CN107271005B - 明渠污水流量计检定或校准装置 - Google Patents

Abstract

明渠污水流量计检定或校准装置，包括水流调控系统、明渠校验段、明渠试验段和回流渠；用于提供作为比对的标准流量值的明渠校验段和用于提供被检流量计的测量值的明渠试验段相接且均设置在回流渠上面；水流调控系统包括上蓄水池、下蓄水池、上水管、供水管、提升泵、控制闸阀A、控制闸阀B，下蓄水池的水通过提升泵经带有控制闸阀A的上水管输送至上蓄水池，上蓄水池通过带有控制闸阀B的供水管和明渠校验段相连；用于承接明渠试验段出水的回流渠入口端设置在明渠试验段尾端下方，回流渠出口接入下蓄水池。本发明具有稳定调节不同水位和流量、系统误差小等优点，具备检测被检流量计的水位和流量两项关键指标，属于流体流量计产品检测技术领域。

Description

明渠污水流量计检定或校准装置

技术领域

本发明属于流体流量计产品检测技术领域，具体涉及一种明渠污水流量计检定或校准装置。

背景技术

随着我国节能减排政策的落实和水污染专项研究的开展，为了加强污水流量计量监督管理，配备性能良好且稳定可靠的流量监测装置的重要性越来越突显。目前国内工业废水的排放，主要采用明渠水流排放，即“不满槽的无动力输送的自由水流排放”；明渠流量计作为污水流量计量的仪表，其采用量水堰槽原理测流简便，只需通过测定量水堰槽前的水头便可通过理论公式计算得到流量。我国已有一些明渠流量计检定/校准装置在流量计产品技术领域发挥作用。但这些装置不能同时动态调节测量液位和流量，并且流量调控范围较小，流量调节稳定度不高直接影响了污水流量计产品检定/校准的结果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能稳定调节不同水位和流量、安装简易、检测误差小、准确度更高的明渠污水流量计检定或校准装置，它具有高性能的水流调控循环功能，且能实现对被检明渠污水流量计的液位和流量两项关键指标的检测。

明渠污水流量计检定或校准装置，包括水流调控系统、明渠校验段、明渠试验段和回流渠，用于提供作为比对的标准流量值的明渠校验段和用于提供被检流量计的流量测量值的明渠试验段相接且均设置在回流渠上面，水流调控系统包括上蓄水池、下蓄水池、上水管、供水管、提升泵、控制闸阀A、控制闸阀B，下蓄水池的水通过提升泵经带有控制闸阀A的上水管输送至上蓄水池，上蓄水池通过带有控制闸阀B的供水管和明渠校验段相连，用于承接明渠试验段出水的回流渠的入口设置安装在明渠试验段的尾端出口处的下方，回流渠的出口接入下蓄水池。从水流调控系统的供水管的水流经明渠校验段和明渠试验段后排入其下方回流渠入口处，通过回流渠自由流回水流调控系统的下蓄水池。采用这种结构，操作简易、能稳定调节不同水位和流量，且使本装置的系统误差更小、准确度更高。

作为一种优选，还包括溢水管，溢水管一端连接上蓄水池，另一端连接下蓄水池。上蓄水池满容后多余的水由溢水管流回下蓄水池中。采用这种结构，水流调控功能更完善，更方便，使上蓄水池保持溢流状态，保证水流在整个装置中恒流循环流动。

作为一种优选，回流渠为一条矩形槽，矩形槽一端封闭，另一端开口，回流渠封闭的一端安装在明渠试验段的尾端出口的下方，回流渠开口的一端设于下蓄水池的上方，并且回流渠具有一定的下坡度。采用这种结构，结构简单，能在接到明渠试验段流出的水后快速地回流到下蓄水池。

