[其他]堰用累計量水器

無效

• 申請號: 86106313
• 申請日: 1986-09-18
• 公開（公告）號: CN86106313A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 張保;王樹興;全永清
• 申請（專利權）人: 云南省水利水電科學研究所
• 主分類號: G01F1/20
• 分類號: G01F1/20;G01F1/00
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 金耀生

本發明涉及一種量水設備，具體地說是堰用累計量水器。

現有的量水堰是人們熟知的專用量水設備，有準確、簡單、方便的優點。在長期的水利工程實踐中，廣泛地為人們所采用和信賴。它最主要的特點，就是把流量過程的諸因素歸結為一個變量：水頭。從測驗的角度來考慮，堰流量測驗就是水頭的測驗。量水堰的水頭測驗基本分為人工觀測和儀器自記兩種。人工觀測設備簡單，但要專人觀測，占用時間，觀測記錄麻煩、精度低、自記水位計精度高，可記下水位過程，但管理計算起來麻煩，需要一定的能源（鐘、電），使儀器造價較高。

本發明的目的是提供一種在一定精度范圍內采用累計式液體流量計（以下簡稱流量計）作為自記儀器量水器，該自記儀只記用水總量，可用于農田灌區，工業用水、城市自來水等不需要記錄流量過程的地方。

本發明是這樣實現的：根據堰流和孔流的物理特征，通過數上的簡化和整理，化為具有相同模式的單值函數關系，即流量可表達為水位的單值函數：

堰流Q＝BH^m（1）

孔流q＝CHⁿ（2）

式中Q、q分別為堰流和孔流流量，B、C分別為兩系數，H為水頭，m、n分別為水頭指數。上述兩式的區別在于系數和指數均不相同，根據恒定總流的連續性方程和能量平衡方程，對孔流水頭和面積進行定量的調節，將孔流方程中的指數修改得與堰流方程一致，即具有新的數字模式：

q′＝C′H^m（3）

從而水頭指數與堰流公式（1）中的指數相同，聯立（1）、（2）兩式可得一比例系數K，

K＝Q/q

經實驗測定，K值在堰流公式指定的范圍內恒為常數，將這一調節技術應用在堰上，如圖1所示，C為堰板，D為調節管。管壁上有一列專門設定的過流小孔R，通過小孔的水流可調節成堰流，再通過導流管S進入流量計p。DSP共成一個分流系統（即量水器），上游水流經調節管進入導流管內，然后推動流量計流入下游。上游水頭H與分流流量的關系被調節為：

q′＝C′H^m（即小孔列流量方程）

這樣DSp分流系統就完成了測驗任務。當人們要測定過堰水量時，只需將起止兩次流量計讀數差乘以比例系數K即可。

本發明的堰用累計量水器，具有結構簡單、管理方便，實現了堰流的水力自計，而不要其它能源，結果不需整理，讀取方便。凡能安裝量水堰的地方（堰應為自由流）均可裝該量水器。

附圖說明

圖1為堰板式示意圖

圖2為引流式示意圖

圖3為q-H圖

堰用累計量水器可以有兩種實施方案，即堰板式和引流式。下面結合附圖說明兩個實施例。

如圖1所示，堰板式是將量水器DSp固定在堰板C上。調節管D上設有一列專門設定的過流小孔R，最低小孔中心線和流量計出口的水平中心線與堰口底邊在同一個水平面內，小孔之間的孔距為0～50mm，當孔距為0時，則為一條縫，孔距越小，測驗精度越高。小孔的直徑這樣確定：由小孔列流量方程（3）（q′＝C′H^m）和孔流方程（2）（q＝CHⁿ），可得：

C′＝CH^n-m

對一個確定堰和一個選定的流量計m、n和C為確定值，且求C′時必須將上游水頭H的最大水頭Hmax（即堰上游允許的最大水頭）代入，則：

C′＝CH^n-m_max

根據此式可求出C′，然后將水位H₁從0～H_max等分或不等分為K段，即小孔列應確定的位置，任何一個單獨的小孔，必須符合水力學孔口出流的流量計算原則，所以孔位應在所論之水位段的起始點上。分段后得h₁₁，h₁₂……h_1K，第一個角標代表曲線，第二個角標代表水頭分段數，如圖3中所示，1為q′＝C′H^m的曲線，2為q＝CHⁿ的曲線，對任意的h_1i，有與之相對應的h_2i，它們的關系為：

hi與hi之差為：Zi＝h1i-h2i