CN1205459C - 涵洞式流量计 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涵洞式流量计，包括导流槽、堰板、液位差变送器，导流槽沿渠道侧面和底部铺设，导流槽在水流方向包括前联接段、导流段、后联接段，导流段呈倒梯形，前、后联接段高于导流段；堰板沿水流的截面方向设置，位于导流槽的导流段上方，堰板上开设有涵洞；液位差变送器连接有两根导压管，其中一根导压管位于堰板的上游一侧，另一根导压管位于堰板的下游一侧，液位差变送器输出堰板两侧的压差信号。利用该流量计进行测量时，不会因堰板下游不畅通、堰板下游水位升高或渠道出现积水等因素，而出现函数关系确定的现象，从而大大提高了测量结果的准确性。

Description

涵洞式流量计
技术领域
本发明涉及一种测量渠道内介质流量的装置，更具体地指一种涵洞式流量计。
背景技术
在对渠道内的介质进行测量中，现在通常使用巴歇尔槽或堰板以及液位传感器组成渠道流量计来进行测量。在使用巴歇尔槽进行测量时，将渠道的一段制作成称为巴歇尔槽的特殊形状，巴歇尔槽的形状请参阅图1、图2所示，图中11为渠道底，12为巴歇尔槽。如果下游流道畅通，流过流道的流量，同上游的液位有一确定的函数关系，只要测量巴歇尔槽的液位，就可算出流过的流量大小。而堰板流量计则是在渠道内设置一块开有矩形或三角形堰口的堰板，请见图3、图4所示，图中13为堰板，14为堰口。水流经过堰口流动，流过堰口的流量，同以堰口为基准的液位，有确定的函数关系，测量此液位，就可以得知流量大小。要保证上述的两种函数关系的确定性，其前提条件是巴歇尔槽、堰板下游畅通，如果由于暴雨或潮水，下游水位升高，渠道出现积水，则函数关系将不确定，其测量结果将也不准确。
发明内容
本发明的目的是针对上述传统的流量测量计存在的缺点，提供一种涵洞式流量计，该流量计不会因下游水位变化引起渠道内水位的变化，导致测量结果不准确的缺点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种涵洞式流量计，其特征在于，该流量计包括：
导流槽，导流槽沿渠道侧面和底部铺设，导流槽在水流方向包括前联接段、导流段、后联接段，导流段呈倒梯形，前、后联接段高于导流段；
堰板，堰板沿水流的截面方向设置，位于导流槽的导流段上方，堰板上开设有涵洞；
液位差变送器，液位差变送器连接有两根导压管，其中一根导压管位于堰板的上游一侧，另一根导压管位于堰板的下游一侧，液位差变送器输出堰板两侧的压差信号。
所述堰板用材料为工程塑料、金属、钢筋混凝土中的任一种。
所述的堰板上的涵洞的顶部的高度等于或低于导流槽的前后联接段底部高度。
所述的导流槽顶部可以是敞口或闭口。
所述的导流槽的横截面形状为梯形、矩形、圆形中的任一种。
所述的导流槽用材料为工程塑料、金属、钢筋混凝土中的任一种。
所述的导流槽的导流段底部高度等于或低于涵洞的底部。
所述的液位差变送器采用两只分立的液位变送器，该两只液位变送器均固定于导流槽的侧壁，其上各连接导压管，两只液位变送器输出堰板两侧的压差信号。
所述的堰板涵洞下游一侧安装有防回流件。
所述的导流槽的前、后联接段分别连接有带法兰的管段。
由于本发明流量计将导流槽沿渠道侧面和底部铺设，导流槽在水流方向包括前联接段、导流段、后联接段，导流段呈倒梯形，前、后联接段高于导流段；将堰板沿水流的截面方向设置，位于导流槽的导流段上方，堰板上开设有涵洞，液位差变送器连接有两根导压管，其中一根导压管位于堰板的上游一侧，另一根导压管位于堰板的下游一侧。因此利用该流量计进行测量时，不会因堰板下游不畅通、堰板下游水位升高或渠道出现积水等因素，而出现函数关系确定的现象，从而大大提高了测量结果的准确性。
附图说明
图1为利用巴歇尔槽测量渠道流量示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3、图4分别为传统流量计的堰板结构示意图。
图5为本发明流量计安装于渠道中，沿水流方向示意图。
图6为图5的A-A向(水流载面)剖视图。
图7、图8为图5的A-A向、且涵洞采用不同形状时剖视图。
图9、图10分别为不同结构的导流槽示意图。
图11、图12分别为液位差变送器不同的安装方式示意图。
图13、图14分别为流量计上安装防回流件结构示意图。
图15、图16分别为流量计的前后联接段与带法兰的管段连接示意图。
具体实施方式
请参阅图5-图8所示，本发明的涵洞式流量计包括以下主要部件：
导流槽21，导流槽21沿渠道侧面和底部铺设，导流槽21在水流方向包括前联接段211、导流段212、后联接段213，导流段212呈倒梯形，前、后联接段211、213高于导流段212。导流槽21座落在渠道中，其高度可以高出渠道顶部，也可等于或低于渠道顶部。
堰板22，堰板22沿水流的截面方向设置，位于导流槽的导流段212上方，堰板22上开设有涵洞221，涵洞221的形状可以是圆形，也可以是矩形或其他形状。
液位差变送器23，液位差变送器23连接有两根导压管24、25，其中一根导压管24位于堰板22的上游一侧，另一根导压管25位于堰板22的下游一侧，液位差变送器23输出堰板22两侧的水压差信号。液位差变送器23是一种常见的传感器，其工作原理是将两根导压管内承受的不同的(水)压差转换为其它能，如机械或电信号。
所述的堰板22上的涵洞221的顶部的高度等于或低于导流槽的前后联接段211、213的底部高度。所述的导流槽的导流段212底部高度等于或低于涵洞221的底部。涵洞221的顶部要始终保证低于前、后连接段211、213的底部。
从对本发明流量计的上面描述中可以看出，该结构可保证涵洞始终浸没在液体中，而将涵洞从上部移到底部时，当堰板前后的液位有高度差时，就有流量流过，流量大小同堰板前后液位的高差有确定的函数关系，测量此液位差，就可知道流量大小。这同传统的流量计不同之处在于，本发明的流量计的结构保证了不是测量堰板或巴歇尔槽之前端的液位高度，而是测量堰板前后的液位差值。液位差当然同下游的液位高度没有直接关系，因此，测量结果也就不受下游液位的影响了。
请继续参阅图9、图10所示，所述的导流槽21顶部可以是敞口(图9)或闭口。
当然，导流槽21的横截面形状可以为梯形、矩形、圆形，图9、图10示意的是矩形。
上述的导流槽21和堰板22所用的材料为工程塑料或金属，或钢筋混凝土现砌。
请再参阅图11、图12所示，所述的液位差变送器23可固定安装在导流槽21的侧壁。液位差变送23器也可采用两只分立的液位变送器(图12)，该两只液位变送器23均固定于导流槽21的侧壁，其上各连接导压管24、25，两只液位变送器23输出堰板22两侧的水压差信号。液位差变送器23可以是扩散硅差压力变送器，也可以是电容式压力变送器，或是其他压力变送器，如位移变送器。
请最后参阅图图13、图14，所述的堰板涵洞221下游一侧安装有防回流件224，涵洞221周围有有橡胶密封垫，防回流件224的作用是防止下游水位高于上游水位时，水流不能倒流，图13所示的是防回流件224通过铰链225安装于堰板22上，图14所示的是防回流件224的上方再装一平衡压紧块226。这种两种情况下，流量大小，同防回流件的转角大小有关。从而也可以用测量防回流件沿铰链转角大小，确定渠道流量。
请参阅图15、16所示，利用本发明的上述结构，在所述的导流槽的前、后联接段211、213分别连接有带法兰的管段214、215，图15是示意的管段214为水平连接，图16示意的管段214为垂直连接，则该涵洞流量计可以同输送液体的管道相联接，这样也可以测管道流量。这种测量装置，不仅能测量满管的流量，也能测量非满管道的流量。

