[發明專利]一種閘門測流方法及裝置

無效

• 申請號: 201210435532.9
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102901537A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 張喜;馬月坤;蘇立業;許卓寧;于樹利;劉峰
• 申請（專利權）人: 唐山現代工控技術有限公司
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106
• 代理人: 于文順

技術領域

本發明涉及一種閘門測流方法及裝置，屬于水利閘門流量測量以及數據遠傳技術領域。?

背景技術

目前，現有的水利閘門流量測量方法按四種不同流態采用不同的計算公式：即：無閘潛流、無閘自由流、有閘潛流、有閘自由流，利用這四種流態公式計算過閘流量存在以下缺陷：①必須安裝閘位傳感器和閘前閘后水位傳感器，費用高，維護困難；②流量測量精度低，一般誤差在15%以上。上述缺陷長期困擾行業人員，但是多年來又沒有更好的解決辦法，一定程度上限制了閘門量水的應用。?

發明內容

本發明目的是提供一種閘門測流方法及裝置，實現利用過閘流速，高精度計算過閘流量，解決背景技術中存在的上述問題。?

本發明的技術方案是：?

一種閘門測流裝置，包含外殼、多個流速傳感器和水位傳感器，外殼的外形為長條形狀，垂直地面設置在閘道側壁上，在外殼上間隔布置多個流速傳感器，多個流速傳感器的布置方向垂直于地面，水位傳感器設置在外殼的底部。

所述的多個流速傳感器之間的間隔相等或不等。外殼的底部匹配有穩流裝置。?

流速傳感器和水位傳感器輸出的流速和水位信號，連接到智能電路進行處理。?

所述的流速傳感器數量至少為一個，流速傳感器的類型可以是機械式、差壓式、超聲波多普勒式、超聲波時差式、電磁式、渦街式之一或組合。?

所述的水位傳感器的類型可以是壓力、超聲波、浮子、磁滯伸縮、電容、振弦水位傳感器之一或組合。?

一種閘門測流方法，在水利閘門的閘道安裝上述閘門測流裝置，測量步驟如下：?

①先將閘門后的過閘流水斷面按閘門測流裝置的多個流速傳感器間隔，水平分割成多個流層，測量某水平流層的平均流速，并測量該水平流層測點的流速，從而得到平均流速和測點流速的關系；

②由于閘道寬度已知，每一水平流層的流速傳感器間隔已知，可以得到水平分割后的該水平流層的面積。

③由于各流層的平均流速和測點流速的關系已知，各流層的輸水面積已知，通過流速-面積法，可以計算出各流層的流量；?

④通過閘門測流裝置底部的水位傳感器，可知整個測流裝置有多少流速傳感器在輸水斷面中，即可知整個輸水斷面包括多少水平流層，將輸水斷面包含的全部水平流層的流量相加，得到實際的過閘流量。

所述的閘門測流裝置，可以安裝在閘門的上游或下游或閘道中或閘道壁上。?

采用本發明，可以測量各間隔內流速和流量，將各間隔內的所有流量相加，得到該斷面上的流量，通過GPRS無線公網上傳測量數據到管理部門，完成自動測量任務。?

本發明還適用于矩形渠道的流量測量。本發明中，流速傳感器、水位的傳感器和流速-面積法是公知的內容。?

本發明利用水平分割法，將閘道不均勻的流速場水平分割，利用水平分割后該水平流層平均流速與測點流速的關系，利用流速-面積法得到水平分割流量，利用水位傳感器得到實際水平分隔層的總數，將水平分割流量相加得到過閘流量。環環相扣，缺一不可，構思精巧，設計嚴謹。其結果是設計出一款結構簡單，價格低廉，測量精度高，簡單實用的過閘流量測量設備。?

所述的閘門測流裝置還適用于矩形渠道的流量測量。?

本發明的有益效果：可完成各流層的平均流速測量；利用流速面積法可精確計算出流量；智能電路可完成數據采集、數據計算、數據記錄、數據傳輸；維護量小；本發明實現連續在線測量，高精度計算流量，便于管理部門管理。?

附圖說明

圖1是本發明實施例示意圖；?

圖2是本發明實施例俯視示意圖；

圖3是本發明實施例測流裝置示意圖；

圖中：閘門1、閘道2、外殼3、流速傳感器4、水位傳感器5、閘門升降螺桿6。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本發明做進一步說明。?

一種閘門測流裝置，包含外殼3、多個流速傳感器4和水位傳感器5，外殼的外形為長條形狀，垂直地面設置在閘道2側壁上，在外殼上間隔布置多個流速傳感器，多個流速傳感器的布置方向垂直于地面，水位傳感器設置在外殼的底部。?

所述的多個流速傳感器之間的間隔相等或不等。外殼的底部匹配有穩流裝置。流速傳感器和水位傳感器輸出的流速和水位信號，連接到智能電路進行處理。?

一種閘門測流方法，在水利閘門的閘道安裝上述閘門測流裝置，測量步驟如下：?