CN104879550A - 一种供水管网的电动阀门以及供水管网外源入侵测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供水管网的电动阀门，包括安装在供水管网的管路中的阀门本体，驱动阀门本体启闭的步进电机，控制步进电机的电机驱动器，连接电机驱动器的控制器，以及连接并控制各电路通断和步进电机启闭的开关元件，所述控制器用于输入步进电机转角参数通过调节电机驱动器控制步进电机的旋转角度，所述控制器用于输入步进电机转速参数通过调节电机驱动器控制步进电机的转速。本发明的电动阀门，可精确控制阀门的开度和启闭速度，有效减小管网中阀门启闭过程水锤的强度，同时兼顾效率，保障管网供水安全；本发明的测量系统通过安装本发明的电动阀门，可以实现不同负压强度下，外源入侵量的测量，操作简单，数据精度高，数据处理方便。

Description

一种供水管网的电动阀门以及供水管网外源入侵测量系统

技术领域

本发明涉及供水管网的阀门，特别涉及一种供水管网的电动阀门以及供水管网外源入侵测量系统。

背景技术

在城市供水管网系统中，阀门的启闭会导致管网内部产生低负压事件，即管内压力的波动变化，其中，供水管网中的低负压问题是引起管网水污染的重要原因，影响管网供水的安全性。低负压事件其实是一种水击(或水锤)过程，当管道中流速迅速改变时，流速骤然减小或增加并伴有压力的大幅度波动。在正常供水条件下，管道内压力大于管外压力，水从管网缺陷处流失。一旦发生低负压事件，管道内压力就会低于管外压力，管外污水就会从管网缺陷处被吸入管网，称为管网入侵污染。

目前，公知的电动阀门执行器是以电能为主要能量来源驱动阀门的机械装置，其构造由电子控制系统和机械执行装置两部分组成。操作人员通过电子控制系统输入动作指令，控制系统随即驱动机械装置，机械装置通过传动轴带动阀门阀杆转动，即实现阀门的启闭作业。这一类执行器多适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等需要通过阀杆回转动作来进行启闭作业的阀门，可实现阀门的开启和关闭以及对开度的调节，在供水管路中，调节阀门主要是通过调节阀门的开度来控制流量。

公开号为CN 103090083 A的专利文献公开了一种闭环高精度定量阀，包括阀体，阀体的阀杆通过下联轴器、传动轴和上联轴器连接步进电机的输出轴一端，步进电机接控制器，在所述传动轴上设置有用以检测传动轴角向转动位移即阀门开度增量的空心式光电编码器，光电编码器的内圈固定在传动轴上同步转动，光电编码器的底座固定在传动轴的外部支撑板上保持静止不动，光电编码器的数据输出端接控制器，控制器将接收的实际阀门开度增量与控制器向步进电机驱动单元发送的代表阀门开度增量的脉冲进行实时比较，并调整脉冲使实际阀位与设定的阀位一致，该阀能够依靠编码器的精密角位移反馈，实现阀门开度的闭环精密控制，比依靠步进电机细分提高阀门精度更可靠。

但是上述电动阀门仅可以实现对阀门开度的调节，虽然精度很高，却不能控制阀门启闭的速度，无法对阀门动作的行程时间进行调节，而阀门启闭的速度亦即阀门动作的行程时间直接影响水锤的强度。因此，控制阀门启闭的速度或行程时间对削减水锤强度，保障管网供水的安全性有重要意义。

发明内容

本发明公开了一种供水管网的电动阀门，可精确控制阀门的开度和启闭速度，有效减小管网中阀门启闭过程水锤的强度，同时兼顾效率，保障管网供水安全。

一种供水管网的电动阀门，包括安装在供水管网的管路中的阀门本体，驱动阀门本体启闭的步进电机，控制步进电机的电机驱动器，连接电机驱动器的控制器，以及连接并控制各电路通断和步进电机启闭的开关元件，所述控制器用于输入步进电机转角参数通过调节电机驱动器控制步进电机的旋转角度，所述控制器用于输入步进电机转速参数通过调节电机驱动器控制步进电机的转速。