作为一种优选，明渠校验段包括直角薄壁堰、标准液位计、矩形槽C，标准液位计安装于矩形槽C中，直角薄壁堰安装在明渠校验段和明渠试验段的相接处。采用这种结构，将被检流量计的传感器安装于矩形槽C中，与标准液位值比对能直接检测被检明渠污水流量计的水位指标；且直角薄壁堰能保证水流自动流经明渠试验段，能通过标准液位和直角薄壁堰水位和流量转换公式换算成标准流量，从而确定流入明渠试验段的流量。

作为一种优选，还包括玻璃缸静水井，玻璃缸静水井设于矩形槽C外壁上且和矩形槽C内的液体相连通，标准液位计安装于玻璃缸静水井中。采用这种结构，能更准确地测出标准水位，避免水流不稳定等因素时测出的标准水位不准确，从而导致标准流量的误差。

作为一种优选，还包括明渠校验段的整流板，明渠校验段的整流板设置于矩形槽C内且位于玻璃缸静水井的前面。采用这种结构，保证明渠校验段中从玻璃缸静水井至直角薄壁堰一段水面的平稳性。

作为一种优选，明渠试验段包括用于承载安装被检流量计的矩形槽D，被检流量计包括被检流量计传感器、二次仪表和配套量水堰槽，配套量水堰槽安装在矩形槽D的尾部，被检流量计传感器安装于配套量水堰槽上，并具有足够长的行近渠段。采用这种结构，水流具有足够的层流性，且通过直角薄壁堰与通过被检流量计配套量水堰槽的流量是一致的。

作为一种优选，还包括明渠试验段的整流板，明渠试验段的整流板设置于矩形槽D中且位于巴歇尔槽的前面。采用这种结构，能达到明渠校验段对来流的整流作用并保证水流通过被检流量计配套量水堰槽的层流性。

明渠污水流量计检定/校准方法，采用上述明渠污水流量计检定或校准装置，其步骤为：

a、将下蓄水池灌满水，开启提升泵，视设定流量向上蓄水池注水，使上蓄水池保持溢流状态；

b、将被检流量计安装在明渠污水流量计检定或校准装置的明渠试验段规定的位置上；

c、调节水流控制系统，测出各流量点稳定时明渠污水流量计检定或校准装置的明渠校验段的标准水位，并将水位转换成流量作为标准流量值；

d、读出各流量点时被检流量计所测量的流量；

e、将被检流量计的流量与标准流量计的流量进行比较、分析、计算，得到被检流量计的检定/校准结果。

本发明的优点：

1、采用由上蓄水池、下蓄水池、上水管、供水管、提升泵(双水泵)、控制闸阀A、控制闸阀B、溢水管组成的水流调控系统，操作简易、能稳定调节不同水位和流量，使过流自由排放且平稳，减少明渠校验段和明渠试验段水头的损失，使整个装置系统误差更小。

2、在明渠校验段末端安装计量准确度高的直角薄壁堰，提高标准流量计的流量准确度；由于直角薄壁堰的排水口与明渠试验段的槽底有一定高度的落差，因此能保证水流自由流经安装了被检明渠污水流量计的明渠试验段。

3、在矩形槽C内且位于玻璃缸静水井的前面及矩形槽D中且位于配套量水堰槽的前面均设置整流板，达到对来流的整流作用并减缓水流的波动性。

4、配套量水堰槽安装在矩形槽D的尾部，且整流后的水流已经具有足够的层流性，能较好地减小被检流量计测量水头的损失，提高水位测量准确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为玻璃缸静水井，2为直角薄壁堰，3为标准液位计，4为明渠校验段的整流板，5为矩形槽C，6为配套量水堰槽，7为回流渠，8为提升泵，9为下蓄水池，10为控制闸阀A，11为供水管，12为溢水管，13为上水管，14为上蓄水池，15为控制闸阀B，16为矩形槽D，17为明渠试验段的整流板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的具体说明。

