CN115727913A - 一种污水排放量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水排放量测量装置，包括：计量阀座、计量组件盒、转轮组件和计量组件，计量阀座的两侧分别设有入口法兰和出口法兰，计量阀座的内部固定安装有导流锥头和锥尾座，转轮组件转动安装于导流锥头和锥尾座的相对内侧，计量组件盒固定安装于计量阀座的顶面且输入端与转轮组件和计量组件的输出端电性连接。本发明中，通过设置多计量传感组件结构，在水液冲刷转轮组件转动中传动驱动主计量齿座和计量齿杆转动，由主计量齿座和计量齿杆表面的第二计量传感器和旋转计数器分别进行不同进制计量，从而获得准确测量数据，在特殊场景中进行机械传动计量，避免因水液中杂质造成干扰。

Description

一种污水排放量测量装置

技术领域

本发明涉及流量计量技术领域，具体为一种污水排放量测量装置。

背景技术

目前，污水排放水流量测量多采用流速面积法、标准断面法、渠系建筑物法和堰槽法，其中标准断面法、渠系建筑物法和堰槽法因利用水工建筑物进行流量推算，存在测量精度低等问题。为实现污水流量的精准测量，大多采用电子式传感器进行流速面积法测定，多数传统的电子式传感器由于传感器内在特性和外界条件的影响，在使用中具有一些无法忽视的缺陷和不足。例如，在强电磁场的条件下，电子式传感器容易受电磁干扰，在远距离工作时，传统电子式传感器在供电、信号远距离传输等方面不够稳定。

常见的流速测量方式有声学多普勒式、雷达式、转子式等，声学多普勒式存在受水质影响大的问题，在污水、浑浊水、水质杂物较多的场合不宜应用，另外雷达式大多采用表面雷达流速仪，测量一点或者多点的流速，表面流速与渠底、渠中、边坡流速存在较大差异，数据的可用性较差；转子式流速仪采用机械原理，在测量过程中存在机械磨损等问题，不适合做污水的实时在线测流应用。另外以上几种流速测量方式，因明渠存在淤积情况，需要单独考虑测量水深，需另外增加其他工程措施。部分采用建设测流桁架，采用走航式测流的方式，存在测量时间长、测流不连贯、不能实时在线测流等问题。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种污水排放量测量装置，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种污水排放量测量装置，包括：计量阀座、计量组件盒、转轮组件和计量组件，所述计量阀座的两侧分别设有入口法兰和出口法兰，所述计量阀座的内部固定安装有导流锥头和锥尾座，所述转轮组件转动安装于导流锥头和锥尾座的相对内侧，所述计量组件盒固定安装于计量阀座的顶面且输入端与转轮组件和计量组件的输出端电性连接；

所述转轮组件包括叶轮主体、转环座、第一计量传感器和传动蜗杆，所述转环座固定套接于叶轮主体的外侧，所述第一计量传感器嵌入安装于计量阀座的内壁且位于转环座的外侧，所述转环座的表面嵌入安装有若干永磁片，所述传动蜗杆固定安装于叶轮主体的一侧，所述计量组件包括主轴杆、轴套杆、主计量齿座和计量齿杆，所述轴套杆固定套接于主轴杆的表面且顶端固定安装有于计量齿杆表面传动啮合的间歇转齿，所述计量齿杆转动安装于计量阀座的内侧且顶端固定连接有旋转计数器，所述主轴杆的底端设有与传动蜗杆相啮合的涡轮齿，且顶端与主计量齿座的表面相互啮合，所述主计量齿座的顶面嵌入安装有第二计量传感器。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导流锥头和锥尾座分别位于转轮组件的两侧且分别靠近入口法兰和出口法兰的一侧，所述导流锥头和锥尾座为水滴状结构，且导流锥头和锥尾座的外侧呈圆滑光面结构，所述导流锥头和锥尾座的外侧固定安装有若干与计量阀座内部侧固定连接的固定耳片。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述计量组件盒为磁屏蔽盒结构，所述计量组件盒的内部固定安装有主控制板，且主控制板的表面设有数字显示屏，所述主控制板的输入端与第一计量传感器、第二计量传感器和旋转计数器的输出端电性连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主控制板的输出端电性连接有物联通信模块，所述物联通信模块为zigbee或NB-lot中的一种。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一计量传感器为霍尔传感器结构，若干所述永磁片呈圆周方向均匀间隔分布与转环座的外侧并与第一计量传感器位于同一竖直平面内。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一计量传感器为金属线圈结构，所述第一计量传感器的线圈布置方向与永磁片的磁极布置方向相互垂直，所述第一计量传感器的输出端电性连接有计数模块。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二计量传感器为光栅计数传感器结构，所述旋转计数器为旋转计数器结构，所述间歇转齿为曲柄齿轮结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述计量组件盒的底端设有防水隔腔，所述主计量齿座和计量齿杆转动安装于所述防水隔腔的内部，所述轴套杆的外侧转动套接有固定于所述防水隔腔内侧的轴密封盖。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置多计量传感组件结构，在水液冲刷转轮组件转动中传动驱动主计量齿座和计量齿杆转动，由主计量齿座和计量齿杆表面的第二计量传感器和旋转计数器分别进行不同进制计量，从而获得准确测量数据，在特殊场景中进行机械传动计量，避免因水液中杂质造成干扰。

