[發明專利]一種不滿管一體化測流裝置及方法

在審

• 申請號: 201910549976.7
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110426084A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 馬道坤;張云軒;應昌杉;鄧小來;李遷;裴韋
• 申請（專利權）人: 北京聯創思源測控技術有限公司
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;G01F23/26;G01F23/296
• 代理公司: 北京君有知識產權代理事務所(普通合伙) 11630
• 代理人: 夏娟娟

1.一種不滿管一體化測流裝置，其特征在于，包括流量測量模塊、液位測量模塊、裝置箱體和控制器，所述流量測量模塊設置于所述裝置箱體兩側，用于測量所述裝置箱體內水流的流速值信號，所述液位測量模塊設置在所述裝置箱體出水口處，用于測量裝置箱體內水流的液位值信號，所述控制器分別與流量測量模塊、液位測量模塊連接，用于根據獲取的流速值信號、液位值信號來計算經過箱體的水流流量。

2.根據權利要求1所述的一種不滿管一體化測流裝置，其特征在于：所述流量測量模塊包括換能器安裝板和換能器，所述換能器安裝板設置于所述裝置箱體兩側板的一端，所述換能器嵌入所述換能器安裝板上。

3.根據權利要求2所述的一種不滿管一體化測流裝置，其特征在于：所述換能器靠近所述換能器安裝板底端采用密集排布方式，所述換能器靠近所述換能器安裝板頂端采用稀疏的排布方式。

4.根據權利要求1所述的一種不滿管一體化測流裝置，其特征在于：所述液位測量模塊包括超聲波測距傳感器模塊和電容液位傳感器模塊，所述控制器與所述測流傳感器模塊、所述超聲波測距傳感器模塊和所述電容液位傳感器模塊通過485總線連接。

5.根據權利要求1-4任何一項所述的一種不滿管一體化測流裝置，其特征在于：所述裝置箱體為方形箱體，前后設有進水口倒水片和出水口倒水片，所述倒水片上設有倒魚刺過水口。

6.一種根據權利要求1-5任一所述的不滿管一體化測流裝置的測控方法，其特征在于，包括以下步驟：

將所述的不滿管一體化測流裝置安裝于待測明渠中；

通過判斷是否有流速或者有水狀態，來判斷是否需要進行采集，讓控制器在低功耗模式和喚醒模式下切換；

判斷小流量以及淤積情況，綜合處理換能器信號，從而實時監測裝置箱體液體流動的流速值；

所述控制器記錄并處理所采集的流速值和液位值信號，然后通過所述無線通訊模塊上傳數據至云端。

7.根據權利要求6所述的不滿管一體化測流裝置的測控方法，其特征在于，還包括以下步驟：

所述控制器在有水流情況下，喚醒模式，實時采集流量數據，并及時存儲，然后以T1時間上報一次數據，所述控制器在無水流情況下，低功耗模式，以T2時間上報一次數據。

8.根據權利要求6所述的不滿管一體化測流裝置的測控方法，其特征在于，

所述控制器采用的液位、流速與流量的擬合關系Q＝H*W*V，H為液位高度，W為寬度，V為截面平均流速，所述控制器讀取到液位和流速值時，通過擬合關系計算出實時流量。

9.根據權利要求8所述的不滿管一體化測流裝置的測控方法，其特征在于，

所述通過擬合關系計算出實時流量，進一步包括：做出擬合曲線為3段線性檢定，Y＝A(X-B)，其中X代表測出的線速度，Y為擬合的截面面速度，A、B為系數；

在不同速度V1,V2,V3下，對應有A1\B1,A2\B2,A3\B3，通過在不同速度區域([0,V1],[V1,V2],[V2,V3])選取不同的擬合公式，從而達到速度矯正。

10.根據權利要求9所述的不滿管一體化測流裝置的測控方法，其特征在于，

對液位的矯正進一步包括，對兩種液位進行零點標定和滿量程標定，通過測流傳感器的信號情況來得到液位區域[Hmin,Hmax],同時測出非接觸液位H1，接觸式液位H2，判斷液位是否正常以及確定最終液位H值。