[發(fā)明專(zhuān)利]一種浮筒觸發(fā)虹吸式自動(dòng)測(cè)量水量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211051720.1
• 申請(qǐng)日: 2022-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115452065A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟楚舒;劉菊秀;馮慧芳;褚國(guó)偉;張德強(qiáng);劉世忠;李躍林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院華南植物園
• 主分類(lèi)號(hào): G01F1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01F1/28
• 代理公司: 廣州科粵專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星;朱聰聰

本發(fā)明公開(kāi)了一種浮筒觸發(fā)虹吸式自動(dòng)測(cè)量水量裝置，包括蓄水容器；蓄水容器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向軸、設(shè)置在導(dǎo)向軸上且可沿其滑行的浮筒、U形虹吸管、U形管進(jìn)口、U形管出口、上單向閥片、下單向閥片、浮子、渦輪水流量傳感器、脈沖計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；U形虹吸管的進(jìn)口通過(guò)U形管進(jìn)口與渦輪水流量傳感器出口連接，U形虹吸管的出口通過(guò)U形管出口與豁口排水口連接，出水口與渦輪水流量傳感器進(jìn)口連接；下單向閥片位于出水口內(nèi)并對(duì)出水口進(jìn)行封閉或打開(kāi)，上單向閥片封閉或打開(kāi)浮筒底端。本裝置能夠準(zhǔn)確測(cè)量水流量，測(cè)量過(guò)程無(wú)需人為操作，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)，既減小了人工工作量，也避免了人工觀測(cè)的誤差影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種浮筒觸發(fā)虹吸式自動(dòng)測(cè)量水量裝置。

背景技術(shù)

在生態(tài)學(xué)、水文學(xué)等科學(xué)研究上，需要對(duì)小水量方面進(jìn)行科研監(jiān)測(cè)，如樹(shù)干莖流、樹(shù)冠截流、小型集水區(qū)等水量的監(jiān)測(cè)，這種小水量隨著降水增大而增多，但不持續(xù)、無(wú)規(guī)律。目前對(duì)這種水量的測(cè)量基本上是通過(guò)布置大量水桶收集，需要人工到收集桶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量采取數(shù)據(jù)，各收集點(diǎn)分布廣，觀測(cè)勞動(dòng)強(qiáng)度大。小水量自動(dòng)測(cè)量這方面的設(shè)備還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品，能找到的有一款由翻斗式雨量計(jì)改裝的測(cè)量設(shè)備，把原來(lái)小翻斗(3.14ml量斗)改成大翻斗(50ml或100ml量斗)。翻斗式測(cè)量設(shè)備缺點(diǎn)是，進(jìn)入翻斗的水量必須限流，否則有部分外流失不在計(jì)數(shù)范圍內(nèi)，而導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)量誤差，而且限流孔容易遭雜物堵塞，維護(hù)繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種浮筒觸發(fā)虹吸式自動(dòng)測(cè)量水量裝置。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種浮筒觸發(fā)虹吸式自動(dòng)測(cè)量水量裝置，包括蓄水容器；所述蓄水容器內(nèi)設(shè)置有浮筒、U形虹吸管、U形管進(jìn)口、U形管出口、上單向閥片、下單向閥片、浮子、渦輪水流量傳感器；所述蓄水容器頂部設(shè)有進(jìn)水口，其下部設(shè)有出水口，其底部設(shè)有與外界連通的豁口排水口，所述進(jìn)水口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)；所述U形虹吸管開(kāi)口朝下，所述U形虹吸管的進(jìn)口通過(guò)所述U形管進(jìn)口與所述渦輪水流量傳感器出口連接，所述U形虹吸管的出口通過(guò)所述U形管出口與所述豁口排水口連接，所述出水口與所述渦輪水流量傳感器進(jìn)口連接；所述上單向閥片與所述浮子連接，所述下單向閥片通過(guò)第二連接桿與所述浮筒固定為一體，所述下單向閥片位于所述出水口內(nèi)并對(duì)出水口進(jìn)行封閉或打開(kāi)；所述蓄水容器底部安裝有導(dǎo)向軸，所述浮筒設(shè)置在所述導(dǎo)向軸上且可沿其上下滑動(dòng)；所述浮筒為中空的筒體，其上下側(cè)面貫穿，所述浮子位于所述浮筒下方，隨著水位的升降，所述上單向閥片封閉或打開(kāi)所述浮筒底端；所述蓄水容器外部設(shè)有用于對(duì)渦輪水流量傳感器輸出的脈沖數(shù)進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的脈沖計(jì)數(shù)器，所述脈沖計(jì)數(shù)器連接有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本裝置利用浮筒、浮子與兩個(gè)單向閥片的配合控制，收集流入蓄水容器的水量，使蓄水容器內(nèi)的水位提升，隨著水位高度高于U形虹吸管頂部并達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，觸發(fā)虹吸效應(yīng)，排出蓄水容器的水量，水量經(jīng)過(guò)虹吸增壓，驅(qū)動(dòng)渦輪水流量傳感器輸出脈沖數(shù)，由脈沖計(jì)數(shù)器傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集及觀測(cè)處理。導(dǎo)向軸的設(shè)置，為浮筒提供移動(dòng)的軌道；上單向閥片由浮子的升降來(lái)實(shí)現(xiàn)封閉或打開(kāi)浮筒底端。

所述浮筒下端內(nèi)側(cè)安裝有上擋環(huán)，所述上單向閥片通過(guò)第一連接桿與所述浮子固定為一體，所述上單向閥片位于所述上擋環(huán)下方，所述上單向閥片的直徑大于所述上擋環(huán)的內(nèi)徑；所述浮子朝下開(kāi)口形成空腔，所述出水口內(nèi)設(shè)有下?lián)醐h(huán)，所述第二連接桿上安裝有固定軸，所述固定軸中部固定在所述第二連接桿上，所述下單向閥片安裝在所述固定軸下端，所述固定軸上端插入所述浮子的空腔內(nèi)；所述固定軸下端穿過(guò)所述下?lián)醐h(huán)，所述下單向閥片位于所述下?lián)醐h(huán)下方，所述下單向閥片的直徑大于所述下?lián)醐h(huán)的內(nèi)徑；所述上單向閥片升起頂著所述上擋環(huán)時(shí)，所述浮子內(nèi)側(cè)頂面與所述固定軸上端之間的距離小于所述浮子空腔的長(zhǎng)度。固定軸上端與浮子內(nèi)側(cè)頂面距離的設(shè)置，可保證浮子不會(huì)脫離固定軸的約束范圍，避免浮子向其他位置飄動(dòng)。上單向閥片直徑大于上擋環(huán)內(nèi)徑，可保證上單向閥片可緊密封閉上擋環(huán)。下單向閥片的直徑大于下?lián)醐h(huán)內(nèi)徑，可保證達(dá)到指定水位時(shí)，下單向閥片可緊密封閉下?lián)醐h(huán)，避免了重力流、溢流等現(xiàn)象。可避免下單向閥片脫離下?lián)醐h(huán)的約束，同時(shí)也給浮筒的上浮下沉提供一個(gè)穩(wěn)定的浮沉約束范圍。