所述控制器可以在其操作面板上设定电机驱动器输出的脉冲信号的个数和频率，脉冲信号的个数和频率分别为步进电机转角参数和步进电机转速参数，并连同方向信号一起输出给电机驱动器，控制所述三相步进电机的转动动作的方向、转角和转速，从而控制阀门本体的启闭、开启角度(即阀门本体的开度)和启闭速度。当步进电机的每转步数确定后，输入的脉冲信号个数多，阀门本体开度大，反之则小；脉冲信号频率高，阀门本体启闭速度快，行程时间短，反之则速度慢，时间长。从而可以根据需求控制阀门本体的开度和启闭速度，实际使用时，可以根据供水官网内负压情况来控制电动阀门的启闭速度，保障管网供水安全。

优选的，所述阀门本体为球阀，所述步进电机的输出轴通过联轴器与所述球阀阀杆连接。球阀使用时通过转动阀杆来实现阀门的启闭，与步进电机的输出形式相适应，可以通过脉冲信号的个数和频率精确控制阀门的启闭速度和开度。

为了简化控制参数的设定，使阀门运行更稳定，所述开关元件为四位开关，所述四位开关的输入端接交流电源，输出端与所述控制器和所述电机驱动器连接，所述四位开关一位控制所述电机驱动器启闭，二位控制所述控制器启闭，三位和四位通过控制器控制步进电机的转动方向。步进电机运动方向通过更换四位开关确定，从而无需在控制器里进行电机正反转设定，便于实现和操作。

使用时，将四位开关接入交流电源，打开四位开关的一位和二位，控制器和电机驱动器通电开启，在控制器操作面板上设定脉冲信号的个数和频率，打开四位开关的三位(或四位)，此时控制器将脉冲信号和方向信号输出给电机驱动器，电机驱动器接收脉冲信号和方向信号并输出驱动信号给步进电机，电机接收驱动信号开始转动动作，电机轴通过联轴器带动球阀阀杆转动，从而实现球阀的开启(或关闭)。球阀阀杆的转动角度和转动时间，亦即电机输出轴的转角和转速由控制器输出的脉冲信号的个数和频率决定，脉冲信号个数多，球阀阀杆转动角度大，反之则小；脉冲信号频率高，球阀阀杆转动速度快，行程时间短，反之则速度慢，时间长。所以，调整脉冲信号的个数和频率即可实现对球阀启闭作业的开度和行程时间的调节。

优选的，通过电机驱动器将步进电机的每转步数设定在1600～3200步/转，所述控制器输出频率范围0～9999Hz。所述球阀自完全关闭到完全开启，阀杆转过90°，因此，上述设定使球阀自闭合到完全开启的最短时间不小于0.04s，适用于供水管网，且具有很大的调节区间，可以根据需要进行选择；如果每转步数选择太小，会引起电机震动大，容易造成烧坏电极驱动器现象；而转步数选择太大，又会导致球阀最小开闭时间过大，影响使用效率。

所述电机驱动器、控制器和开关元件组成电子控制装置，固定于电气控制柜内，可保护电子器件不受水汽和灰尘的侵害。

所述步进电机的电机轴和阀门本体的阀杆在同一轴线上，从而使阀杆不因电机轴的转动动作而发生偏移。

本发明还公开了一种供水管网外源入侵测量系统，装有上述的电动阀门，通过调节电动阀门的启闭速度，使管网产生不同的负压变化，从而实现测量不同负压情况下的外源入侵量。

一种供水管网外源入侵测量系统，包括：

上述的电动阀门，安装在供水管网的主管上；

入侵管路，与主管连通且设有入侵开口；

水箱，用于储存入侵管路输出水流；

观察管，与水箱连通用于观察水位变化；

液位传感器，安装在水箱内的测量水位变化以计算管网外源入侵的实际值；

压力传感器，安装在主管内，用于测量主管内的水压变化，并结合液位传感器测量的压力变化数据计算管网外源入侵的理论值。

本发明系统使用时，管网正常供水(电动阀门为开启或者关闭)，主管内压力大于水箱的压力，主管内的水经过入侵管路流入水箱，并从观察管流失；

此时开启或者关闭电动阀门，会在主管内发生低负压事件，主管内压力剧烈波动，随着压力的减小，水箱中的水就会被吸入主管，实际反映为观察管的水位下降，同时引起液位传感器读数变化，通过观察观察管内水位变化可以直观地感受到入侵现象并作出定性分析，与此同时，液位传感器水箱的液位变化信息，累加计算得到外源入侵体积的实际值，还可以通过压力传感器和液位传感器记录主管和水箱的水压变化，利用水压的变化数据，计算得到外源入侵体积的理论值，从而与实际值对比，修正理论值，提高测量准确性。

