CN210319424U - 一种管道流向判断装置 - Google Patents
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Abstract
一种管道流向判断装置，包括设置在检查井内靠近检查井盖底部的主机，所述主机上设有天线，所述主机上设有向下延伸的连接杆，所述连接杆的下端设有与所述主机电连接的流向传感器。本实用新型通过流向传感器监测出地下排水管道内的流态，并通过设置在靠近检查井口处的主机和主机上的天线将监测结果信号有效地传输出去，结构简单，在使用较低的成本实现对排水管道的流向进行在线监测。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及管道在线监测领域，具体涉及一种管道流向判断装置。
【背景技术】
随着国家智慧城市建设的推进，排水管网信息化建设也进入了快速发展的阶段，排水管网信息化建设涉及到大数据云平台技术、管道缺陷检测技术、管道在线监测技术、管网数学模型技术、河道无人监测船等多项技术。其中管道在线监测技术作为排水管道实时监测数据获取的最主要手段，在排水管网信息化建设中起到十分重要的作用。因此，排水管网信息化建设的推进很大程度上依赖管道在线监测仪表的发展。
传统的在线监测仪表在排水管道中存在容易受到各种因素干扰，测量结果传输信号较差、仪器成本高等问题，并不适用于在线监测排水管网管道流向，无法得知管道内的流态是静态还是动态，会限制管网污染物的模拟计算，无法对排水管网的污染物转移进行有效的预测与跟踪。
【发明内容】
针对现阶段管道流向监测存在的问题，本实用新型提供了一种新型的管道流向判断装置。
本实用新型采取如下技术方案：
一种管道流向判断装置，包括设置在检查井内靠近检查井盖底部的主机，所述主机上设有天线，所述主机上设有向下延伸的连接杆，所述连接杆的下端设有与所述主机电连接的流向传感器。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述流向传感器包括设于所述连接杆下端的外壳、相对设置在所述外壳上的两接近开关、设于所述两接近开关之间并通过转轴铰接在所述外壳上的桨叶。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述流向传感器包括设于所述桨叶上并与所述两接近开关一一对应的两金属片。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述外壳为底部挖空的矩形框架，所述接近开关设置在外壳内部靠上部分，所述转轴设置在所述外壳中央，所述金属片设置在所述桨叶上部。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述接近开关为工作模式处于常开状态的微型金属接近开关，所述接近开关的触发距离不大于1mm，探测面积不小于0.1cm2，所述接近开关形状为圆柱形，直径不大于5mm。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述外壳由316不锈钢材质制造。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述桨叶为矩形圆角形状，宽度为30mm，长度为120mm，厚度不大于3mm，所述桨叶在所述外壳上的有效摆动角度为30°，所述桨叶的材质为铝合金，所述桨叶的重心位置到所述桨叶底部的距离不长于桨叶长度的三分之一。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述金属片上设有在所述桨叶摆动至最大角度时与对应的接近开关的探测平面相平行的侧面，所述侧面上供所述接近开关探测的有效探测面积不小于0.5cm2。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述转轴由光滑的塑料材质制成，绝对粗糙度不大于0.002ks(mm)。
如上所述的一种管道流向判断装置，所述主机为网络RTU，其具有不少于2路开关量监测通道，网络制式为GPRS/4g，所述流向传感器在安装至检查井内时，所述流向传感器5的最底端与管道底部之间的距离不小于10cm。
与现有技术相比，本实用新型有如下优点：
本实用新型通过流向传感器监测出地下排水管道内的流态，并通过设置在靠近检查井口处的主机和主机上的天线将监测结果信号有效地传输出去，结构简单，在使用较低的成本实现对排水管道的流向进行在线监测。同时可通过布置多个流向在线监测点位来提高流向监测数据的有效性。通过对管道流向进行在线监测，来弥补当前管道流量在线监测上的空白。为排水管网的在线监测以及后续的数学模型动态模拟提供更为有效的实时监测数据支撑，大大提高管网信息化建设的进程。
【附图说明】
为了更清晰地说明本实用新型的技术方案，下面对实施例描述中所需要的附图进行说明介绍，明显地，以下附图仅仅是本发明实施过程中的部分实施例，对于该领域的技术人员，还能根据本发明内容轻易地获得其他实施例的附图。
图1为一种管道流向判断装置在管道内安装示意图；
图2A为一种管道流向判断装置的流向传感器正视图；
图2B为一种管道流向判断装置的流向传感器侧视图。
【具体实施方式】
