuluu paineen asettumiseen. Painemuutoksen aiheuttaa vesipinnan nousu tai lasku reiässä, mikä on seurausta kaapelin laskusta tai nostosta. Poikkivirtauksen mittausväli on 2 metriä. Mittausvälin kohdistaminen esimerkiksi 1000 m syvässä reiässä edellyttää hyvää syvyystarkkuutta. Koska eromittaus tehdään samalla kaapelilla kuin varsinainen virtausmittauskin, voidaan eromittauksella paikallistettu kohta löytää tarkasti varsinaisessa virtausmittauksessa. Kehitetyllä eromittauksella voidaan virtauksia mitata tarkemmin ja yli kymmenen kertaa nopeammin kuin pystyvirtausmittauksella. Tuloksista voidaan laskea kallion vedenjohtavuus ja painekorkeustaso vyöhykkeissä. Tässä raportissa kuvataan menetelmän periaate ja tarvittavat lisäosat (virtausohjain, pumppu) virtausmittariin sekä ohjelmistot.

2 2 EROMITTAUSMENETELMÄ Eromittausmenetelmällä voidaan suhteellisen nopeasti mitata reiässä vyöhykkeiden vedenjohtavuus ja painekorkeus. Menetelmässä käytetään virtausmittarin pystyvirtausanturia ja uudentyyppistä virtausohj ainta. Aikaisemmista mittauksista saatujen kokemusten mukaan pystyvirtausmittaus on herkkä vesipinnan muutoksille reiässä (Rouhiainen P., Virtausmittaus Sievin Syyryssä KR 6:ssä, TVO/Paikkatutkimukset, Työraportti 92-44). Kaapelin nosto esimerkiksi 10 metrillä merkitsee n. 1.5 litran pumppaamista reiästä, mikä puolestaan voi vastata virtausnopeutta 200-600 ml/h. Tämä on huomattavan paljon laitteen toimintaalueeseen nähden. Virtauksen asettuminen voi kestää 2-4 tuntia. Tämän vuoksi mittaus on ollut hidasta ja pisteväli vastaavasti harva. Aikaisemmassa pystyvirtausmittauksessa virtauksen muutoksista voidaan havaita paikat, joissa vettä virtaa reikään tai reiästä pois. Pystyvirtauksen muutoksista voidaan myös laskea virtausmäärät reikään tai reiästä pois. Näitä virtausmääriä voidaan käyttää hyväksi, kun vyöhykkeiden ja rakojen ominaisuuksia tulkitaan. Itse pystyvirtausta ei tulkinnassa voi käyttää. Pystyvirtauksen mittaus on sikäli ongelmallista, että se on summautuva ja pystyvirtaus voi siten olla paikoitellen suuri. Se voi siten peittää alleen vähän vettäjohtavat vyöhykkeet. Oleellinen parannus mittausherkkyyteen on saatu mittaamalla virtaus reikään tai reiästä pois suoraan. Eromittauksessa käytettävän virtausohjaimen periaate on esitetty kuvassa 1. Reiän suuntainen virtaus on ohjattu virtausanturin ohi. Mittausvälistä tuleva tai siihen menevä virtaus ohjataan virtausanturiin. Koska menetelmällä mitataan suoraan pystyvirtauksen eroja, sitä nimitetään eromittaukseksi. Eromittausmenetelmässä vesipinta pidetään vakiona pumppauksen avulla, mikä pienentää oleellisesti virtauksen asettumisaikaa. Menetelmässä pullistettavien tulppien sijasta käytetään kumikiekkoja ohjaamaan virtaus mittausanturiin. Kumikiekkojen käyttö nopeuttaa ratkaisevasti mittausta pullistettaviin tulppiin verrattuna. Niiden kiinnijuuttumis- ja rikkoutumisriski on todennäköisesti pienempi kuin tulppien. Kun vesipinta pidetään reiässä vakiona, on reiän virtauspotentiaali (paine korkeus) vakio, koska laitteen ja reiän virtausvastus on hyvin pieni vyöhykkeiden virtausvastuksiin nähden. Tuntemattomia ovat painekorkeus tutkittavassa vyöhykkeessä (ho) ja vyöhykkeen vedenjohtavuus. Mitattavia (tunnettuja) ovat reiän painekorkeus (hl, h2) ja virtaus vyöhykkeestä reikään (Qnl, Qn2). Tuntemattomia on

