[發(fā)明專利]非接觸測壓式明渠污水流量計(jì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01115017.3
• 申請日: 2001-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN1322936A
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寧;呂武軒;張青山;潘新國;李平
• 申請（專利權(quán)）人: 青島競業(yè)高新技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/34
• 分類號(hào): G01F1/34
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 楊秉利

本發(fā)明涉及一種明渠污水流量計(jì)，屬于環(huán)境監(jiān)測用電子測控裝備，具體說是一種非接觸測壓式明渠污水流量計(jì)。

明渠污水流量的測量是環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目之一，目前，國內(nèi)外廣泛采用的測量方法是基于堰槽上游水位與流量呈單值關(guān)系的原理，即流量與水位存在一定的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，通過測量堰槽上游水位，經(jīng)過計(jì)算即可得到污水流量，因此，明渠污水流量計(jì)實(shí)際上是帶有計(jì)算功能的水位計(jì)，在本實(shí)用新型作出以前測量水位的方法有兩種形式：超聲波式和壓力傳感器式。前者屬于非接觸測量，由于堰槽上游水面波動(dòng)、雜物、溫度等因素對(duì)超聲波的反射及傳播速度有很大影響，導(dǎo)致液位測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，因此，在實(shí)際中使用較少。

后者屬于采用靜壓法測量水位的壓力式流量計(jì)，是將壓力傳感器置于與堰槽上游水體連通的“靜水井”底部，以測量靜水井的水位等效于測量堰槽上游水位，這種方法由于壓力的測量比較直接，價(jià)格也相對(duì)低廉，因此，獲得了推廣。這種方法同樣存在著不可忽視的弊病，因?yàn)椋瑢?duì)于絕大多數(shù)污水而言，都具有一定的腐蝕性，傳感器置于水中，受污水腐蝕，使用壽命短，需頻繁更換壓力傳感器，維護(hù)費(fèi)用高，給用戶增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，并帶來不便，對(duì)此用戶反響很大。

本發(fā)明的目的是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端而提供一種非接觸測壓式明渠污水流量計(jì)，采用的差壓傳感器置于堰槽之外進(jìn)行測量，可根除因壓力傳感器置于水中易受污水腐蝕的弊病，延長傳感器的使用壽命，減少頻繁更換壓力傳感器給用戶造成的不便，減輕用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，且操作使用方便。

本發(fā)明的技術(shù)路線是利用吹氣等壓原理測出檢測點(diǎn)的水底壓力的差壓信號(hào)，并送至置于堰槽之外的差壓傳感器輸入端，間接測壓，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算得到水位深度和污水流量。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種非接觸測壓式明渠污水流量計(jì)，包括：水位感測單元、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、操作鍵盤、顯示屏、為電控部分提供工作電壓的電源、用于安裝各種元、器件的箱體，其特征在于：水位感測單元是一個(gè)氣控組合，其中，作為水位探頭用的測量管的一端透孔，另外一端與一氣管密封連接，氣管的另外一端與氣體緩沖裝置的一出氣端連接，氣體緩沖裝置的進(jìn)氣端與流量傳感器的出氣端用氣管連接，流量傳感器的進(jìn)氣端與微型氣泵的出氣口用氣管連接，流量傳感器的電信號(hào)輸出端通過導(dǎo)線與流量測控單元的信號(hào)輸入端連接，流量測控單元的輸出與微型氣泵的輸入相連，氣體緩沖裝置的另一出氣端與差壓傳感器的正壓氣嘴用氣管連接，差壓傳感器的負(fù)壓氣嘴接大氣，差壓傳感器的電信號(hào)輸出端用導(dǎo)線連接到前置放大器的輸入端，前置放大器的輸出電信號(hào)連接到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口。

所述的流量測控單元，含PID調(diào)節(jié)電路和電壓調(diào)節(jié)電路，PID調(diào)節(jié)電路的信號(hào)輸入端與流量傳感器的電信號(hào)輸出端連接，電壓調(diào)節(jié)電路的輸出連接到微型氣泵的電源端口。

所述的前置放大器是具有平滑濾波電路的差動(dòng)放大器。

所述的水位探頭用測量管安裝在堰槽上方的支架上，其水下的出氣口高出堰槽槽底一定高度，且出氣口背對(duì)水流方向。

所述的計(jì)算機(jī)配置有打印機(jī)接口、打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器。

所述的氣體緩沖器、流量傳感器、流量測控單元、差壓傳感器、前置放大器、微型氣泵連同A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、為電控部分提供工作電壓的電源均安裝在一箱體內(nèi)，顯示屏、操作鍵盤、打印機(jī)接口安裝在該箱體的面板上，箱體的外側(cè)板上安裝有氣路接口、電源進(jìn)線插座，調(diào)制解調(diào)器連線端子。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有許多優(yōu)點(diǎn)和積極效果：利用吹氣等壓原理實(shí)現(xiàn)了堰槽上游水位高度的非接觸測量，排除了污水表面的各種干擾對(duì)測量精度的影響，避免了傳感器及其連接電纜由于長期浸泡在污水中的各種弊端，延長了傳感器的使用壽命，減少了維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用，而且與傳統(tǒng)的接觸式傳感器測壓法相比，增加的成本極少，易于制造，操作方便。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的原理圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的流量測控單元的電路圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的前置放大器的電路圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的箱體外部結(jié)構(gòu)圖；

圖5是接觸式傳感器測壓法的原理圖。