Les échantillons ponctuels et les lectures de jauge de niveau étaient suffisants lorsque le cycle de reporting était annuel. Ils ne le sont plus. Les régulateurs demandent de plus en plus le volume de débit quotidien ou horaire, et les mêmes agences calculent les frais de charge à partir de ces volumes. Pendant ce temps, le problème pratique sur la plupart des sites est qu'un canal ouvert n'a pas de pression, pas de conduite pleine et pas de section transversale stable, de sorte que les instruments qui fonctionnent magnifiquement sur une conduite sous pression — magnétiques, à turbine, à déplacement positif — n'ont rien avec quoi travailler.

Quatre conditions définissent le fonctionnement en canal ouvert, et toutes sont courantes dans les usines qui ont déjà essayé autre chose :

• Le débit n'est pas plein. Une conduite fonctionnant à moitié profondeur ne peut pas être mesurée par un appareil à passage intégral ; la surface mouillée change avec le niveau, donc le niveau lui-même doit être une variable mesurée.
• L'instrument se trouve dans un endroit hostile. Le limon, les chiffons, le gravier, les algues et les débris d'inondation s'accumulent sur tout ce qui est immergé, et les capteurs submersibles dans les eaux usées brutes nécessitent un nettoyage selon un calendrier que personne n'a le personnel pour.
• Le reporting est auditable. Les totaux mensuels doivent être reconstructibles à partir des enregistrements stockés, avec les dimensions de la structure et l'équation utilisée, et non déduits d'une seule visite.
• Les sites distants n'ont pas d'alimentation secteur. Une tête de station ou un exutoire d'eaux pluviales doit souvent fonctionner à l'énergie solaire avec télémétrie, ce qui exclut les instruments qui consomment des dizaines de watts en continu.

Le débit dans un canal ouvert est le produit de la surface mouillée et de la vitesse moyenne, et aucun des deux termes ne peut être supposé lorsque le canal n'est pas plein. L'OC3000 résout les deux moitiés de cette équation en un seul instrument : un transducteur ultrasonique orienté vers le haut mesure le niveau d'eau à partir de la surface, et soit une relation hydraulique de structure intégrée, soit un capteur de vitesse Doppler fournit le second terme.

• Voie de canal structuré. Une fois la géométrie du déversoir ou du canal entrée — largeur de crête, angle d'encoche, largeur de gorge, largeur d'approche — le convertisseur applique l'équation standard tête-débit pour cette structure. La précision du niveau domine alors le résultat, c'est pourquoi un capteur sans contact avec une résolution millimétrique est le bon front-end.
• Voie zone-vitesse. Là où aucune structure n'existe, un capteur Doppler immergé ou monté sur le côté mesure la vitesse moyenne près du fond, et le convertisseur la combine avec la surface mouillée calculée à partir du niveau mesuré et du profil du canal arpenté.
• Stabilité du zéro et du datum. Le datum de référence est réglé à la mise en service et stocké, de sorte qu'un capteur qui est réaligné après maintenance revient au même datum au lieu de décaler silencieusement toute la courbe de débit.
• Indicateurs de remous et de surcharge. Si le niveau dépasse la limite modulaire de la structure, une correction de flux immergé est appliquée et l'événement est enregistré, de sorte que les totaux pendant une tempête sont marqués plutôt que silencieusement erronés.

La déclaration de précision découle de cette logique. Sur un déversoir ou un canal en flux modulaire, ±1 % de la lecture est réalisable car la relation hydraulique est fixe et seule la hauteur doit être bien mesurée. En mode zone-vitesse, attendez-vous à ±2 % à ±5 % selon la précision de l'arpentage du profil du canal et l'uniformité de la distribution de la vitesse à la section de mesure.

Le coût de maintenance le plus élevé en mesure de canal ouvert n'est pas l'instrument — ce sont les visites pour le nettoyer. Un capteur qui n'entre jamais dans l'eau élimine entièrement ce coût, et il change ce que l'instrument peut supporter.

La décision de la structure précède généralement la décision de l'instrument, et elle doit être guidée par ce que le canal peut physiquement accepter. Un déversoir en V offre la meilleure résolution à faible débit et est idéal pour les petits canaux d'effluents, mais il nécessite une approche calme et sera noyé par le remous. Un canal de Parshall ou de Palmer-Bowlus transporte les solides et tolère un gradient plus plat, au prix d'une mauvaise résolution à très faible débit. Lorsque le canal est en terre, irrégulier ou déjà construit sans hauteur disponible, la mesure zone-vitesse évite tout travail civil. Mesurez la largeur du canal, la profondeur maximale, la plage de débit attendue et la longueur droite en amont disponible, et la bonne réponse devient généralement évidente.