3 kaksi, joten virtaus pitää mitata kahdella reiän painekorkeudella. Reiän painekorkeus määräytyy pumppaussyvyydestä reiässä. VINSSI ------ -----z;:------- --,,._ 1.,,_ VESI VIRTAA JOISSAKIN KALLION RAOISSA - ---------::::,..,---------/.----- --... -----... ''\. '. '---,...,"" ' -., VRTAIJSANTl.RI KUMU<IEKOT MITATTAVA VIRTAUS: VlRTAUS REIKÄÄN TAI REIÄSTÄ POIS REIÄN SUUNTAINEN VIRTAUS Kuva 1. Eromittauksessa käytettävän virtausohj aimen periaate

4 Jos oletetaan, että pumppaus on ollut päällä niin kauan, että merkittäviä paineen muutoksia ei enää tapahdu kalliossa, saadaan Qn1 = Kn a-(ho- h1) Qn2 = Kn a (ho- h2), (1) (2) missä Qn 1 ja Qn2 ovat mitatut virtaukset, Kn on vedenjohtavuus, a on geometriasta riippuva vakio, h 1 ja h2 ovat reiän painekorkeudet ja ho on vyöhykkeen painekorkeus kaukana reiästä V akiolle a käytetään sylinterimäisen virtauksen yhtälöstä saatua arvoa. Sylinterimäinen virtaus pätee tässä paremmin kuin Moyen kaava. Moyen kaava olettaa virtauksen kaartuvan tulppien yli. Eromittauksessa tällaista kaartumista ei ole (lukuunottamatta reiän päätyjä), koska reikä on vakiopotentiaalissa. a = 2 n L/ln(R/rO ), (3) missä L on mittausväli, Ron etäisyys vakiopotentiaaliinho ja ro on reiän säde Etäisyys vakiopotentiaaliin ei ole tiedossa. Suhteelle R/rO on tässä arvioitu suuruus 500 (R = 14 m). Vakio a ei ole kovin herkkä suhteen R/rO muutoksille, koska suhteesta otetaan logaritmi. Jos mittaus tehdään kahdella pumppaussyvyydellä, voidaan tuloksista ratkaista vyöhykkeen potentiaali kaukana reiästä sekä vyöhykkeen vedenjohtavuus: ho = (hl-h h2)/(l-b), (4) missä b = Qn1/Qn2 K = (1/a)-(Qn1-Qn2)/(h2-h1) (5)

5 3 VIRTAUSOHJAIMET Virtausohjaimella ohjataan tutkittavalla syvyysvälillä mahdollisesti reikään virtaava tai reiästä poistuva virtaus pystyvirtausanturiin. Ohjaimen toinen tehtävä on oikosulkea reiän suuntaineo virtaus ohi mittausvälin ja pystyvirtausanturin. Virtausohjain on suunniteltu siten, että sen virtausvastus on mahdollisimman pieni sekä reiän suuntaiselle virtaukselle että mittausväliltä tulevalle virtaukselle. Mittausvälin pituus on muunneltavissa tarpeen mukaan eropituisten väliputkien avulla. Virtausohj aimen piirustukset ovat liitteissä 1-4. Kumikiekkojen koko, muoto ja kovuus on valittu kokeellisesti. Koko on valittu riittävän isoksi, jotta kumikiekko koskettaisi joka puolelta reiän seinää silloinkin, kun ohjain nojaa toispuoleisesti kaltevassa reiässä. Kumikiekko ei voi olla liian iso, koska silloin sen reuna poimuttuu. Kumikiekon reunat on taivutettu siten, että laite laskeutuu pienellä kitkalla reikää pitkin alas. Kun laitetta nostetaan, kiekot "muljahtavat" toiseen asentoon. Silloin kumin oma jännitys puristaa kumia reiän seinää vasten ja parantaa siten tiiviyttä. Kumikiekkojen valumuottien piirustukset ja kumikiekon materiaaliominaisuudet on esitetty liitteissä 5 ja 6. Kumikiekot eivät voi pitää suurta painetta. Eromittauksessa mittausvälin painekorkeus on sama kuin muunkin reiän, joten tarvetta paineenkestolle ei ole. Tiiviyden varmistamiseksi käytetään kuitenkin kolmea kumikiekkoa mittausvälin molemmissa päissä. Kumikiekkoja on valmistettu sopiviksi 56 mm:n ja 76 mm:n reikiin. 76 mm:n rei'issä käytetään lisäksi erillisiä keskittäjiä varmistamaan, että virtausohjain on mahdollisimman keskellä reikää.