2.本发明中，通过永磁片和第一计量传感器在叶轮主体的驱动下进行相互运动，从而利用永磁片的固有磁性激发第一计量传感器进行计数，测算叶轮主体的转速与转圈数量，在水流运动中通过叶轮主体的微量运动亦可进行灵敏捕捉，从而提高检测精准性。

3.本发明中，通过计量组件盒内部物联组网结构，由计量组件盒内部主控制板获取第一计量传感器、第二计量传感器和旋转计数器检测信息，根据流速、计量阀座截面流量的乘积进行计量并进行数字化显示，进行远程信息显示等功能，提高设备实用性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的计量阀座截面结构示意图；

图3为本发明一个实施例的转轮组件安装结构示意图；

图4为本发明一个实施例的转轮组件结构示意图；

图5为本发明一个实施例的主计量齿座传动结构示意图；

图6为本发明一个实施例的轴套杆和计量齿杆结构示意图。

附图标记：

100、计量阀座；110、入口法兰；120、出口法兰；130、导流锥头；140、锥尾座；200、计量组件盒；131、固定耳片；

300、转轮组件；310、叶轮主体；320、转环座；330、第一计量传感器；340、传动蜗杆；321、永磁片；

400、计量组件；410、主轴杆；420、轴套杆；430、主计量齿座；440、计量齿杆；421、间歇转齿；431、第二计量传感器；441、旋转计数器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种污水排放量测量装置。

结合图1-6所示，本发明提供的一种污水排放量测量装置，包括：计量阀座100、计量组件盒200、转轮组件300和计量组件400，所述计量阀座100的两侧分别设有入口法兰110和出口法兰120，所述计量阀座100的内部固定安装有导流锥头130和锥尾座140，所述转轮组件300转动安装于导流锥头130和锥尾座140的相对内侧，所述计量组件盒200固定安装于计量阀座100的顶面且输入端与转轮组件300和计量组件400的输出端电性连接；

所述转轮组件300包括叶轮主体310、转环座320、第一计量传感器330和传动蜗杆340，所述转环座320固定套接于叶轮主体310的外侧，所述第一计量传感器330嵌入安装于计量阀座100的内壁且位于转环座320的外侧，所述转环座320的表面嵌入安装有若干永磁片321，所述传动蜗杆340固定安装于叶轮主体310的一侧，所述计量组件400包括主轴杆410、轴套杆420、主计量齿座430和计量齿杆440，所述轴套杆420固定套接于主轴杆410的表面且顶端固定安装有于计量齿杆440表面传动啮合的间歇转齿421，所述计量齿杆440转动安装于计量阀座100的内侧且顶端固定连接有旋转计数器441，所述主轴杆410的底端设有与传动蜗杆340相啮合的涡轮齿，且顶端与主计量齿座430的表面相互啮合，所述主计量齿座430的顶面嵌入安装有第二计量传感器431。