明渠污水流量计检定或校准装置，包括水流调控系统、明渠校验段、明渠试验段和回流渠。

水流调控系统包括上蓄水池、下蓄水池、上水管、供水管、提升泵、控制闸阀A、控制闸阀B和溢水管，下蓄水池的水通过提升泵经上水管输送至上蓄水池，上水管上设有控制闸阀A，上蓄水池通过带有控制闸阀B的供水管和明渠校验段相连。溢水管一端连接上蓄水池，另一端连接下蓄水池，上蓄水池中水量满容后，则可通过溢水管流回下蓄水池。

回流渠为一条矩形槽，矩形槽一端封闭，另一端开口，回流渠位于明渠校验段和明渠试验段下方，回流渠封闭的一端设置在明渠试验段的出口的下方(即矩形槽D的尾部)，回流渠开口的一端安装在下蓄水池的上方，并具有一定坡度保证水流自由流回下蓄水池。

提升泵将水从下蓄水池中抽出，并通过上水管提升到上蓄水池稳压后，由供水管排放至明渠校验段的入口(即使矩形槽C的入口)，水流流过明渠校验段和明渠试验段后，经明渠试验段的尾端开口处排入回流渠，再经过回流渠流回下蓄水池中，在整个装置中形成水流循环。为适应对不同流量值进行测量，通过溢水管和调节上蓄水池供水管上的控制闸阀B，控制经过明渠校验段和明渠试验段的流量。还可通过调节上水管的控制闸阀A来控制对上蓄水池中的水量的输送。本发明的水流调控是一个动态的调节过程，打开控制闸阀A和开启提升泵，下蓄水池的水通过上水管输送至上蓄水池，上蓄水池距离下蓄水池和明渠校验段均有一定高差，上蓄水池中装有缓流隔板以及溢流堰，满容后的水由溢水管流回下蓄水池中，使其保持溢流状态，确保上蓄水池的水压恒定，从而保证供水流速维持稳定。打开控制闸阀B，上蓄水池中的水经供水管进入明渠校验段，调节控制闸阀B可以调控流经装置的流量。

明渠校验段包括直角薄壁堰、标准液位计、矩形槽C、明渠校验段的整流板和玻璃缸静水井。玻璃缸静水井设置于矩形槽C外壁，且玻璃缸静水井通过连通管和矩形槽C内的液体相连通，标准液位计安装于玻璃缸静水井中。明渠校验段的整流板设置于矩形槽C内且位于玻璃缸静水井的前面，从而达到对供水管来流的整流作用并减缓水流的不稳定性。水流调控系统的供水管和矩形槽C相连接，水流由矩形槽C流入明渠校验段。

明渠试验段包括矩形槽D、被检流量计、明渠试验段的整流板，被检流量计组件包括被检流量计的传感器、二次仪表及配套量水堰槽，本实施例中，配套量水堰槽为巴歇尔槽，巴歇尔槽安装在矩形槽D的尾部，矩形槽D的尾端开口，被检流量计的传感器安装于巴歇尔槽上。明渠试验段的整流板设置于矩形槽D中且位于巴歇尔槽的前面，从而达到对来流的整流作用并减缓水面的不稳定性。将明渠试验段置于直角薄壁堰后，由于直角薄壁堰的排水口距离明渠试验段的槽底有一定高度的落差，因此能保证水流自由流经安装了被检流量计的明渠试验段。

本实施例中，矩形槽C和矩形槽D可以一体化，矩形槽C的高度比矩形槽D的高度要高，在矩形槽C和矩形槽D的分界处设置直角薄壁堰。矩形槽C和矩形槽D设置在回流渠上方。

本实施例中，上蓄水池和下蓄水池之间的距离为9m。供水管调节采用两根φ200mm管和控制闸阀，以及一根Φ100mm管和控制闸阀并联作为粗细调节使用，可更好地控制整个水流循环流量。