6 4 PUMPPU Laitteistoon kuuluu pumppu, jolla vesipinta reiässä pidetään vakiokorkeudella. Tämä on toteutettu 6 m pitkän putken, ns. nieluputken avulla. Putki on alapäästä tulpattu ja yläpäästä avoin. Itse pumppaus tapahtuu tämän putken sisältä. Reiässä oleva vesi valuu nieluputkeen. Vesipinta vaihtelee putken sisällä, mutta on vakiokorkeudella (putken yläpään taso) reiässä. Laitteistoon kuuluu myös letkupumppu, jolla pumpataan vettä reikään kaapelin noston aikana. Tällä estetään nostosta mahdollisesti aiheutuva vesipinnan lasku. Mahdollinen ylimääräinen vesi menee nieluputkeen ja pumpataan pois. Jos reiän transmissiviteetti ei ole kovin suuri, voidaan vesipintaa reiässä myös nostaa. Letkupumpun pumppausmäärä on säädettävä niin suureksi, että se kattaa myös kaapelin noston aiheuttaman vesipinnan laskun. Pumpun mittapiirustus on esitetty liitteissä 7. Käyttövoimana on kompressorilla tehty paineilma, jota kytketään ajastimen ja magneettiventtihien avulla. Käyttöpaineen kytkentäkaavio on esitetty liitteessä 8. Pumpun mitoitus on valittu siten, että pumppaus ja mittaus voidaan tehdä samanaikaisesti 56 mm:n reiässä. Letkupumpun ohjaus ja kaapelin nosto on toteutettu mittaustietokoneen ohjauksella. Kaapelin nostoa seurataan mittapyörällä. Mittauspyörään kytketty pulssianturi lähettää pulsseja tietokoneelle. Tietokoneella lasketaan pulssit, ja kun nostoa on ollut mittausvälin verran, vinssi pysäytetään. Rei'issä, joiden yläosa on suurempi kuin 100 mm, voidaan käyttää pienikokoista uppopumppua (esim. Grundfos MPl). Uppopumppua käytetään myös nieluputken (suuremman) sisällä. Pohjavesipinta-anturi on kiinnitetty nieluputkeen, joten paineanturin syvyystukemasta näkyy, jos pohjavesipinta on muulla tasolla kuin nieluputken yläpää. Painemittausta käytetään siten pumppauksen kontrollimittauksena.

7 5 VIRTAUKSEN MITTAAMINEN Kullakin mittaussyvyydellä mitataan virtaus pulssimenetelmällä ja jäähtymismenetelmällä. Ennen virtausmittauksia mitataan ilmanpaine ja vesipinnan taso reiässä sekä tarkistetaan, että lämpökäynti on riittävän pieni. Lämpökäyntiä voi esiintyä, koska mittauksessa käytetään erittäin pieniä lämpötilan muutoksia ja veden lämpötila yleensä kasvaa syvemmälle mentäessä. Virtausmittaus aloitetaan pulssimenetelmällä. Pulssimenetelmällä voidaan mitata paitsi virtauksen suuruus, myös sen suunta. Suunta voi olla kalliosta reikään tai reiästä kallioon. Pulssimenetelmässä vettä lämmitetään hetkellisesti lämmitystermistorilla ja seurataan lämpöpulssin siirtymistä liikkuvan veden mukana. Pulssimenetelmän mittausalue on 6 ml/h - 3000 ml/h. Ylärajan yläpuolella mittaustuloksen hajonta kasvaa ja virtauksen määrittämiseen käytetään jäähtymismenetelmää. Jäähtymismenetelmä lämmitystermistorin jäähtymiseen lämmityksen jälkeen. Jäähtyminen on sitä nopeampaa mitä suurempi virtaus on. Menetelmä on kalibroitu vertaamalla tuloksia pulssimenetelmän tuloksiin ja ekstrapoloimalla kalibrointi pulssimenetelmän mittausalueen yläpuolelle. Jäähtymismenetelmä on siten toistaiseksi osittain kvalitatiivinen.

