[實(shí)用新型]一種自記式超聲波明渠流量計(jì)量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120540688.4
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN202582620U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王維
• 申請（專利權(quán)）人: 王維
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種自記式超聲波明渠流量計(jì)量裝置，屬水利行業(yè)水文儀器技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

水是十分寶貴的資源，科學(xué)用水和節(jié)約用水已成為我國的基本國策之一，有關(guān)部門正著力建立用水效率控制制度、加強(qiáng)用水計(jì)量、穩(wěn)步推行階梯式水價(jià)制度。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)業(yè)用水約占全社會用水總量的70%。進(jìn)一步分析可見，當(dāng)前對農(nóng)業(yè)灌溉、尤其是中小型明渠灌溉的水位測量和流量計(jì)量明顯滯后，這對于加強(qiáng)用水計(jì)量、建立階梯式水價(jià)、提高用水效率起到了顯著的阻滯作用，因此，加快對中小型明渠水位流量的監(jiān)測、開發(fā)能夠滿足明渠流量計(jì)量要求的簡單、可靠的計(jì)量裝置具有明確的作用和現(xiàn)實(shí)的意義。?

明渠流量計(jì)量設(shè)施可分為通過測量流速計(jì)算流量和通過測量水位配合量水堰槽計(jì)算流速、流量二大類，目前市場上以后一類產(chǎn)品為主，在該類產(chǎn)品中，又可根據(jù)對液位測量的方法分為接觸式和非接觸式測量二類。接觸式測量以浮子水位計(jì)、壓力式水位計(jì)為主，非接觸式測量以雷達(dá)、超聲波測量為主，從目前市場實(shí)際應(yīng)用情況看，這二類產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)，相比較而言，產(chǎn)品生產(chǎn)廠家和市場受歡迎程度均呈現(xiàn)以后一類產(chǎn)品為多的特點(diǎn)。?

通過對上述明渠流量計(jì)的調(diào)查、比對及適應(yīng)性分析，可以初步得?出如下幾點(diǎn)結(jié)論：?

⑴?產(chǎn)品不具備明渠流量的非遺失性自記功能，不支持任何時(shí)間段的歷史流量的可讀性，不適應(yīng)灌區(qū)建立供水計(jì)量、逐步實(shí)行階梯水價(jià)及實(shí)現(xiàn)信息化的需求。?

⑵?產(chǎn)品以工業(yè)應(yīng)用為主，具有價(jià)格高，安裝要求復(fù)雜，對供電的要求高、功耗較大、因供電等因素不適宜安裝于野外或易受雷擊導(dǎo)致可靠性不高等缺點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，發(fā)明一種自記式超聲波明渠流量計(jì)量裝置，它利用超聲波原理測量明渠水位并計(jì)算瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，具有測量結(jié)果自記錄功能，能在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)長期記錄明渠的“測量時(shí)間、水位、累計(jì)流量”數(shù)據(jù)，并存儲于半導(dǎo)體固態(tài)存儲卡內(nèi)，采用內(nèi)外置三電源全隔離的供電方式和二種測量模式，在確保裝置長時(shí)間可靠連續(xù)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，可通過手機(jī)短信或取卡讀數(shù)、現(xiàn)場讀數(shù)等多種方式獲取測量數(shù)據(jù)。?

本實(shí)用新型的目的是通過下列設(shè)計(jì)完成的：自記式超聲波明渠流量計(jì)量裝置由超聲波換能器（1）、計(jì)量裝置電路（2）、時(shí)鐘芯片（3）、鈕扣電池（4）、供電管理電路（5）、鋰電池（6）、太陽能蓄電池（7）、半導(dǎo)體固態(tài)存儲卡（8）、通訊模塊電路（9）和充放電保護(hù)器（10）連接組成，計(jì)量裝置電路（2）分別與超聲波換能器（1）、半導(dǎo)體固態(tài)存儲卡（8）、通訊模塊電路（9）和供電管理電路（5）連接，計(jì)量裝置電路（2）內(nèi)裝有時(shí)鐘芯片（3），時(shí)鐘芯片（3）與鈕扣電池（4）?連接，供電管理電路（5）分別與鋰電池（6）和外置蓄電池（7）連接，充放電保護(hù)器（10）與市電或太陽能（11）連接。?

本實(shí)用新型計(jì)量裝置電路（2）通過控制超聲波換能器（1）發(fā)射并接收超聲波，利用超聲波測距原理測量水位，利用堰槽流量公式計(jì)算瞬時(shí)流量，利用裝置的時(shí)鐘芯片（3）與鈕扣電池（4）共同提供的精確可靠的時(shí)鐘計(jì)算累計(jì)流量，按設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)長期記錄明渠的“測量時(shí)間、水位、累計(jì)流量”數(shù)據(jù)，自記錄測量結(jié)果功能，并存儲于半導(dǎo)體固態(tài)存儲卡（8）內(nèi)，最后通過手機(jī)短信發(fā)送測量數(shù)據(jù)，或者使用取卡讀取數(shù)據(jù)、現(xiàn)場讀數(shù)據(jù)方式獲取測量數(shù)據(jù)。?

本實(shí)用新型采用內(nèi)外置三電源全隔離的供電方式，第一供電電源是內(nèi)置的鈕扣電池（4），鈕扣電池（4）只為時(shí)鐘芯片（3）供電；第二供電電源是內(nèi)置的鋰電池（6），鋰電池（6）只為不含時(shí)鐘芯片（4）及通訊模塊電路（9）的計(jì)量裝置電路（2）供電；第三供電電源是外置的蓄電池（7），外部采用市電或太陽能（11）作為向外置的蓄電池（7）充電的電源，通過充放電保護(hù)器（10），為除了時(shí)鐘芯片（3）的計(jì)量裝置電路（2）及通訊模塊電路（9）供電；外置的蓄電池（7）與內(nèi)置的鋰電池（6）設(shè)有一定的電壓差，通常情況下外置的蓄電池（7）電壓較內(nèi)置的鋰電池（6）電壓要高；裝置設(shè)置有供電管理電路（5），對內(nèi)外置供電進(jìn)行比較，選擇高電壓供電，通常情況下為外置的蓄電池（7）供電，在外置的蓄電池（7）因多種因素電壓低于內(nèi)置的鋰電池（6）時(shí)，裝置自動(dòng)選擇內(nèi)置的鋰電池（6）供電。?