Registro del valores medidos actuales vs. serie de tiempo de medición

Cuando se trata de determinar el caudal existente en un punto de medición, por ejemplo, en una acequia, generalmente hay dos posibilidades. Una de ellas es la determinación instantánea del valor, es decir, la determinación del caudal disponible una vez in situ con un dispositivo de medición portátil, o la determinación durante un determinado período de tiempo, el registro de una serie temporal de mediciones, por ejemplo, durante 24 horas, mediante el uso o la instalación de un sistema de medición móvil.

También en este caso se plantea en primer lugar la cuestión de la precisión deseada.

Si suponemos que ambos sistemas utilizados tienen la misma precisión de medición, la precisión final para el valor de medición de caudal determinado una vez in situ puede ser rápidamente de 20-40% de descuento (!).

Con un registro de valor momentáneo no tiene ninguna declaración sobre el flujo medio real de un día. No hay flujo estático en arroyos, ríos y canales. Cada caudal está sujeto a fluctuaciones.

Veamos la fuente de un canal de irrigación. Esta podría alimentarse de los arroyos naturales de montaña, de los pozos profundos instalados y también de las aguas residuales industriales purificadas. Estas entradas rara vez son constantes durante 24 horas. Por lo tanto, tampoco se conocen las fluctuaciones de flujo resultantes.

Las razones de las fluctuaciones del flujo podrían ser:

Si, por ejemplo, un flujo industrial sólo está presente durante las horas de funcionamiento diarias, está ausente por la noche. En este ejemplo, el canal de riego tendría una menor tasa de flujo en la noche.
si hay un aumento del caudal debido a las precipitaciones en la zona de captación de un río. Incluso días después de una lluvia, la escorrentía de la lluvia sigue siendo significativa.
cuando se toma agua de la entrada del río o se descargan aguas residuales.
o bombas de pozo profundo se alimentan cíclicamente.
… Etc.

El siguiente gráfico muestra un hidrograma diario del curso de un río. Esta serie de tiempo se determinó con un medidor de flujo portátil instalado temporalmente. Aquí se pueden ver claramente varias fluctuaciones de flujo en el transcurso del tiempo.

Dependiendo del modo de medición parametrizado, se dispone de 288 registros de datos de medición para un ciclo de medición de 5 minutos y 720 registros de datos de medición para un ciclo de medición de 2 minutos, por ejemplo.

En el siguiente gráfico se representa ahora el valor medio de todos los datos de medición de caudal registrados. Aquí se puede ver claramente el rango de fluctuación de un valor momentáneo

Si en cualquier momento se determina un valor momentáneo en este punto de medición, la precisión es muy limitada con respecto al caudal medio realmente disponible. Si, por ejemplo, la medición se realiza a las 10:00 a.m., se puede determinar una desviación del valor medio de aproximadamente el 40%. Aquí también es donde no se puede tener cuidado al registrar el valor medido.

Si ahora el objetivo de la medición, es decir, el motivo de la ejecución de una medición de caudal, es hacer posible una cuenta de caudal, una incertidumbre del valor medido de >10% no es satisfactoria para ningún participante. Una serie de mediciones de más de 24 horas visualiza al menos el curso de un día y da como resultado un valor de caudal diario medio.

Dependiendo de la importancia de un punto de medición de flujo, una serie de tiempo de medición significativamente más larga puede ser ventajosa.

Lo que se aplica a la incertidumbre de medición de un valor medido instantáneo en relación con un día también se aplica a un día en relación con un mes.

El siguiente gráfico muestra 30 días de medición. También en este caso se observan claras fluctuaciones de los flujos diarios individuales en relación unos con otros.

Todos los valores medidos durante un día dan como resultado un valor de caudal medio para ese día. El valor medio de todas las salidas diarias medias da como resultado un valor medio para el mes medido.

En el siguiente gráfico, los días de medición, el curso medio de todos los días de medición de un mes (rojo), así como los límites de valor máximo y mínimo (naranja) se trazan a lo largo de 24 horas.

Así se recibe ahora el curso de 24 horas del promedio mensual, así como el curso de los límites Máximo y Mínimo.

El valor medio del curso mensual medio de 24 horas resulta ahora en el caudal medio de un punto de medición para el mes medido. Este valor es ahora el más exacto en relación con el estado del flujo disponible en el mes medido.

El siguiente gráfico muestra ahora el valor del flujo mensual medio calculado en un gráfico anual.

Si la serie temporal de medición se ampliara ahora a un año, el caudal medio mensual respectivo sería de un año.

Este gráfico muestra ahora los 12 flujos mensuales medios de un año en un gráfico de 24 horas.

También en este caso se observan fluctuaciones significativas en los flujos mensuales medios. Estos a su vez, promediados ahora, dan como resultado la curva de descarga media anual-24 horas, dibujada en rojo.

En última instancia, queda muy claro lo importante que es la cuestión de la precisión de medición deseada. Esto depende no sólo de la técnica de medición adecuada, sino también, en gran medida, de la longitud de registro de las series temporales de medición.