通过调节电动阀门以不同的速度开启和关闭，在主管内产生不同强度的负压，从而实现本发明测量不同负压情况下的外源入侵量的目的，并且还可以测定在不同的阀门开闭速度条件下，主管内所产生负压的强度变化。

本发明设置一水箱来接收来自管网的主管压出的水流，与直接将观察管连接入侵管路相比，由于水箱的体积较大，蓄水量大，具有稳定水压的作用，与现实中管网外源入侵的水源一般体积较大的情况相似，提高测量的准确性；并且采用液位传感器代替录像机记录观察管水位变化，实验操作简单，数据精度高，数据处理方便。

为了方便测量不同大小的入侵开口所引起的入侵体积的变化，优选的，所述入侵管路包括连通主管和水箱的过水管，安装在过水管上的常开阀门以及可拆卸安装在过水管上且设有所述入侵开口的挡水板。设置具有不同大小和形状的入侵开口的挡水板，通过更换挡水板，可以测量不同大小的入侵开口所引起的入侵体积的变化，合理模拟实际管网的漏损点；常开阀门关闭后，可以进行挡水板的更换。

为了方便更换挡水板，优选的，所述挡水板通过法兰安装。法兰安装密封性好，拆卸安装方便。

优选的，所述水箱的体积与主管直径的比值大于5×10⁴mm²，此时，水箱的体积对测量数据的影响非常小，可以忽略不计。

本发明中的液位传感器和压力传感器可以采用具有直接读取数据功能的传感器，为了方便数据的采集和结果的计算，优选的，还包括接收所述液位传感器和所述压力传感器所记录数据的数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集模块、稳压电源和计算模块。

为了方便安装和观察，优选的，所述观察管安装在水箱的顶面上。

本发明提供了一种体积法测量管网外源入侵的方法，测量水箱的液位变化信息，累加计算得到外源入侵体积的实际值的同时，还通过压力传感器和液位传感器记录主管和水箱的水压变化，利用水压的变化数据，计算得到外源入侵体积的理论值，从而与实际值对比，修订理论值，提高测量准确性。

一种体积法测量管网外源入侵的方法，包括以下步骤：

(1)将上述的供水管网外源入侵测量系统的入侵管路接入管网的主管；

(2)使入侵管路导通，主管内的水流通过入侵管路充满水箱并进入观察管；

(3)开启或关闭电动阀门，在主管内发生负压现象时，使入侵管路处于导通状态，观察管内发生液位变化，液位传感器记录液位变化，同时压力传感器检测主管内的压力变化；

(4)待负压现象结束后，所记录的液位变化总和即为管网外源入侵体积的实际值，同时根据主管和水箱的水压变化，计算发生负压现象过程中外源入侵体积的理论值。

优选的，计算发生负压现象过程中外源入侵体积的理论值的具体步骤包括：

a、在时间段Δt内，入侵体积ΔV_i的计算公式为：

$\mathrm{\Δ}{V}_i=Q_i\mathrm{\Δt}=C_d\mathrm{A\Δt}\sqrt{H_{\mathrm{ext}}-H_i},H_{\mathrm{ext}}>H_i$

Q_i为入侵开口的瞬时流量，A为入侵开口的断面面积；H_ext为Δt内入侵开口在水箱侧的水压瞬时值，H_i为Δt内主管内压的瞬时值；C_d为入侵开口的出流系数，C_d＝0.60～0.62；理论上，Δt取值越小，测量精度越高，为了兼顾计算效率，Δt一般取值范围在0.001～0.050s。

b、将整个负压现象过程中，每一时刻的入侵体积累加就能得到总的外源入侵体积的理论值。

利用本发明方法的公式对外源入侵体积的理论值进行计算，结合实际值，相互对比，可以提高测量准确性。

优选的，步骤(2)中，保持入侵管路在常通的状态，从而避免手工导通入侵管路而导致得到数据不准确的问题，将入侵管路保持在常通的状态，记录得到准确、完整的观察管液位变化情况，可以计算得到准确的外源入侵体积。

进一步优选的，初始设定C_d＝0.62，将步骤(4)中计算得到的外源入侵体积的实际值和计算得到的外源入侵体积的理论值进行比较，修正入侵开口的出流系数C_d。从而提高计算公式的计算准确性，对于断面面积相同的入侵开口，在不方便安装测量系统的地方，可通过理论计算得到接近实际的入侵结果。

