CN202109942U - 一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，其包括用于固定在明渠渠底的绝缘支撑盘与控制器，其中，该绝缘支撑盘上设置有圆筒形分段式电容传感器，该圆筒形分段式电容传感器通过一连接缆线与控制器电连接。本实用新型在绝缘支撑盘上设置圆筒形分段式电容传感器，精确测量明渠内液面高度及水下淤泥高度，这样便可准确得出水层的实际高度，极大的提高了测量污水流量的准确性，降低了测量误差，可满足大计算量和大存储量的要求，本实用新型适用于测量工矿企业排污计量，并且均采用绝缘的结构，避免了本实用新型容易被污水腐蚀情况的出现，延长了新型流量测量装置的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量测量领域，尤其涉及一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置。
背景技术
当前我国环境保护的形势非常严峻，近年来随着工矿企业的迅速发展，用水量大大增加，随之排放的污水也大量增加，对污水排放量的测量显得尤为重要。
目前用于明渠污水流量测量的方法主要是基于流速-水位法，具体为两种测量方式：一种是在特定的堰槽中，利用超声波技术测量明渠水面高度，通过计算公式进行流量计算，此种方式受环境因素影响较大，超声波易受干扰；第二种是利用电磁感应原理做成的浮子式传感器，浮子漂浮在水面上方，通过测量浮子的上升下降测量水面高度，此种方式测量不够精确，且长时间后浮子会被明渠中淤泥堵塞，不能上下浮动。且以上两种方法都忽略了一个重要问题，相同流量下，明渠中逐渐增多的淤泥会增加水面高度，即所测高度不是实际水面高度，因此会产生较大的测量误差。
由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
实用新型内容
本实用新型为解决上述现有技术中的缺陷提供一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，以提高其测量测量准确性，延长其使用寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：
一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，其包括用于固定在明渠渠底的绝缘支撑盘与控制器，其中，该绝缘支撑盘上设置有圆筒形分段式电容传感器，该圆筒形分段式电容传感器通过一连接缆线与控制器电连接。
所述的新型流量测量装置，其中，上述圆筒形分段式电容传感器为圆筒形七段式电容传感器。
所述的新型流量测量装置，其中，上述绝缘支撑盘的底部固定在明渠渠底。
所述的新型流量测量装置，其中，上述绝缘支撑盘的上部设置有绝缘连接头，连接线缆通过该绝缘连接头与圆筒形分段式电容传感器电连接。
所述的新型流量测量装置，其中，上述圆筒形七段式电容传感器采用圆柱型同心套筒结构，其包括内电极与外电极，内电极的外周面与外电极的外周面上分别均匀涂敷有聚四氟乙烯绝缘层；圆筒形七段式电容传感器中每段电容传感器之间相互绝缘，每段电容传感器直接与控制器电连接。
所述的新型流量测量装置，其中，上述控制器包括用于控制每段电容传感器电连接的多路开关模块、电容与电压转换模块、信号调理模块、模数转换模块、单片机控制模块，多路开关模块和电容与电压转换模块通信连接，电容与电压转换模块和信号调理模块通信连接，信号调理模块与模数转换模块通信连接，模数转换模块与单片机控制模块通信连接。
所述的新型流量测量装置，其中，上述单片机控制模块上设置有数据存储单元、流量显示单元、电源单元与M-bus通信单元。
所述的新型流量测量装置，其中，上述圆筒形七段式电容传感器中每段电容传感器直接与多路开关模块电连接。
本实用新型提供的一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，在绝缘支撑盘上设置圆筒形分段式电容传感器，精确测量明渠内液面高度及水下淤泥高度，这样便可准确得出水层的实际高度，极大的提高了测量污水流量的准确性，降低了测量误差，可满足大计算量和大存储量的要求，本实用新型适用于测量工矿企业排污计量，并且均采用绝缘的结构，避免了本实用新型容易被污水腐蚀情况的出现，延长了新型流量测量装置的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型中新型流量测量装置的示意简图；
图2是本实用新型中控制器与电容传感器的模块示意简图；
图3是本实用新型中电容传感器的断面示意简图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，为了使本实用新型的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。
本实用新型提供了一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，由于不同的淤泥和水的介电常数不同，通过分段式电容传感器，可以精确测量明渠内液面高度及水下淤泥高度，从而得出水层的实际高度，提高了其测量测量准确性，并且均采用绝缘材料，延长了其 使用寿命。如图1所示的，用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置包括用于固定在明渠渠底的绝缘支撑盘1与控制器2，该绝缘支撑盘1上设置有圆筒形分段式电容传感器3，该圆筒形分段式电容传感器3通过一连接缆线4与控制器2电连接。绝缘支撑盘1、连接缆线4与控制器2可以采用现有技术中已知的任何技术形式。还可以将控制器2通过传输缆线18将测得的数据直接传输到控制中心，提高了本实用新型测量的实时性。
