[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

本發明涉及明渠測流技術領域，特別涉及一種不滿管一體化測流裝置及方法，該裝置包括流量測量模塊、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。本發明的目的在于提供一種不滿管一體化測流裝置及方法，以解決現有明渠測流設備只能滿管測流或非滿管流測量不準確、功能單一、集成度低的問題。

技術領域

本發明涉及明渠測流技術領域，特別涉及一種不滿管一體化測流裝置及方法。

背景技術

明渠流量監測數據是實際生產和生活中重要的參數，在現有的技術中，應用于明渠自動化監測控制中的設備功能過于單一，集成度低，測量精度低，完成一個項目需要多種設備配合才能簡單測量，這樣不僅增加了項目成本，安裝調試也十分繁瑣，部署需要占用大量空間，配件多，維護也非常不便，此外，安裝過多的設備還會帶來系統接線復雜和使用的可靠性問題。

因此，針對上述問題，有必要提供一種不滿管一體化測流裝置及方法，該測流裝置及方法不僅能夠測量明渠的流速，還能準確的測量明渠的液位，提高小流量的測量精度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種不滿管一體化測流裝置及方法，以解決現有明渠測流設備只能滿管測流、功能單一、集成度低的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種不滿管一體化測流裝置，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

一種不滿管一體化測流裝置的測控方法，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。

優選地，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；

所述控制器內部設有的液位、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，平均流速當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。