本实施例中，明渠校验段的计量堰采用不锈钢直角三角形薄壁堰(厚度8mm)，按ISO1438/1-1980标准规定尺寸加工安装。本装置采用的标准液位计分度值0.1mm，误差不大于土0.05mm。在明渠试验段上留有5m长的行近渠，可以供安装各种量水堰、槽的被检流量计，本实例中采用巴歇尔槽作为配套量水堰槽。

明渠校验段和明渠试验段可通过水流调控系统进行水位和流量调节，并保证稳定于装置测量范围内的任一水位和瞬时流量，测得逐个流量点时被检流量计的水位和流量，与标准液位和流量进行比较、分析，从而得到检定/校准结果。

采用本发明进行水位检定/校准的方法，其步骤为：

a、将下蓄水池灌满水，开启水泵，视设定流量向上蓄水池注水，使其保持溢流状态；

b、将被检流量计的水位传感器安装在明渠校验段规定的位置上；

c、调节水流控制系统，读出各液位点时被检流量计所测量的水位，与标准液位计测量水位直接比对，可分析得出被检流量计的水位误差。

采用本发明进行被检流量计流量检定/校准的方法，其步骤为：

a、将下蓄水池灌满水，开启水泵，视设定流量向上蓄水池注水，使其保持溢流状态；

b、将被检流量计安装在明渠污水流量计检定或校准装置的明渠试验段规定的位置上；

c、调节水流控制系统，测出各流量点时明渠污水流量计检定或校准装置的明渠校验段的标准水位，并将水位转换成流量作为标准流量值；

d、读出各流量点时被检流量计所测量的流量；

e、将被检流量计的流量与明渠校验段标准流量进行比对，可计算出流量误差，经分析、计算可得出被检流量计的流量不确定度。

将水位换算成流量的方法，根据JJG 711-1990《明渠堰槽流量计试行检定规程》中直角薄壁堰的水位与流量换算公式，则将标准液位计测得的水位转换为瞬时流量值。

上述实施例为发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：包括水流调控系统、明渠校验段、明渠试验段和回流渠，用于提供作为比对的标准流量值的明渠校验段和用于提供被检流量计的流量测量值的明渠试验段相接且均设置在回流渠上面，水流调控系统包括上蓄水池、下蓄水池、上水管、供水管、提升泵、控制闸阀A、控制闸阀B，下蓄水池的水通过提升泵经带有控制闸阀A的上水管输送至上蓄水池，上蓄水池通过带有控制闸阀B的供水管和明渠校验段相连，用于承接明渠试验段出水的回流渠的入口设置在明渠试验段的尾端出口的下方，回流渠的出口接入下蓄水池。

2.根据权利要求1所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：还包括溢水管，溢水管一端连接上蓄水池，另一端连接下蓄水池。

3.根据权利要求1所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：回流渠为一条矩形槽，矩形槽一端封闭，另一端开口，回流渠封闭的一端安装在明渠试验段的尾端出口的下方，回流渠开口的一端设于下蓄水池的上方。

4.根据权利要求1所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：明渠校验段包括直角薄壁堰、标准液位计、矩形槽C，标准液位计安装于矩形槽C中，直角薄壁堰安装在明渠校验段和明渠试验段的相接处。

5.根据权利要求4所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：还包括玻璃缸静水井，玻璃缸静水井设于矩形槽C外壁上且和矩形槽C内的液体相连通，标准液位计安装于玻璃缸静水井中。

6.根据权利要求5所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：还包括明渠校验段的整流板，明渠校验段的整流板设置于矩形槽C内且位于玻璃缸静水井的前面。

7.根据权利要求1所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：明渠试验段包括用于承载安装被检流量计的矩形槽D，被检流量计包括被检流量计传感器、二次仪表和配套量水堰槽，配套量水堰槽安装在矩形槽D的尾部，被检流量计传感器安装于配套量水堰槽上。

8.根据权利要求7所述明渠污水流量计检定或校准装置，其特征在于：还包括明渠试验段的整流板，明渠试验段的整流板设置于矩形槽D中且位于配套量水堰槽的前面。