CN201069376Y - 管道流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的管道流量测量装置包括压力变送器、计算机、荧光颗粒投放容器，控制荧光颗粒投放容器启闭的电磁阀和光电转换信号放大器。使用时，压力变送器将液位压力信号输入到计算机，计算机进行管道流量实时截面计算，并控制电磁阀开启释放荧光颗粒和计时，光电转换管接收荧光颗粒辉光激励产生电信号，该信号经放大后送给计算机，作为计时终止值。计算机通过荧光颗粒在液面上行走的距离、时间，可算得实时流速，结合液位截面形状，即可确定管道该时段的实际流量。本实用新型装置安装调试测量方便，不受管道几何形状、管径大小和管道液位影响，对污水领域流量计量有很强的适用性，可实现在线测量，本实用新型装置通过计算机与网络联用可实现远距数据测量和共享。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流量测量装置，尤其是用于管道的流量测量装置。
背景技术
速度式流量计是发展最早的流量测量仪表，它是以直接测量管道内流体流速作为流量测量依据的，如常用的水表和新式的LTD型通用电子流量计，但在脏污流体中的计量准确度不高。电磁流量计结构复杂、价格昂贵且易受外界电磁场影响。涡街流量计利用“卡门涡街”原理，实现了数字化测量，但漩涡体被玷污后会给测量结果带来很大误差，且很难在大管径多杂质管道流体中使用。超声波流量计有安装维修方便和通用性好等特点，但因其对漂浮杂质敏感且易受干扰、测量有盲区等，使应用场合受限。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种安装维修方便，适于对污水、雨水管道中液体流量测量的管道流量测量装置。
本实用新型的管道流量测量装置，包括压力变送器、计算机、荧光颗粒投放容器，控制荧光颗粒投放容器启闭的电磁阀和光电转换信号放大器，压力变送器的两个信号输出端分别与计算机的接口板卡I/O的输入端和公共端相连，电磁阀的两个控制端分别与计算机的接口板卡I/O的输出端和公共端相连，荧光颗粒投放容器的出料口接有伸缩软管，光电转换信号放大器由光电转换管、信号放大环节和用于遮挡侧光的伸缩软管组成，伸缩软管套在光电转换管上，光电转换管与信号放大环节的输入端相连，信号放大环节的输出端接计算机接口板卡I/O口的输入端。
使用时，荧光颗粒投放容器固定于管道测试点的正上方，光电转换信号放大器装设在距荧光颗粒投放容器一定距离处，压力变送器置于管道底部的测试点，压力变送器将液位压力转换成相应比例的标准电信号，输入到计算机，由计算机随时采集数据监视液位的升与降，且进行管道流量截面计算，并控制电磁阀开启释放荧光颗粒，计算机记录荧光颗粒释放时间，投放的荧光颗粒漂浮在所测断面流体液面上，当其顺流到遮挡侧光的伸缩软管下方时，荧光颗粒的辉光激励光电转换管，光电转换管将光信号转换为电信号，经信号放大环节放大后输给计算机，作为计时终止值。计算机通过荧光颗粒在液面上行走的距离、时间，可算得实时流速，结合液位截面形状，即可确定管道该时段的实际流量。
本实用新型的优点：安装调试测量方便，不受管道几何形状、管径大小和管道液位影响，对污水领域流量计量有很强的适用性，可实现对污水、雨水管道等不可压缩液体的排水管道中液体流量的在线测量，本实用新型装置通过计算机与网络联用可实现远距数据测量和共享。
附图说明
图1是本实用新型的管道流量测量装置及装设在排水管道测流量的示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的管道流量测量装置，包括压力变送器1、计算机2、荧光颗粒投放容器3，控制荧光颗粒投放容器3启闭的电磁阀4和光电转换信号放大器5，压力变送器1的两个信号输出端分别与计算机2的接口板卡I/O的输入端和公共端相连，荧光颗粒投放容器3固定于测试点的正上方，电磁阀4的两个控制端分别与计算机2的接口板卡I/O输出端和公共端相连，荧光颗粒投放容器3的出料口接有伸缩软管6，光电转换信号放大器5由光电转换管7、信号放大环节8和用于遮挡侧光的伸缩软管9组成，装设在距荧光颗粒投放容器3一定距离处。图示实例中，信号放大环节8包括电阻R1、反馈电阻R2和一个运算放大器，运算放大器的反相输入端和正相输入端共接光电转换管7，电阻R1的一端和运算放大器输出端相接，反馈电阻R2跨接在电阻R1的另一端和运算放大器的反相输入端之间，运算放大器的输出端接计算机2接口板卡I/O口的输入端，运算放大器的正输入端与计算机2接口板卡I/O口的公共端相接并接地。伸缩软管9套在光电转换管7上。
本实用新型中，所说的压力变送器1可采用扩散硅压力变送器，光电转换管7可为硅光电二极管。
流量测量过程：
1、管道截面测算：计算机通过I/O口采集压力变送器输出的标准电信号，经量纲处理转换为相应管道流量测试点的液位高度h，算出测试段的截面积。以圆型管道为例，由算式
可求得液面高度中心角
式中d为测试段管道直径，该污水管道液位截面积为
2、时间、流速测算：计算机通过I/O输出命令开启荧光颗粒投放容器的电磁阀，荧光颗粒沿着伸缩软管投放到液面上，并开始计时，荧光颗粒随管道中的液流流动到遮挡侧光的伸缩软管下，光电转换管接收到辉光，激励产生电信号，此电信号经信号放大环节放大后输入计算机，经过计算机处理作为计时终止值，从而可获得荧光颗粒漂流时间值t。依据此时间t及荧光颗粒漂流距离L可以得到实时的流体液面流速V＝L/t，再由计算机处理计算即可得到管道测试点的流体截面平均水流速度V，进而可由Q＝V*A得到实时瞬时流量。
通过压力变送器测得的不同时段的液位，再由计算机算得不同液位下相关时段的流量，累加可得该管道的总流量值。
Claims (2)
1.管道流量测量装置，其特征在于包括压力变送器(1)、计算机(2)、荧光颗粒投放容器(3)，控制荧光颗粒投放容器(3)启闭的电磁阀(4)和光电转换信号放大器(5)，压力变送器(1)的两个信号输出端分别与计算机(2)的接口板卡I/O的输入端和公共端相连，电磁阀(4)的两个控制端分别与计算机(2)的接口板卡I/O的输出端和公共端相连，荧光颗粒投放容器(3)的出料口接有伸缩软管(6)，光电转换信号放大器(5)由光电转换管(7)、信号放大环节(8)和用于遮挡侧光的伸缩软管(9)组成，伸缩软管(9)套在光电转换管(7)上，光电转换管(7)与信号放大环节(8)的输入端相连，信号放大环节(8)的输出端接计算机(2)接口板卡I/O口的输入端。
2.根据权利要求1所述的管道流量测量装置，其特征在于信号放大环节(8)包括电阻(R1)、反馈电阻(R2)和一个运算放大器，运算放大器的反相输入端和正相输入端共接光电转换管(7)，电阻(R1)的一端和运算放大器输出端相接，反馈电阻(R2)跨接在电阻(R1)的另一端和运算放大器的反相输入端之间。
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| CN105301282A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-03 | 河海大学 | 一种流体三维速度场测量系统 |
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