CN105424102B - 一种雨水口流量测量装置 - Google Patents

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    • G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact

Abstract

本发明涉及一种用于雨水口流量测量装置，由盖板1，格栅2，导流筒3，支架4和测力组件5构成。其工作原理是：水流沿盖板1通过格栅2进入导流筒3，再沿导流筒3下落，以近似自由落体速度冲击测力组件5。水流的冲击力为速度、流量以及密度三者的乘积，速度与密度近似为常数，则冲击力与流量成正比。测得冲击力，通过标定流量与力及其对应电信号的关系即可间接获得流量的大小。

Description

一种雨水口流量测量装置
技术领域
本发明涉及一种水工程领域的量水装置，尤其是雨水口流量的测量装置，具体是一种通过传感器将下落水流冲击力转化为流量的计量装置，适用于雨水口及其他跌落水流的流量测量。
背景技术
在科研和工程实践中，常需要对一个汇水面域进行流量计量。受流态复杂和可利用空间狭小等因素的制约，雨水口流量计量非常困难，目前尚无理想的解决方案。
发明内容
本发明所述雨水口用流量测量，旨在基本不影响雨水下泄的前提下，测量出雨水口径流流量，并获得足够的精度和较大的有效量程。
本发明解决雨水口流量测量问题所采用的技术方案是：所述流量测量装置包括一盖板，一格栅，盖板下连一导流筒，导流筒正下方设一测力组件，测力组件通过一支架与盖板连接；测力组件由一锥体形状的受力盘，一底盘，一测力传感器，一测力变送器，一电池，一数据记录器构成。
附图说明：下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明原理示意图，图2是测力组件轴剖面图，图3是测力组件俯视图。
本发明的外形并不受示意图的限制，仅外形改变也属于本专利的保护范围。
所述雨水口流量计由盖板1，格栅2，导流筒3，支架4和测力组件5构成，其中测力组件5由受力盘5-1，底盘5-2，测力传感器5-3，测力变送器5-4、电池5-5及数据纪录器5-6组成。
所述测力传感器5-3上部与受力盘5-1连接，下部与底盘5-2固定连接。测力变送器5-4、电池5-5和数据纪录器5-6固定在底盘5-2上，测力传感器5-3，测力变送器5-4、电池5-5以及数据纪录器5-6之间通过导线相连。
本发明的工作原理：水流沿盖板1水平方向流向格栅2，向下沿导流筒3下落，以近似自由落体运动落到受力盘5-1上，再向近似水平方向排出。水流下落时，垂直于地面方向上的初始速度为零，自由落体到受力盘5-1表面时，其速度取决于盖板1与受力盘5-1间的高程差，高程差不变则速度近似为常数。由流体力学动量方程可知，水流对受力盘5-1的冲击力是下落到其表面时的速度、流量以及密度三者的乘积，密度近似为常数，速度也近似常数，则冲击力与流量成正比。理论上，只要测得冲击力的大小，即可求出流量。
本发明是通过测力组件5实现冲击力测量的。受到水的冲击力时，受力盘5-1向下动推固定在其下侧的测力传感器5-3，传感器发出的应变信号经导线传递给测力变送器5-4，经测力变送器5-4处理成标准电信号后提供给数据纪录器5-6记录。
测力组件5所需电力由电池5-5提供。
格栅2的作用是防止来流中携带的大颗粒砾石及树枝树叶等杂物进入影响流量计量。
具体实施方式
图1是本发明实施例示意图，雨水口流量计由盖板1，格栅2，导流筒3，支架4和测力组件5构成，其中测力组件5由受力盘5-1，底盘5-2，测力传感器5-3，测力变送器5-4、电池5-5及数据纪录器5-6组成。
水流沿盖板1水平方向流向格栅2，向下沿导流筒3下落到受力盘5-1上。受到水的冲击力时，受力盘5-1向下动推固定在其下侧的测力传感器5-3，传感器发出的应变信号经导线传递给测力变送器5-4，经测力变送器5-4处理成标准电信号后提供给数据纪录器5-6记录。数据记录器每隔一定时间，记录一次电压或电流，测量结束后，用计算机读取数据纪录器内存储的电压或电流数据。
依据事先标定好的流量与电压或电流之间的数据关系，即可获得相应的流量。受力盘5-1设计平面或接近平面但中间高边缘低的曲面，且使用疏水性材料，目的是避免水在受力盘上滞留而影响计量精度。
测力组件5所需电力由电池5-5提供。
盖板1，格栅2，导流筒3，支架4均采用金属件焊接或螺纹联接。
实施本发明所带来的有益效果是可实现雨水口流量的有效测量。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。

Claims (1)

1.一种雨水口流量测量装置，由一盖板，一格栅，一导流筒，一支架和一测力组件构成，其中测力组件由一受力盘，一底盘，一测力传感器，一测力变送器，一电池，一数据纪录器组成，其特征是：盖板取代雨水篦安装于雨水口处，格栅置于盖板中部，导流筒置于格栅之下，测力组件置与导流筒同轴并置于导流筒正下方；利用测力组件测得水流冲击力并通过计算或事先标定数据关系换算成雨水口流量；
其中，测力组件的受力盘为平板或接近平板但中间高边缘低的曲面；
测力组件的受力盘表面使用疏水性材料；
导流筒为圆柱筒或上大下小的锥形筒体。
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