下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种管道流向判断装置，包括设置在检查井内靠近检查井盖1底部即靠近检查井口的主机3，所述主机3安装位置在检查井口的边缘，安装后不能影响管道的正常下井检修工作，优选地，主机3的顶部与井盖1的底部相隔15cm的距离。所述主机3上设有天线2，所述主机3上设有向下延伸的连接杆4，所述连接杆4设置在检查井壁上，顶部与所述主机3相连，所述连接杆4的下端设有与所述主机3电连接的流向传感器5，流向传感器5安装在地下管道6的内部，安装方向为垂直向下，流向传感器5与地下管道6内污水或者雨水接触，用于根据不同的地下管道内液体流向产生不同的电压信号。优选地，所述主机3为网络RTU，用于供电、数据采集和处理、数据发送和接收，主机3的外观尺寸不大于15cm*10cm*5cm，并且具有不少于2路开关量监测通道，以锂电池方式供电，网络制式为GPRS/4g。更优选地，主机3采用GPRS网络制式，以在满足数据传输带宽的前提下保证在检查井内有更好的信号条件，其电池容量不小于3200mAh，确保装置能够连续稳定监测不少于两个月。
进一步地，为了确保能正常的进行信号传输，所述天线2的长度不小于20cm，当检查井内信号条件不佳时，将适当延长天线2的长度或者采用贯穿井盖1的布置。
进一步地，为了保证装置的稳定性，所述连接杆4采用铝合金或者不锈钢圆管，外径不小于30mm，厚度不小于2mm。优选地，所述连接杆4采用外径为35mm、厚度3mm的铝合金圆管。
进一步地，为了确保流向传感器5能够在不同高度的地下管道6液位下实现监测作用，流向传感器5的安装高度不宜过高，但过低的安装高度容易使流向传感器5受到管道6内淤积以及异物的干扰，影响监测效果，因此，优选地，所述流向传感器5安装高度为底端与地下管道底部的距离不短于10cm。更优选地，所述流向传感器5安装高度为底部与地下管道底部相隔15cm，此时流向传感器5监测效果以及稳定性较好。
本实施例通过流向传感器监测出地下排水管道内的流态，并通过设置在靠近检查井口处的主机和主机上的天线将监测结果信号有效地传输出去，结构简单，在使用较低的成本实现对排水管道的流向进行在线监测。同时可通过布置多个流向在线监测点位来提高流向监测数据的有效性。通过对管道流向进行在线监测，来弥补当前管道流量在线监测上的空白。为排水管网的在线监测以及后续的数学模型动态模拟提供更为有效的实时监测数据支撑，大大提高管网信息化建设的进程。
进一步地，如图2A所示，所述流向传感器5包括设于所述连接杆4下端的外壳7、相对设置在所述外壳7上的两接近开关8、设于所述两接近开关8之间并通过转轴11铰接在所述外壳7上的桨叶9。流向传感器5结构简单，方便使用。当地下管道6内液体静止时，流向传感器5的桨叶9处于垂直向下状态，此时两接近开关8均处于非触发状态，主机3的开关量通道均处于断开状态，其记录信息为0；当地下管道6内液体的流向为正向时，即向右时，此时桨叶9向右摆动触发相对应的接近开关8，主机3的开关量通道1处于闭合状态，其记录信息为1；当管道6内液体的流向为反向时，即向左时，此时桨叶9向左摆动触发相对应的接近开关8，主机3的开关量通道2处于闭合状态，其记录信息为-1；主机3将不同时刻的0、1、-1信号处理成相应的数字信号，通过移动网络发送至服务器，从而完成对管道流向的实时监测。
进一步地，为保证流向传感器5对地下管道6内的偶发状况具有良好的抗干扰性，外壳7的尺寸不宜过小；但过大的尺寸会对管道本身的过流能力造成不利影响，因此，优选地，外壳7的尺寸为40mm*70mm*20mm。优选地，外壳7采用铝合金或者316不锈钢材质，加工精度不大于0.5mm，形状为底部挖空的矩形框架，挖空尺寸不小于20mm*35mm*10mm。外壳7上部设置有2个接近开关8，左右各1个，对称布置，桨叶9和转轴11设置在外壳9的中部，桨叶9为左右摆动布置，上半部分设置在外壳7的挖空内部，下半部分设置在外壳7的外部。
进一步地，所述接近开关8为微型金属接近开关，工作模式为常开状态，所述接近开关8触发距离不大于1mm，探测面积不小于0.1cm2，所述接近开关8形状为圆柱形，直径不大于5mm，所述接近开关8的材质具有良好的耐腐蚀与防水性能。更优选地，所述接近开关8触发距离为0.5mm，最小探测面积为0.05cm2，直径为4mm，采用316不锈钢材质，并且具有Ip68防护等级。
进一步地，如图2B所示，所述桨叶9为矩形圆角形状，优选地，其宽度为30mm，长度为120mm。为了保障桨叶9对较小流速具有较好的灵敏度，其厚度不大于3mm，有效摆动角度为30°，最小触发流速不大于0.1m/s。
优选地，所述桨叶9材质为铝合金，若桨叶9采用非金属材质，则所述桨叶9上半部分的两侧需要设有突出部分，所述流向传感器5需要包括设于所述桨叶9上的突出部分并与所述两接近开关8一一对应的两金属片10。所述金属片10上设有在所述桨叶9摆动至最大角度时与对应的接近开关8的探测平面相平行的侧面，所述侧面上供所述接近开关探测的有效探测面积不小于0.5cm2。
进一步地，为了使桨叶9对地下管道6内的流速变化具有较好的灵敏度，所述桨叶9的重心位置到所述桨叶9底部的距离不长于桨叶长度的三分之一，当然，也能够通过控制不同高度位置的厚度不同实现。
进一步地，为了方便桨叶8的摆动，所述转轴11由光滑的塑料材质制成，绝对粗糙度不大于0.002ks(mm)。