在该实施例中，所述导流锥头130和锥尾座140分别位于转轮组件300的两侧且分别靠近入口法兰110和出口法兰120的一侧，所述导流锥头130和锥尾座140为水滴状结构，且导流锥头130和锥尾座140的外侧呈圆滑光面结构，所述导流锥头130和锥尾座140的外侧固定安装有若干与计量阀座100内部侧固定连接的固定耳片131。

具体的，利用导流锥头130和锥尾座140进行水液导流，使水液冲刷叶轮主体310表面并推动叶轮主体310进行旋转运动，消除水液乱流导致测定偏差的问题。

在该实施例中，所述计量组件盒200为磁屏蔽盒结构，所述计量组件盒200的内部固定安装有主控制板，且主控制板的表面设有数字显示屏，所述主控制板的输入端与第一计量传感器330、第二计量传感器431和旋转计数器441的输出端电性连接。

具体的，通过计量组件盒200内部结构获取第一计量传感器330、第二计量传感器431和旋转计数器441检测信息，根据流速、计量阀座100截面流量的乘积进行计量并进行数字化显示。

在该实施例中，所述主控制板的输出端电性连接有物联通信模块，所述物联通信模块为zigbee或NB-lot中的一种。

具体的，通过物联通信模块进行第一计量传感器330、第二计量传感器431和旋转计数器441检测信息的无线传输，通过物联通信进行远程流量监控。

在该实施例中，所述第一计量传感器330为霍尔传感器结构，若干所述永磁片321呈圆周方向均匀间隔分布与转环座320的外侧并与第一计量传感器330位于同一竖直平面内。

具体的，通过永磁片321运动，使第一计量传感器330和永磁片321相对运动发生切割磁感线运动从而产生励磁电流，根据电流的产生次数进行计数。

在另一实施例中，所述第一计量传感器330为金属线圈结构，所述第一计量传感器330的线圈布置方向与永磁片321的磁极布置方向相互垂直，所述第一计量传感器330的输出端电性连接有计数模块。

具体的，利用第一计量传感器330感知转环座320表面永磁片321的运动进行计量叶轮主体310的运动转速和转圈量，从而在无磁干扰水液中进行排放计量。

在该实施例中，所述第二计量传感器431为光栅计数传感器结构，所述旋转计数器441为旋转计数器结构，所述间歇转齿421为曲柄齿轮结构。

具体的，主轴杆410和轴套杆420同步转动并分别驱动主计量齿座430和计量齿杆440转动，主计量齿座430在转动中通过表面第二计量传感器431在运动中进行主计量齿座430的转动计数，同时间歇转齿421转动捡起驱动计量齿杆440转动，通过旋转计数器441进行计量，主计量齿座430和计量齿杆440具有转速差，利用两者不同进制式转动进行信号计量。

在该实施例中，所述计量组件盒200的底端设有防水隔腔，所述主计量齿座430和计量齿杆440转动安装于所述防水隔腔的内部，所述轴套杆420的外侧转动套接有固定于所述防水隔腔内侧的轴密封盖。

具体的，利用防水隔腔隔绝计量阀座100内部流动水流与主计量齿座430和计量齿杆440的接触，避免对电子元器件造成损害。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该污水排放量测量装置时，将计量阀座100两侧入口法兰110和出口法兰120分别与污水排放端和排放出口进行连接，在计量阀座100工作中污水水液沿导流锥头130导流冲刷叶轮主体310的表面，使叶轮主体310、转环座320进行旋转转动，在转环座320转动中表面永磁片321间歇通过第一计量传感器330表面，通过第一计量传感器330感知永磁片321的通过，每当永磁片321通过第一计量传感器330表面，由第一计量传感器330表面感知永磁片321磁场运动变化，第一计量传感器330发出电信号，由计量组件盒200内部主控制板计量第一计量传感器330的信号激发次数，从而通过计量叶轮主体310和转环座320转圈数计量通过水液量，用于在非含磁性杂质的污水中进行准确测量水液通过量；

