[發(fā)明專利]一種用機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的明渠流量計(jì)量的方法無效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200710049992.7 | 申請(qǐng)日: | 2007-09-05 |
| 公開(公告)號(hào): | CN101382447A | 公開(公告)日: | 2009-03-11 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 孫小唐 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 孫小唐 |
| 主分類號(hào): | G01F1/704 | 分類號(hào): | G01F1/704;G01F1/712 |
| 代理公司: | 廣西南寧明智專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 | 代理人: | 黎明天 |
| 地址: | 530007廣西壯族自治區(qū)*** | 國省代碼: | 廣西;45 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 機(jī)械 結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn) 明渠 流量 計(jì)量 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種流量的測(cè)量,尤其是一種應(yīng)用純機(jī)械結(jié)構(gòu)的計(jì)量系統(tǒng),用于像水渠這樣的流體流動(dòng)斷面面積處于變動(dòng)狀態(tài)的、長期不間斷流量計(jì)量的方法。
背景技術(shù)
水渠的流量計(jì)量是一個(gè)古典的計(jì)量問題,水渠是水傳送的主要方式之一,也是一種最經(jīng)濟(jì)的方式。只要條件可能,像取水、排水時(shí),尤其是企業(yè)廢水排放,大多采用明渠排放,在以節(jié)能減排、節(jié)約能源作為長期國策的今天,對(duì)各種取水、污水排放的計(jì)量和監(jiān)控便成為不可缺少的基本事項(xiàng)了。
傳統(tǒng)的明渠流量計(jì)量方法有多種,其中較經(jīng)典的有標(biāo)準(zhǔn)斷面積法,即通過有規(guī)則的過水渠道,測(cè)量出其過水面積S和平均流速V,計(jì)算流量Q,即:Q=SVt
其中t為過水時(shí)間,在明渠流量中由于S、V均為t的函數(shù),S=S(t),V=V(t)因此,正確表達(dá)式應(yīng)為:
對(duì)于封閉管道,即S=S0為常數(shù),使得
整個(gè)計(jì)量方式便大大簡化了,所有水表,還有管道式流量計(jì),其基本工作原理均為(2)。對(duì)于像(1)中表達(dá)二維變量的流量,目前采用得較多的是燕尾槽式超聲波流量計(jì)(以下簡稱燕計(jì)),燕計(jì)作為當(dāng)前明渠流量計(jì)量幾乎是唯一的選擇,正在擔(dān)當(dāng)起排放監(jiān)測(cè)的歷史重任,但燕計(jì)有著一些先天性的缺點(diǎn),使其在應(yīng)用中造成了不少問題。其缺點(diǎn)主要有:
①必須帶電計(jì)量,一旦斷電必然停止計(jì)量,因此必須采用非常手段保證燕計(jì)的不間斷供電,而明渠計(jì)量如污水計(jì)量往往地處環(huán)境惡劣,供電條件并不好,單純的UPS電源不足以保證供電的連續(xù)性,線路的損壞、接觸不良,均會(huì)造成計(jì)量停止。
②易受外界噪聲干擾。目前由于明渠流量計(jì)量的重點(diǎn)在于企業(yè)的污水排放計(jì)量,而工礦企業(yè)內(nèi)往往存在較嚴(yán)重的噪聲源,由于其噪聲頻譜較復(fù)雜,容易使得超聲波換能器受干擾,使計(jì)量失效。
③易受雷電攻擊。由于燕計(jì)大多安裝在空曠地,且附近缺乏雷電保護(hù)裝置,而燕計(jì)作為智能型弱電設(shè)備,極易受雷電攻擊而損壞。這樣的事例到處發(fā)生,屢見不鮮。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn),提供一種機(jī)械式計(jì)量手段,使得明渠流量以機(jī)械方式進(jìn)行計(jì)量,從根本上克服上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:通過旋轉(zhuǎn)葉輪,將水流流速轉(zhuǎn)換為葉輪旋轉(zhuǎn)速ω,通過無級(jí)變速器,實(shí)現(xiàn)將輸入軸轉(zhuǎn)速ω到輸出軸轉(zhuǎn)速hω的變換。
利用液位計(jì)測(cè)出液位h,并通過機(jī)械連接,將h值送到無級(jí)變速器,以實(shí)現(xiàn)由ω到hω轉(zhuǎn)速變換。
對(duì)于矩形明槽計(jì)量而言,則是通過無級(jí)變速器將輸入軸轉(zhuǎn)速ω到輸出軸轉(zhuǎn)速Hω的變換。
根據(jù)本發(fā)明制作的流量計(jì)有如下特征:
(1)通過純機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)明渠流量計(jì)量,計(jì)量過程不用電。
(2)通過無級(jí)變速器動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算;使輸入軸的轉(zhuǎn)速ω變?yōu)檩敵龅霓D(zhuǎn)速Hω,從而實(shí)現(xiàn)了過水?dāng)嗝婷娣e連續(xù)變化的流量計(jì)量。
(3)通過浮子式液位計(jì)測(cè)出的液位高度H,并通過機(jī)械連接將其位置信息輸入到無級(jí)變速器,使其實(shí)現(xiàn)Hω的變速輸出。
與燕計(jì)相比較,本發(fā)明的積極效果在于:
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G01F 容積、流量、質(zhì)量流量或液位的測(cè)量;按容積進(jìn)行測(cè)量
G01F1-00 測(cè)量連續(xù)通過儀表的流體或流動(dòng)固體材料的流量或質(zhì)量流量
G01F1-05 .應(yīng)用機(jī)械效應(yīng)
G01F1-56 .應(yīng)用電或磁效應(yīng)
G01F1-66 .通過測(cè)量電磁波或其他波的頻率、相位移或傳播時(shí)間,例如,超聲波流量計(jì)
G01F1-68 .應(yīng)用熱效應(yīng)
G01F1-704 .應(yīng)用標(biāo)記區(qū)域或液流內(nèi)存在的不均勻性,例如應(yīng)用一液體參數(shù)統(tǒng)計(jì)性地發(fā)生的變化
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