本发明的有益效果：

(1)本发明的供水管网的电动阀门，可精确控制阀门的开度和启闭速度，有效减小管网中阀门启闭过程水锤的强度，同时兼顾效率，保障管网供水安全；

(2)本发明的供水管网外源入侵测量系统，通过安装本发明的电动阀门，可以实现不同负压强度下，外源入侵量的测量；并且通过液位传感器水箱的液位变化信息，累加计算得到外源入侵体积的实际值，还通过压力传感器和液位传感器记录主管和水箱的水压变化，利用水压的变化数据，计算得到外源入侵体积的理论值，从而与实际值对比，修正理论值，提高测量准确性；实验操作简单，数据精度高，数据处理方便。

附图说明

图1为本发明的电动阀门的结构示意图。

图2为本发明的电动阀门的电器部分接线示意图。

图3为本发明的供水管网外源入侵测量系统的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图4中A-A方向的剖视图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实施例的电动阀门包括：电气控制柜1，四位开关2、控制器3和电机驱动器4，三相步进电机5的输入端连接电机驱动器4，其电机轴通过联轴器6与球阀8的阀杆连接，支架7将三相步进电机5固定于球阀8的阀体上方。

其中，四位开关2的输入端接220V交流电源9，一位输出端接电机驱动器5的交流供电输入端，二位输出端接控制器3的交流供电输入端，三位和四位输出端分别接控制器3的正转控制和反转控制输入端；控制器3的脉冲信号和方向信号输出端分别接电机驱动器4的脉冲信号和方向信号输入端；电机驱动器4的驱动信号输出端接三相交流步进电机5的驱动信号输入端。

本实施例中，三相步进电机5的参数为：110MM三相高效能混合式步进电机，型号110BYG350D，详细技术参数如下表。

电机驱动器参数为：驱动器全称3M2060H-L三相混合式步进电机驱动器。3M2060H-L为一款等角度恒力矩细分型驱动器，驱动器电压交流80V～220V，适配电流在5.6A以下，适用于外型86～130MM的各种型号的三相混合式步进电机。该驱动器内部采用类似伺服控制原理的电路，此电路可以使电机低速运行平稳，几乎没有震动和噪音，由于驱动器工作电压高，使电机在高速时力矩大大高于其它三相，五相混合式及传统式步进电机。

电机每转步数的设置，驱动器可将电机每转的步数分别设置为200、400、500、800、1000、1250、1600、2000、2500、3200、4000、5000、6400、8000、10000、12800步。用户可以通过驱动器正面板上的拨码开关来设置驱动器的步数。

设置输出相电流，驱动器输出相电流(有效值)范围为1.3A～5.6A，用户可以通过驱动器正面板上的拨码开关来设置。

半流功能，步进脉冲停止超过500ms后，驱动器输出电流自动降为额定输出电流的70％，用来防止电机发热。

控制器参数为：控制器全称MTPG2单轴步进电机控制器，该控制器采用高性能单片机微电脑工作，可输出脉冲信号和方向信号，通过控制器的控制面板可进行工作参数设定，对步进电机进行简单的动作控制。

输出脉冲数，控制器输出脉冲数范围0～59999。

脉冲输出频率，控制器脉冲输出频率范围0～9999Hz。

输出方向信号，控制器可输出正向运动信号和反向运动信号。

控制过程：

控制器3输出脉冲信号和方向信号给电机驱动器4，电机驱动器4接收信号并通过三线制连接输出电流给三相步进电机5，使三相步进电机5发生动作。脉冲信号个数决定电机走动步数，脉冲频率影响电机动作的快慢，而方向信号指定电机转动的方向，具体控制逻辑如下：

1)电机转动角度

电机转动角度＝电机走动步数/电机每转步数×360°

其中，电机走动步数即控制器输出脉冲数，电机每转步数由驱动器设定。

例：驱动器设定电机每转步数为3200步/转，控制器输出脉冲数为400，电机走动角度为400/3200×360°＝45°，即电机轴转过了1/8圈。

2)电机运动速度(动作时间)

电机动作时间＝脉冲数/脉冲频率

其中，脉冲信号的数量和脉冲频率均由控制器设定。

例：脉冲数为2000，频率为100Hz，动作时间即2000/100＝20秒。

3)电机运动方向

控制器输出正向运动信号给驱动器，电机轴正转；控制器输出反向运动信号，电机轴反转。

本实施例中，球阀8从全开到全闭的最大转动角度为90°，故此处考虑电机转动角度为0～90°的情况，电机驱动器4设定电机每转步数为1600步/转(电机厂家建议最小安全值)，控制器输出脉冲数范围0～400，脉冲输出频率范围0～9999Hz，可实现电机的动作的参数具体如下：