在废水中含有铁磁性杂质时，第一计量传感器330通过磁性感知的计量方式即准确度降低功能失效，转环座320转动中由传动蜗杆340驱动主轴杆410进行转动，主轴杆410和轴套杆420同步转动并分别驱动主计量齿座430和计量齿杆440转动，主计量齿座430在转动中通过表面第二计量传感器431在运动中进行主计量齿座430的转动计数，同时间歇转齿421转动捡起驱动计量齿杆440转动，通过旋转计数器441进行计量，主计量齿座430和计量齿杆440具有转速差，利用两者不同进制式转动进行信号计量，采用机械传动的方式。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种污水排放量测量装置，其特征在于，包括：计量阀座(100)、计量组件盒(200)、转轮组件(300)和计量组件(400)，所述计量阀座(100)的两侧分别设有入口法兰(110)和出口法兰(120)，所述计量阀座(100)的内部固定安装有导流锥头(130)和锥尾座(140)，所述转轮组件(300)转动安装于导流锥头(130)和锥尾座(140)的相对内侧，所述计量组件盒(200)固定安装于计量阀座(100)的顶面且输入端与转轮组件(300)和计量组件(400)的输出端电性连接；

所述转轮组件(300)包括叶轮主体(310)、转环座(320)、第一计量传感器(330)和传动蜗杆(340)，所述转环座(320)固定套接于叶轮主体(310)的外侧，所述第一计量传感器(330)嵌入安装于计量阀座(100)的内壁且位于转环座(320)的外侧，所述转环座(320)的表面嵌入安装有若干永磁片(321)，所述传动蜗杆(340)固定安装于叶轮主体(310)的一侧，所述计量组件(400)包括主轴杆(410)、轴套杆(420)、主计量齿座(430)和计量齿杆(440)，所述轴套杆(420)固定套接于主轴杆(410)的表面且顶端固定安装有于计量齿杆(440)表面传动啮合的间歇转齿(421)，所述计量齿杆(440)转动安装于计量阀座(100)的内侧且顶端固定连接有旋转计数器(441)，所述主轴杆(410)的底端设有与传动蜗杆(340)相啮合的涡轮齿，且顶端与主计量齿座(430)的表面相互啮合，所述主计量齿座(430)的顶面嵌入安装有第二计量传感器(431)。

2.根据权利要求1所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述导流锥头(130)和锥尾座(140)分别位于转轮组件(300)的两侧且分别靠近入口法兰(110)和出口法兰(120)的一侧，所述导流锥头(130)和锥尾座(140)为水滴状结构，且导流锥头(130)和锥尾座(140)的外侧呈圆滑光面结构，所述导流锥头(130)和锥尾座(140)的外侧固定安装有若干与计量阀座(100)内部侧固定连接的固定耳片(131)。

3.根据权利要求1所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述计量组件盒(200)为磁屏蔽盒结构，所述计量组件盒(200)的内部固定安装有主控制板，且主控制板的表面设有数字显示屏，所述主控制板的输入端与第一计量传感器(330)、第二计量传感器(431)和旋转计数器(441)的输出端电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述主控制板的输出端电性连接有物联通信模块，所述物联通信模块为zigbee或NB-lot中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述第一计量传感器(330)为霍尔传感器结构，若干所述永磁片(321)呈圆周方向均匀间隔分布与转环座(320)的外侧并与第一计量传感器(330)位于同一竖直平面内。

6.根据权利要求1所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述第一计量传感器(330)为金属线圈结构，所述第一计量传感器(330)的线圈布置方向与永磁片(321)的磁极布置方向相互垂直，所述第一计量传感器(330)的输出端电性连接有计数模块。

7.根据权利要求1所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述第二计量传感器(431)为光栅计数传感器结构，所述旋转计数器(441)为旋转计数器结构，所述间歇转齿(421)为曲柄齿轮结构。

8.根据权利要求1所述的一种污水排放量测量装置，其特征在于，所述计量组件盒(200)的底端设有防水隔腔，所述主计量齿座(430)和计量齿杆(440)转动安装于所述防水隔腔的内部，所述轴套杆(420)的外侧转动套接有固定于所述防水隔腔内侧的轴密封盖。

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