8 6 OHJELMISTO Varsinaiset mittausohjelmat ovat mittaustietokoneella, joka lähettää kontrollikäskyjä virtausmittarin prosessorille ja vastaanottaa prosessorilta mittaustuloksia. Mittaustuloksille tehdään tarpeelliset muunnokset, ne esitetään näyttöruudulla ja tallennetaan tiedostoihin. Mittaustietokone lukee lisäksi painetiedot (ilmanpaine ja pohjavesipinta), ohjaa letkupumppua, lukee kaapelinlaskurin pulssit sekä käynnistää vinssin ja pysäyttää vinssin kaapelin laskurin pulssi en perusteella. Virtausmittarin prosessorin ohjelmamuistiin on tallennettu prosessonn mittausohjelmat Näillä ohjelmilla hoidetaan mittauksen ajoitukset, valitaan mittauskanavat, ohjataan analogia/digitaalimuunnosta sekä lähetetään mittaustulokset maan pinnalle. Koko mittausohjelma koostuu useasta osasta. Erilliset mittausohjelmat ajetaan DOSkäyttöjärjestälmässä peräkkäin ns. batch-tiedostona (ajovirtana), kuva 2... VERTAA2... EROP6 ER022 COUNTl Kuva2. Eromittauksen ohjelmat Ajovirran osat ovat: VERTAA2 tutkii lämpökäyntiä sekä mittaa vesipinnan reiässäja ilmanpaineen EROP6 on virtausmittaus pulssimenetelmällä ER022 on virtausmittaus jäähtymismenetelmällä COUNTI on vinssin ohjausohjelma

9 VERTAA2:n päätoiminnot ovat: lukee mittausalueen, reiän numeron Ja pumppaussyvyyden tiedostosta REIKA.DAT lukee mittaussyvyyden ja mittausvälin tiedostosta ALKUSYV.DAT lukee mittauspisteen tiedostonumeron Guokseva luku xxxx) tiedostosta ERONUM.DAT paineen mittaus (pohjavesipinta reiässä), mittaus pysäytetään, jos vesipinta on poikkeava tallentaa otsikkotiedot (päivämäärä, alue, reikä, mittaus väli, syvyys) sekä paineen mittaustiedot tiedostoon VERTAA2.DAT käynnistää ROMl-ohjelman virtausmittarin anturissa lukee anturin lämpötilaa ja analysoi lämpökäyntiä piirtää lämpötilakäyrät ruudulle jos käynti on riittävän pientä, käynnistää seuraavan ohjelman EROP6:n päätoiminnot ovat: lukee mittausalueen, reiän numeron Ja pumppaussyvyyden tiedostosta REIKA.DAT lukee mittaussyvyyden ja pistevälin tiedostosta ALKUSYV.DAT lukee mittauspisteen tiedostonumeron Guokseva luku xxxx) tiedostosta ERONUM.DAT lisää ykkösen juoksevaan lukuun tiedostossa ERONUM.DAT tallentaa otsikkotiedot (päivämäärä, alue, reikä, pisteväli,syvyys) tiedostoon EOOOxxxx.DAT käynnistää virtausmittarissa virtausmittauksen pulssimenetelmällä (ROM3 ohjelma) näyttää ruudulla mittaustulokset tallentaa mittausdatan tiedostoon EOOOxxxx.DAT ER022:n päätoiminnot ovat: lukee mittausalueen, reiän numeron Ja pumppaussyvyyden tiedostosta REIKA.DAT lukee mittaussyvyyden ja pistevälin tiedostosta ALKUSYV.DAT käynnistää virtausmittarissa virtausmittauksen jäähtymismenetelmällä (ROM6 - ohjelma) tallentaa mittausdatan tiedostoon VERTAA2.DAT