1)电机转动角度范围0～90°，细分步距角0.225°(每发送一个脉冲，电机所转动的角度)，步距精度±5％。

2)电机动作时间范围0.04s～400s，时间精度±0.02s，可进行无级调节。

3)本实施例中，电机运动方向可以为正转或反转，由四位开关快捷操作实现，无需设定控制参数。

以下举例如何控制本实施例的开度和启闭速度：

实现目标：阀门从全开状态至全闭状态，即电机转动90°，动作时间0.04s。

参数计算：脉冲数＝电机转动角度/360°×电机每转步数＝90°/360°×1600＝400；

脉冲频率＝脉冲数/电机动作时间＝400/0.04＝10000Hz，根据控制器参数实际范围，取近似值9999Hz；

所以，设定脉冲数为400，脉冲频率为9999Hz，即可实现目标要求。

实现目标：阀门从全开状态至全闭状态，即电机转动90°，动作时间400s。

参数计算：脉冲数＝电机转动角度/360°×电机每转步数＝90°/360°×1600＝400；

脉冲频率＝脉冲数/电机动作时间＝400/400＝1Hz，根据控制器参数实际范围，取近似值1Hz；

所以，设定脉冲数为400，脉冲频率为1Hz，即可实现目标要求。

实现目标：阀门从全开状态至全闭状态，即电机转动90°，动作时间1s。

参数计算：脉冲数＝电机转动角度/360°×电机每转步数＝90°/360°×1600＝400；

脉冲频率＝脉冲数/电机动作时间＝400/1＝400Hz，根据控制器参数实际范围，取近似值400Hz。

所以，设定脉冲数为400，脉冲频率为400Hz，即可实现目标要求

更多工况下控制参数设定如下表：

如图3～5所示，本实施例的供水管网外源入侵测量系统包括：包括透明水箱08，水箱长0.4m，宽0.2m，高0.5m，顶部连通观察管09的底端，侧壁装有液位传感器010，另一侧面连接由直管07、法兰05、开设有入侵开口的挡水板06、球阀03依次连接组成的入侵管路，入侵管路通过三通02与主管01相接，主管01上安装有本实施例的电动阀门，球阀8安装在主管01上。

透明水箱08顶部开一圆孔，圆孔孔径与观察管09内径相同，观察管09置于圆孔上，连接处使用有机玻璃胶密封固定。由于使用有机玻璃胶，观察管09可以反复装卸，而不同长度的观察管09可以模拟不同的外压工况，内径小的观察管09有利于提高液位传感器010的测量精度，所以可根据实验要求选择长度和内径合适的观察管09，本实施例中，观察管09的内径34mm，高度可选20mm、30mm、40mm、50mm。

入侵管路中部的挡水板06、法兰05和螺栓04组成一个可以随时拆装的节点。拧下螺栓04就可以把透明水箱08和主管01分离，方便水箱的清洗和部件的安装，挡水板06也可以随时更换。实验中，使用开有各种不同孔口(入侵开口)的挡水板06可以模拟供水管网中各种形状和大小的渗漏点。球阀03位于入侵管路与主管01连接处，通过三通02与主管01相接，在实验中保持常开状态，实验结束后或者更换部件时才关闭。

液位传感器010装于透明水箱侧壁，用于获取水箱内水位变化信息，高频压力传感器011装于主管01上，用于获取主管内压力变化信息。液位传感器010和高频压力传感器011均与数据采集系统012连接。数据采集系统012由数据采集模块、稳压电源和计算模块三部分组成，能对传感器获取的信息进行实时记录并以标准格式文件形式存储输出，便于后期的数据分析。

本系统使用时，管网正常供水时，主管01压力大于透明水箱08的压力，管内水经由球阀03、法兰05、挡水板06、直管07依次连接组成的入侵管路流入透明水箱08，并从观察管09流失。当球阀8开启或者关闭时，主管内压力剧烈波动，产生负压现象，当主管内压力小于箱内压力时，透明水箱08中的水就会被吸入主管01，实际反映为观察管09水位下降，同时引起液位传感器010读数变化。观察管09内水位变化即可直观地反映入侵现象。与此同时，水箱上液位传感器010和主管上高频压力传感器011获取的信息由数据采集系统012记录、存储并统一输出。

