CN209589145U - 超声波灌区水量测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波灌区水量测定装置，包括多普勒超声波流量计、遥测终端机、供电装置和流量计安装装置，所述的流量计安装装置包括安装平台和伸缩密封套，所述的安装平台的四周设置有伸缩杆，所述的伸缩杆上套有弹簧，所述的安装平台的中部与液压油缸的活塞杆安装在一起，所述的安装平台的下部还设置有液位传感器，所述的伸缩密封套设置在液压油缸外边，且将其密封，所述的液压油缸和液位传感器分别于PLC控制器连接。本实用新型的液位传感器实时监测安装平台下面的液位，当传输的液位数据与设定的液位数据不一致时，PLC控制器控制液压油缸，使其活塞杆上下移动，进而保证多普勒超声波流量计与渠底(或淤泥)保持一致的距离，保证测定数据的准确性。

Description

超声波灌区水量测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用超声波测定灌区水量的装置，属于农田灌溉设备领域。

背景技术

灌区量水作为节水灌溉和科学管理的基本手段正日益受到人们的重视。由于水资源日益紧缺，对量水精度的要求越来越高。灌区科学管理则要求量水自动化和数字化。目前大型灌区明渠渠道测流大多采用传统的流速仪法，这种方法一次测流流量精度较高，但在实践中，由于各种原因,灌区测流一般1天仅测1次数据，让它代表1整天的流量数据，这样计算出整天的灌溉用水量准确性就会降低。超声波测流是一门新兴的测量技术，它克服了传统测流方法量水精度低、不能实时连续记录过程、劳动强度大、资料统计麻烦等诸多局限性，具有独特的优点。现有超声波测流装置一般包括多普勒超声波流量计、遥测终端机和供电装置，多普勒超声波流量计用于测量渠道的流速、水位、水温、流量、累计流量，利用支架固定在将设备固定在渠道上面，或者直接固定在渠道底部；遥测终端机，用于采集本地传感器的相应的数据，并将数据发送至服务器。但是超声波测流测量渠道需有相当长的直渠段，故只适用于水路条件平直、流量变动小的大流量测量场合。这样存在以下问题：(2)明渠随着使用时间，会导致渠底污泥堆积，导致其多普勒超声波流量计存在被掩埋的风险，而且淤泥增加，也会导致其测定水深不准确。

实用新型内容

本实用新型提供了一种超声波灌区水量测定装置，解决了现有超声波灌区水量测定装置由于淤泥淤积导致测定结果不准确的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种超声波灌区水量测定装置，包括多普勒超声波流量计、遥测终端机、供电装置和流量计安装装置，所述的遥测终端机安装在立杆上的机箱内，所述的供电装置与遥测终端机连接，所述的多普勒超声波流量计安装在流量计安装装置上，所述的流量计安装装置包括安装平台和伸缩密封套，所述的安装平台的四周设置有伸缩杆，所述的伸缩杆上套有弹簧，所述的安装平台的中部与液压油缸的活塞杆安装在一起，所述的安装平台的下部还设置有液位传感器，所述的伸缩杆和液压油缸固定在底板上，所述的底板固定在渠底，所述的伸缩密封套设置在液压油缸外边，且将其密封，所述的液压油缸和液位传感器分别于PLC控制器连接。

优选地：所述的供电装置包括太阳能电池板、胶体蓄电池和充电器，所述的太阳能电池板用于给胶体蓄电池进行充电；所述充电器的用于给胶体蓄电池充电。

优选地：所述的立杆上设置有避雷针。

优选地：所述的多普勒超声波流量计、液压油缸和液位传感器的电缆通过设置在明渠上的钢管与机箱内的遥测终端机和PLC控制器连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型设置安装平台，在安装平台下面设置液压油缸和液位传感器，液位传感器实时监测安装平台下面的液位，且把液位的数据传输到PLC控制器，PLC控制器根据设定的液位数据，当传输的液位数据与设定的液位数据不一致时，PLC控制器控制液压油缸，使其活塞杆上下移动，进而带动多普勒超声波流量计上下移动，当液位传感器测定的液位数据与设置液位数据一致时，液压油缸停止运动，进而保证多普勒超声波流量计与渠底(或淤泥)保持一致的距离，保证测定数据的准确性。在平台的四周设置有伸缩杆，在伸缩杆上套有弹簧，可以有效地支撑安装平台，保持安装平台的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一个实施例的结构示意图；