下面将对本实用新型所提供的流向判断装置的工作流程进行阐述：
当地下管道6内液体静止时，流向传感器5的桨叶9处于垂直向下状态，此时接近开关8均处于非触发状态，主机3的开关量通道均处于断开状态，其记录信息为0；当地下管道6内液体的流向为正向时，即向右时，此时桨叶9向右摆动，右侧的接近开关8处于触发状态，主机3的开关量通道1处于闭合状态，其记录信息为1；当地下管道6内液体的流向为反向时，即向左时，此时桨叶9向左摆动，左侧的接近开关8处于触发状态，主机3的开关量通道2处于闭合状态，其记录信息为-1；主机3将不同时刻的0、1、-1信号处理成相应的数字信号，通过移动网络发送至服务器，从而完成对管道流向的实时监测。
Claims (10)
1.一种管道流向判断装置，其特征在于，包括设置在检查井内靠近检查井盖(1)底部的主机(3)，所述主机(3)上设有天线(2)，所述主机(3)上设有向下延伸的连接杆(4)，所述连接杆(4)的下端设有与所述主机(3)电连接的流向传感器(5)。
2.根据权利要求1所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述流向传感器(5)包括设于所述连接杆(4)下端的外壳(7)、相对设置在所述外壳(7)上的两接近开关(8)、设于所述两接近开关(8)之间并通过转轴(11)铰接在所述外壳(7)上的桨叶(9)。
3.根据权利要求2所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述流向传感器(5)包括设于所述桨叶(9)上并与所述两接近开关(8)一一对应的两金属片(10)。
4.根据权利要求3所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述外壳(7)为底部挖空的矩形框架，所述接近开关(8)设置在外壳内部靠上部分，所述转轴(11)设置在所述外壳(7)中央，所述金属片(10)设置在所述桨叶(9)上部。
5.根据权利要求2所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述接近开关(8)为工作模式处于常开状态的微型金属接近开关，所述接近开关(8)的触发距离不大于1mm，探测面积不小于0.1cm2，所述接近开关(8)形状为圆柱形，直径不大于5mm。
6.根据权利要求2所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述外壳(7)由316不锈钢材质制造。
7.根据权利要求3所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述桨叶(9)为矩形圆角形状，宽度为30mm，长度为120mm，厚度不大于3mm，所述桨叶(9)在所述外壳(7)上的有效摆动角度为30°，所述桨叶(9)的材质为铝合金，所述桨叶(9)的重心位置到所述桨叶(9)底部的距离不长于桨叶长度的三分之一。
8.根据权利要求7所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述金属片(10)上设有在所述桨叶(9)摆动至最大角度时与对应的接近开关(8)的探测平面相平行的侧面，所述侧面上供所述接近开关探测的有效探测面积不小于0.5cm2。
9.根据权利要求2所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述转轴(11)由光滑的塑料材质制成，绝对粗糙度不大于0.002ks(mm)。
10.根据权利要求1所述的一种管道流向判断装置，其特征在于，所述主机(3)为网络RTU，其具有不少于2路开关量监测通道，网络制式为GPRS/4g，所述流向传感器(5)在安装至检查井内时，所述流向传感器(5)的最底端与管道底部之间的距离不小于10cm。
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| CN201921351143.1U CN210319424U (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 一种管道流向判断装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112729593A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 连云港腾越电子科技有限公司 | 一种用于水管的超声流量计大范围温度测量设备和方法 |
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2019
- 2019-08-19 CN CN201921351143.1U patent/CN210319424U/zh active Active
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| CN112729593B (zh) * | 2020-12-22 | 2021-10-01 | 连云港腾越电子科技有限公司 | 一种用于水管的超声流量计大范围温度测量设备和方法 |
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