待负压现象结束后，所记录的液位变化总和即为管网外源入侵体积的实际值；

并且利用水箱上液位传感器010和主管上高频压力传感器011获取的信息，计算发生负压现象过程中外源入侵体积的理论值，步骤包括：

a、在时间段Δt，Δt＝0.002s，入侵体积ΔV_i的计算公式为：

$\mathrm{\Δ}{V}_i=Q_i\mathrm{\Δt}=C_d\mathrm{A\Δt}\sqrt{H_{\mathrm{ext}}-H_i},H_{\mathrm{ext}}>H_i$

Q_i为入侵开口的瞬时流量，A为入侵开口的断面面积；H_ext为Δt内入侵开口在水箱侧的水压瞬时值，该水压瞬时值可由液位传感器测得的压力值，以及液位传感器与入侵开口之间的高度差计算得到，H_i为Δt内主管内压的瞬时值；C_d为入侵开口的出流系数，C_d＝0.62；

b、将整个负压现象过程中，每一时刻的入侵体积累加就能得到总的外源入侵体积的理论值。本测量方法中，将理论计算和实际测量体积相结合，有利于提高测量的准确性。

将步骤(4)中计算得到的外源入侵体积的实际值和计算得到的外源入侵体积的理论值进行比较，修正入侵开口的出流系数C_d。从而提高计算公式的计算准确性，对于断面面积相同的入侵开口，在不方便安装测量系统的地方，可通过理论计算得到接近实际的入侵结果。

通过调节球阀8以不同的速度开启和关闭，在主管内产生不同强度的负压，从而实现本发明测量不同负压情况下的外源入侵量的目的，并且还可以测定在不同的阀门开闭速度条件下，主管内所产生负压的强度变化。

综上所述，本实施例的供水管网的电动阀门，可精确控制阀门的开度和启闭速度，有效减小管网中阀门启闭过程水锤的强度，同时兼顾效率，保障管网供水安全；本实施例的供水管网外源入侵测量系统，通过安装本实施例的电动阀门，可以实现不同负压强度下，外源入侵量的测量，结构简单，使用方便，可以准确测量外源入侵的体积。

Claims (9)

1.一种供水管网的电动阀门，包括安装在供水管网的管路中的阀门本体，驱动阀门本体启闭的步进电机，控制步进电机的电机驱动器，连接电机驱动器的控制器，以及连接并控制各电路通断和步进电机启闭的开关元件，其特征在于，所述控制器用于输入步进电机转角参数通过调节电机驱动器控制步进电机的旋转角度，所述控制器用于输入步进电机转速参数通过调节电机驱动器控制步进电机的转速。

2.如权利要求1所述的供水管网的电动阀门，其特征在于，所述阀门本体为球阀，所述步进电机的输出轴通过联轴器与所述球阀阀杆连接。

3.如权利要求1或2所述的供水管网的电动阀门，其特征在于，所述开关元件为四位开关，所述四位开关的输入端接交流电源，输出端与所述控制器和所述电机驱动器连接，所述四位开关一位控制所述电机驱动器启闭，二位控制所述控制器启闭，三位和四位通过控制器控制步进电机的转动方向。

4.如权利要求2所述的供水管网的电动阀门，其特征在于，通过电机驱动器将步进电机的每转步数设定在1600～3200步/转，所述控制器输出频率范围0～9999Hz。

5.一种供水管网外源入侵测量系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～4任一权利要求所述的电动阀门，安装在供水管网的主管上；

入侵管路，与主管连通且设有入侵开口；

水箱，用于储存入侵管路输出水流；

观察管，与水箱连通用于观察水位变化；

液位传感器，安装在水箱内的测量水位变化以计算管网外源入侵的实际值；

压力传感器，安装在主管内，用于测量主管内的水压变化，并结合液位传感器测量的压力变化数据计算管网外源入侵的理论值。

6.如权利要求5所述的供水管网外源入侵测量系统，其特征在于，所述入侵管路包括连通主管和水箱的过水管，安装在过水管上的常开阀门以及可拆卸安装在过水管上且设有所述入侵开口的挡水板。

7.如权利要求6所述的供水管网外源入侵测量系统，其特征在于，所述的挡水板通过法兰安装。

8.如权利要求5所述的供水管网外源入侵测量系统，其特征在于，所述观察管安装在水箱的顶面上。

9.如权利要求5～8任一权利要求所述的供水管网外源入侵测量系统，其特征在于，还包括接收所述液位传感器和所述压力传感器所记录数据的数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集模块、稳压电源和计算模块。