[發明專利]渠道流量測量設備

在審

• 申請號: 201911029666.9
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110567543A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 李獻;趙君虎;李海增;高霏;賈美
• 申請（專利權）人: 北京奧特美克科技股份有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01P5/24
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 夏菁

本發明實施例提供了一種渠道流量測量設備，通過多普勒法測量流速，采用多普勒信號處理器對超聲探頭傳輸的多普勒信號進行分析計算得到流速，將流速發送給微控制器，微控制器計算瞬時流量，這樣將瞬時流量的計算過程分給多普勒信號處理器和微控制器兩個進行計算，縮短了瞬時流量的計算周期，進而使得每個計算周期內的流量計算更加精確。進一步的多普勒法探頭對的數量為多個，各個所述多普勒探頭對安裝在測水箱內的不同高度。通過在不同高度布置多普勒探頭對可以測量垂直方向的流體速度分布規律，且求取的瞬時流量更加準確。

技術領域

本發明涉及水利技術領域，更具體地說，涉及渠道流量測量設備。

背景技術

渠道的流量計量包括量水堰、量水槽和測水箱等測量方式。量水堰，專門為開展流量測驗而修建的一種建筑物，可以用來控制上游和測定流量。量水槽，在渠道和明槽上修建水流斷面縮窄的槽型建筑物，使其形成臨界流進行流量測量的量水設施。測水箱通過超聲探頭測量箱體內的流態分布，從而可以得到更高的流量計量精度。目前測水箱在應用過程中會遇到以下問題，計算瞬時流量的時間周期較長，導致在流體的速度變化較快時，計算得到的流量誤差較大。

發明內容

有鑒于此，本發明提出渠道流量測量設備，欲縮短瞬時流量的計算周期，進而提高流量計算的精確度。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

本發明提供一種渠道流量測量設備，包括：

測水箱；

安裝在所述測水箱內的多普勒法探頭對，所述多普勒法探頭對包括第一超聲探頭和第二超聲探頭；

與所述第二超聲探頭連接的多普勒信號調理電路；

與所述多普勒信號調理電路連接的模數轉換器；

與所述模數轉換器連接的多普勒信號處理器；

與所述多普勒信號處理器連接的微控制器；

與所述第一超聲探頭連接的接收及發射電路，所述接收及發射電路還與所述微控制器連接；以及，

與所述微控制器連接的水位計和時鐘管理單元；

與所述時鐘管理單元連接的晶振。

將瞬時流量的計算過程分給多普勒信號處理器和微控制器兩個進行計算，縮短了瞬時流量的計算周期，進而使得每個計算周期內的流量計算更加精確。

可選的，所述渠道流量測量設備，還包括：

安裝在所述測水箱內的時差法探頭對，所述時差法探頭對包括第三超聲探頭和第四超聲探頭，所述第三超聲探頭和所述第四超聲探頭均與所述接收及發射電路連接；和，

與所述微控制器和所述接收及發射電路分別連接的時間延時處理電路。

對于較純凈的流體，可以通過時差法測量流量，對于雜質含量較高的流體，可以通過多普勒法測量流速，進而使得渠道流量測量設備適用于各種流體，提高了渠道流量測量設備的適用性。

可選的，所述第三超聲探頭和所述第一超聲探頭為同一超聲探頭。將同一個超聲探頭即作為多普勒法探頭對中發射脈沖信號的超聲探頭，又作為時差法探頭對中發射脈沖信號的超聲探頭，減少了超聲探頭的使用數量，減少了成本。

可選的，所述多普勒法探頭對的數量為多個，各個所述多普勒探頭對安裝在所述測水箱內的同一高度的不同區域。通過測量同一高度不同區域的流速并求取平均值，得到的流速更加準確。

可選的，所述多普勒法探頭對的數量為多個，各個所述多普勒探頭對安裝在所述測水箱內的不同高度。通過在不同高度布置多普勒探頭對可以測量垂直方向的流體速度分布規律，且求取的瞬時流量更加準確，