10 COUNTI :n päätoiminnot ovat: lukee mittaussyvyyden ja pistevälin tiedostosta ALKUSYY.DAT näyttää toiminnot ruudulla käynnistää vinssin lukee kaapelinlaskuria ja pysäyttää vinsiin, kun pisteväli on nostettu tallentaa uuden mittaussyvyyden tiedostoon ALKUSYV.DAT Tulosten tulkintaan tarvitaan ohjelmia EROPTU21.BAS (pulssimenetelmän tulkinta), LUEI.BAS ja LUE2.BAS. EROPTU2l.BAS:n päätoiminnot ovat: lukee tiedostoja EOOOxxxx.DAT poistaa lämpökäynnin tarvittaessa poistaa yhteismuotoisen kohinan määrittää lämpöpulssin maksimin ajan sekä amplitudin laskee korjatun syvyyden (kaapelin venymä sekä suojaputken pituus otetaan huomioon) tallentaa tulokset (tiedostonumero, päiväys, syvyys, korjattu syvyys, syvyysväli, pumppauskorkeus, aika, amplitudi) reikäkohtaiseen tiedostoon XXXXXXXI.DAT LUEI.BAS:n päätoiminnot ovat: lukee tiedostoa XXXXXXXI.DAT hakee vastinparit mittauksille (sama syvyys, sama mittausväli, en pumppauskorkeus) määrittää kalibroinnin perusteella virtausnopeudet tallentaa tulokset vastinpareista samalle riville (syvyys, korjattu syvyys, syvyys väli, tiedostonumerot, pumppauskorkeudet, virtausnopeudet) tiedostoon XXXXXXX2.DAT LUE2.BAS:n päätoiminnot ovat: lukee tiedostoa XXXXXXX2.DAT laskee vastinpareista painekorkeudet ja vedenj ohtavuudet tallentaa painekorkeudet ja vedenjohtavuudet (syvyys, korjattu syvyys, syvyysväli, painekorkeus, vedenjohtavuus) tiedostoon XXXXXXX3.DAT

11 Tulosten esittämiseen käytetään lisäksi Grapher for Windows -ohjelmistoa. Tämän avulla on tehty kuvat virtauksille (tiedostot XXXXXXX2.DAT) sekä painekorkeudelle ja vedenjohtavuudelle (tiedostot XXXXXXX3.DAT). Yhden syvyysvälin mittaamiseen kuluu nostoineen aikaa 6-14 minuuttia. Tämä koostuu seuraavista osista: Tapahtuma Minimikesto (min) Maksimikesto (min) alkuodotus 2 5 pulssimenetelmä 2 5 jäähtymismenetelmä 1 1 nosto 1 3 Yhteensä 6 14 Keskimääräinen mittausaika on alustavien koemittausten mukaan 12 minuuttia. LIITELUETTELO LIITE 1 Eromittauksen virtausohjain, yläosa LIITE 2 Eromittauksen virtausohjain, alaosa LIITE 3 Eromittauksen virtausohjain, virtaussovitin LIITE 4 Eromittauksen virtausohjain, osaluettelo LIITE 5 Eromittauksen virtausohjain, kumikiekkojen valumuotti 56 mm LIITE 6 Eromittauksen virtausohjain, kumikiekkojen valumuotti 76 mm LIITE 7 Eromittauksessa käytetty pumppu LIITE 8 Pumpun ohjauskytkentä

10100 Kierreputki kiristysrenkoi 1 Ie N 33,70 29 170 Pootykappale k i i nn i tetoon virtousrittari in '-=+-------- BO 100 Yhdysputki pystyvirtousontur i i n t 5.73 =odo f 4.00 f';o.ooo Kiristysrengas 1-S----- 40 100 -e-1 Sovituskappale L T ono oso keroo veden M i ttousvo 1 i 1 ta PPG-Tec D 21091 1993 Eroittouksen looso virtousohjoin

N T jf--' -- c::==:::::::i=j!9.00 11 r----=-----3, /) \\ 1 /) \\ 1) \\ 1 50.00 ("r).- 27,70 }) Jntkoholkki ulkokierre Jatkoputk i 33.7/29,7 nn yloososso ulkokierre oloosassa sisokierre pituus 890 nn Jatkoputki 33.7/29.7 nn nolennisso poissa sisokierre 2 kpl pituus 2000 nn olopootykoppole kierre 1 i i tos 1 po1noon K i erreho 1 kk i kiri stysrenko i II e PRG-Tec Oy 2109' 1993 Eronittouksen virtousohjoin olnnc;n