图中，1为避雷针，2为太阳能电池板，3为机箱，4为遥测终端机，5为PLC控制器，6为立杆，7为钢管，8为明渠，9为伸缩杆，10为多普勒超声波流量计，11为安装平台，12为液位传感器，13为液压油缸，14为伸缩密封套，15为弹簧，16为底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种超声波灌区水量测定装置，包括多普勒超声波流量计10、遥测终端机4、供电装置和流量计安装装置，多普勒超声波流量计10采用DX-LSX-1多普勒超声波流量计10，利用声波在流体中传播的多普勒效应，通过测定流体中运动粒子散射声波的多普勒频移，即可得到流体的速度，结合内置压力式水位计，利用速度面积法，即可测量液体的流量，适合于明渠8、河道及难以建造标准断面的流速流量测量以及于各种满管和非满管明渠8流速流量测量，可以测量平均流速、水深、水温。

遥测终端机4采用DX-RTU-1遥测终端机(水文)是为满足水利水情行业遥测对多通信信道，大容量数据存储的要求而设计的新型遥测终端设备。它以高性能低功耗微控制器为核心，具有多个传感器接口和多个通信接口，是集数据采集、显示、存储、通信和远程管理等功能于一体的智能遥测数字终端设备。

遥测终端机4安装在立杆6上的机箱3内，供电装置与遥测终端机4连接，所述的供电装置包括太阳能电池板2、胶体蓄电池(图中未显示，安装在机箱内)和充电器(图中未显示，安装在机箱内)，所述的太阳能电池板2用于给胶体蓄电池进行充电；所述充电器的用于给胶体蓄电池充电。胶体蓄电池为多普勒超声波流量计10、遥测终端机4、液压油缸13、液位传感器12和PLC控制器5供电。选择太阳能和市电供电的模式，有利于降低运行成本。

多普勒超声波流量计10安装在流量计安装装置上，所述的流量计安装装置包括安装平台11和伸缩密封套14，所述的安装平台11的四周设置有伸缩杆9，所述的伸缩杆9上套有弹簧15，所述的安装平台11的中部与液压油缸13的活塞杆安装在一起，所述的安装平台11的下部还设置有液位传感器12，所述的伸缩杆9和液压油缸13固定在底板16上，所述的底板16固定在渠底，所述的伸缩密封套14设置在液压油缸13外边，且将其密封，所述的液压油缸13和液位传感器12分别于PLC控制器5连接。

立杆6上设置有避雷针1，有利于降低雷电危害，提高设备运行的安全性。

多普勒超声波流量计10、液压油缸13和液位传感器12的电缆通过设置在明渠8上的钢管7与机箱3内的遥测终端机4和PLC控制器5连接。将电缆和数据线通过钢管7与终端连接，有利于保护电缆和数据线，提高设备寿命。

本实用新型的超声波灌区水量测定装置的运行过程：

根据实际需要，在明渠8中不同位置设置本实用新型的测定装置，然后将其安装好，然后接通电源，通过PLC控制器5设定液位传感器12与渠底的距离(即多普勒超声波流量计10与渠底的距离)，在实际流量测定过程中，液位传感器12实时测定与渠底的液位数据，并且把液位数据传输给PLC控制器5，PLC控制器5实时将液位数据与设定液位数据对比，当其不一致的时候，PLC控制器5控制液压油缸13的活塞杆上升或下降，使其液位数据与设定数据一致。通过上述操作，当淤泥淤积导致多普勒超声波流量计10与设定不同时，移动活塞杆，使其上升，达到淤泥表面与设定一致，进而降低由于淤泥淤积导致其测定数据不准确的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超声波灌区水量测定装置，包括多普勒超声波流量计、遥测终端机、供电装置和流量计安装装置，所述的遥测终端机安装在立杆上的机箱内，所述的供电装置与遥测终端机连接，所述的多普勒超声波流量计安装在流量计安装装置上，其特征在于：所述的流量计安装装置包括安装平台和伸缩密封套，所述的安装平台的四周设置有伸缩杆，所述的伸缩杆上套有弹簧，所述的安装平台的中部与液压油缸的活塞杆安装在一起，所述的安装平台的下部还设置有液位传感器，所述的伸缩杆和液压油缸固定在底板上，所述的底板固定在渠底，所述的伸缩密封套设置在液压油缸外边，且将其密封，所述的液压油缸和液位传感器分别于PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种超声波灌区水量测定装置，其特征在于：所述的供电装置包括太阳能电池板、胶体蓄电池和充电器，所述的太阳能电池板用于给胶体蓄电池进行充电；所述充电器的用于给胶体蓄电池充电。

3.根据权利要求1所述的一种超声波灌区水量测定装置，其特征在于：所述的立杆上设置有避雷针。

4.根据权利要求1所述的一种超声波灌区水量测定装置，其特征在于：所述的多普勒超声波流量计、液压油缸和液位传感器的电缆通过设置在明渠上的钢管与机箱内的遥测终端机和PLC控制器连接。