为了更进一步的提高本实用新型的性能，如图1与图2所示的，上述圆筒形分段式电容传感器3为圆筒形七段式电容传感器。当淤泥与水高度比例变化时，对应的介电常数亦会变化，利用淤泥与水的介电常数数值差异的物理特性，经被测信号的变化转变为可测量的电容量的变化，后经过电容/电压转换电路，将微弱的电容信号装换为可以测量的电压信号，再通过单片机计算出淤泥界面的高度，从而提高了本实用新型测量的准确性。
更进一步的，绝缘支撑盘1的底部5固定在明渠渠底，使圆筒形分段式电容传感器3与明渠内的水充分接触，提高了本实用新型检测的稳定性。
更进一步的，如图1所示的，绝缘支撑盘1的上部设置有绝缘连接头6，连接线缆4通过该绝缘连接头6与圆筒形分段式电容传感器3电连接。
更进一步的，圆筒形七段式电容传感器3采用圆柱型同心套筒结构，如图3所示的都，其包括内电极7与外电极8，内电极7的外周面与外电极8的外周面上分别均匀涂敷有聚四氟乙烯绝缘层；圆筒形七段式电容传感器3中每段电容传感器之间相互绝缘，每段电容传感器直接与控制器电连接。即七段式电容传感器自上而下相互并联，相互绝缘，独立引线，相当于从上至下形成7个1/7量程的小传感器共同来检测淤泥界面高度，提高了本实用新型检测时的灵敏度与准确度。
更进一步的，如图1与图2所示的，控制器2包括用于控制每段电容传感器电连接的多路开关模块9、电容与电压转换模块10、信号调理模块11、模数转换模块12、单片机控制模块13，多路开关模块9和电容与电压转换模块10通信连接，电容与电压转换模块10和信号调理模块11通信连接，信号调理模块11与模数转换模块12通信连接，模数转换模块12与单片机控制模块13通信连接。为了更详尽的描述，将圆筒形七段式电容传感器3模块化，即电容传感器1、电容传感器2、电容传感器3、电容传感器4、电容传感器5、电容传感器6与电容传感器7。
由此可知，多路开关模块9选择电容传感器1、电容传感器2、电容传感器3、电容传 感器4、电容传感器5、电容传感器6与电容传感器7分别接通电源，通过电容与电压转换模块10将电容值转变为电压值，由信号调理模块11对电压值进行数值化修正和补偿，再经模数转换模块12将模拟信号转换为数字信号送入单片机控制模块13，单片机控制模块13将数据分析处理，可准确计算出明渠中水层、混合层、淤泥层等各层的高度。
更进一步的，如图2所示的，单片机控制模块12上设置有数据存储单元14、流量显示单元15、电源单元16与M-bus通信单元17，分别实现存储、显示、供电及上传数据功能，方便了用户操作，提高了本实用新型的检测效率。
更进一步的，圆筒形七段式电容传感器3中每段电容传感器直接与多路开关模块9电连接，由多路开关模块9控制每段电容传感器的接通情况。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种用于测量明渠污水流量的新型流量测量装置，其包括用于固定在明渠渠底的绝缘支撑盘与控制器，其特征在于：该绝缘支撑盘上设置有圆筒形分段式电容传感器，该圆筒形分段式电容传感器通过一连接缆线与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述圆筒形分段式电容传感器为圆筒形七段式电容传感器。
3.根据权利要求1或2所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述绝缘支撑盘的底部固定在明渠渠底。
4.根据权利要求1或2所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述绝缘支撑盘的上部设置有绝缘连接头，连接线缆通过该绝缘连接头与圆筒形分段式电容传感器电连接。
5.根据权利要求2所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述圆筒形七段式电容传感器采用圆柱型同心套筒结构，其包括内电极与外电极，内电极的外周面与外电极的外周面上分别均匀涂敷有聚四氟乙烯绝缘层；圆筒形七段式电容传感器中每段电容传感器之间相互绝缘，每段电容传感器直接与控制器电连接。
6.根据权利要求5所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述控制器包括用于控制每段电容传感器电连接的多路开关模块、电容与电压转换模块、信号调理模块、模数转换模块、单片机控制模块，多路开关模块和电容与电压转换模块通信连接，电容与电压转换模块和信号调理模块通信连接，信号调理模块与模数转换模块通信连接，模数转换模块与单片机控制模块通信连接。
7.根据权利要求6所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述单片机控制模块上设置有数据存储单元、流量显示单元、电源单元与M-bus通信单元。
8.根据权利要求6所述的新型流量测量装置，其特征在于：上述圆筒形七段式电容传感器中每段电容传感器直接与多路开关模块电连接。
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