("f') :3 jlo,oo Vesi Mittausvoi i lto Menee tosto virtousonturi in 1 37,70 c----,... IE3 40,00 E3ll 12 MM kierre Reion suuntoinen virtous ohjautuu virtousonturin ohi Kierre 33,7/29,7 MM:n putkel Ie PRG-T ec Oy 2109, 1993 Virtoussovitin

IT = 3170 29,70 Ll KIERREOSAN PITUUS 10 MM TOISESSA PAASSA SIS - TOISESSA ULKOKIERRE KDKONAISPITUUDET 30 JA 890 MM r191oo 1 r 27170 L JATKOHOLKKI ULKOKIERRE 2 KPL lr) IT = 3170 29,70 Ll MOLEMMISSA PAISSA SISAKIERRE KOKONAISPITUUS 2000 MM 2 KPL LISAKSI TARVITAAN : -KUMIEN KIINNITYSRENKAAT 12 KPL (REIKA VAANTOA VARTEN) - TYOKALUT EDELLISTEN VAANTOON -RENKAIDEN ALUSHDLKKI 2 KPL (PITUUS 80 MM ) - PAA TYKAPPALEET 2KPL PRG- Te c 0 24 109 11993 12/10 MM LIITOSPUT KI ANTURIIN (KIERRELIITOS) E ltt k hl 1 - VIRTAUSSOVITIN ronl ou sen JOin osaluettelo

V) 1DS/ Ll 1315/ l 1 ' '1' =n 13. 00 ; l 1 0 ' 50 26 100 3178-t- 60 120,70 60 100 1 2150 <> --'--1+.-----.,, 20 1 oo <> 1 t 20 1 oo 1..0... 060120 R18100.... --+- 11100 Rf2.0 _j 11,0 VQ 1 uhqrts i : Oevcon 80 L Oevcon Flex Add suhteessa 1 : 11 jo II o i n kovuus on n 40 shore ;Aooo 1!;o,00o f) PRG-T ec Oy 241091 1993 EroMittQuksen virtousohjoin kunikiekkojen VQiunuotti

/ 1 1 / '.- ---... ' '\ \ \... / 26,00 35,70 41, 10 + + r 41.oo 35.701 70 ++ J "' 49 1""" 15.49 KOLOT IRROITUSTA VARTEN 1 '""" 5 ' 00 4 ' 00 03.' 1--" -...) Valuhartsi: Oevcon 80 L Oevcon Flex Add suhteessa 1:1, jo II o i n kovuus on n, 40 shore 11 o, oo<> j; II ft',_ + PRG- Tee Oy 22, 12,1993 Eroittauksen virtausohjain vo 1 uuott i ( 76 ) tr1 0\

koope 1 i ohj ur i koape 1 i 14 rm poineanturi holk 18 r1r1 ulkoletku nylon 18/15 r1r1 sisoletku nylon 12/10 r1r1 3 rr:n kierteet ruuve i II e 1 joi II o nojaa jotkoholkkin Pootykoppoleesso kierre 1 i i tos Jotkoholkki --r-r 25.00 22.00 PUMPPUOSA kokonaispituus 2.95 fl reiko 56 r1r1 nieluputk i 3317/29.7 r1r1 -::et-- ra joi t i n toppi 3 r1r1 1--'o 00 NIELUPUTKI: pituus 3r t 3r poissa sisakierre 1 i i tos ja tkoho 1 k i II a olopaossa nylontulppo ventti i 1 i peso ulkoh. 27 r1r1 kur i po II o 19 flfl 251091 1993 PUMPPU EROMITTAUKSEEN t""-1 t'ij -...)

19 LIITE 8 VIRTA LÄHDE 24V ov KELLOKYTKIN: K1 NT3 (0.1 s-1 Oh) KOMPRESSORI: HYDROVANE HU5PURS-l 0/40 MAGNEETTIVENlTIILIT: JOUCOMATIC 430 04166 PAINESÄILIÖ PAINEENALENNUS VENTTIILI PAINELETKU PUMPPUUN