In-situdebietmeters in gedeeltelijk gevulde leidingen

Voor gedeeltelijk gevulde leidingen bestaan debietmeters die als een meetschoentje in de leiding zijn te plaatsen. Voor het meten van de stroomsnelheid kunnen deze debietmeters verschillende meetprincipes gebruiken: doppler; reflectiecorrelatie; elektromagnetisch. In een gedeeltelijk gevulde leiding moet het doorstroomde oppervlak bekend zijn om het debiet te bepalen. Daarom hebben deze debietmeters behalve een snelheidsmeter ook een geïntegreerde niveaumeter, een drukopnemer of een (verdronken) ultrasone niveausensor. Installatiemogelijkheden Voor niet-vaste opstellingen en mantoegankelijke riolen is een meetschoentje aan de binnenzijde van de buis te gebruiken, waarbij een stalen stelbare ring het schoentje op zijn plaats houdt. In het meetschoentje zitten een snelheids- en een druksensor. Figuur A Ultrasone dopple-rmeter met meetschoentje en spanring voor meting in deels gevulde leidingenVergroot afbeelding Onderhoudsgevoeligheid Het meetschoentje is een obstakel in de leiding waaraan vuil kan aanhaken. Om het risico op vuilophoping te verkleinen, is het meetschoentje ook iets uit het midden van de leiding te plaatsen. Alleen kan het dan zeer lage waterstanden niet meer meten. Meetnauwkeurigheid Bij het meetschoentje zelf is er kans op opstuwing, waardoor het bij lage debieten een hogere waterstand meet.  Uit onderzoek in 1995 (Katholieke Universiteit Leuven) bleek dat de conventionele gecombineerde druksnelheidsmetingen met name gevoelig zijn voor hoge snelheden en lage waterstanden. Bij zeer lage waterstanden neemt de meetnauwkeurigheid van de druksensor af. Terwijl de meetnauwkeurigheid van de snelheidssensor toeneemt door de daar bijbehorende hogere snelheid, en andersom. Doordat beide negatieve effecten elkaar compenseren bij de omrekening naar het debiet (Q = v.A), blijft de totale meetfout beperkt. Onderzoek naar een dopplermeter in een deels gevuld vrijvervalriool (600 mm) en een geijkte paralleldebietmeter toonde een factor-2-verschil in uitkomsten (Stichting RIONED, Onderzoek naar de effecten van een verbeterd stelselontwerp op de vuilemissie en waterkwaliteit, 1999).   Meer recent praktijkonderzoek toont aan dat de onbetrouwbaarheid van verschillende soorten debietmeetapparatuur in een deels gevuld vrijverval riool (600 mm) onder ideale omstandigheden zo’n 5 - 10% bedraagt (Smits et al, Rioleringswetenschap nr. 28, 2007 & nr. 29, 2008). In de praktijk is door verstoringen in het profiel en de aanwezigheid van slib niet of nauwelijks sprake van ideale omstandigheden. Maar uit praktijkonderzoek blijkt dat de afwijking door een kalibratiefout (circa 30%) en onnauwkeurigheid van het meetinstrument kan oplopen tot circa 50% (De Man et al., Rioleringswetenschap nr. 31, 2008).