Claims (10)

1、一种涵洞式流量计，其特征在于，该流量计包括：
导流槽，导流槽沿渠道侧面和底部铺设，导流槽在水流方向包括前联接段、导流段、后联接段，导流段呈倒梯形，前、后联接段高于导流段；
堰板，堰板沿水流的截面方向设置，位于导流槽的导流段上方，堰板上开设有涵洞；
液位差变送器，液位差变送器连接有两根导压管，其中一根导压管位于堰板的上游一侧，另一根导压管位于堰板的下游一侧，液位差变送器输出堰板两侧的压差信号。
2、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述堰板用材料为工程塑料、金属、钢筋混凝土中的任一种。
3、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的堰板上的涵洞的顶部的高度等于或低于导流槽的前后联接段底部高度。
4、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的导流槽顶部可以是敞口或闭口。
5、如权利要求1或3或4所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的导流槽的横截面形状为梯形、矩形、圆形中的任一种。
6、如权利要求5所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的导流槽用材料为工程塑料、金属、钢筋混凝土中的任一种。
7、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的导流槽的导流段底部高度等于或低于涵洞的底部。
8、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的液位差变送器采用两只分立的液位变送器，该两只液位变送器均固定于导流槽的侧壁，其上各连接导压管，两只液位变送器输出堰板两侧的压差信号。
9、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的堰板涵洞的下游一侧安装有防回流件。
10、如权利要求1所述的涵洞式流量计，其特征在于：所述的导流槽的前、后联接段分别连接有带法兰的管段。
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