CN210346785U - 一种污水管网水量测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种污水管网水量测量装置，通过距离传感器检测超声波接收器底面与水流液面的距离，控制器判断超声波接收器底面是否与水流液面相接触，如果相接触，控制器控制超声波发射器向超声波接收器发射超声波。超声波接收器将接受到的超声波的频率和超声波发射器发出的超声波的频率相比较，得到频率差，根据得到的频率差可以求得污水管道内的水流流速。另外根据当前支杆的伸缩量可以得到污水管道内的水位，根据水位和管道的管径可以计算出过流面积，根据过流面积和水流流速，从而得出整个断面的水流流量。本申请的污水管网水量测量装置能够同时测量满管和满管时的污水管网水量，对于非满管污水管网的水量测量准确度也更高。

Description

一种污水管网水量测量装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种污水管网水量测量装置。

背景技术

一个城市或者一个区域把需要收集的排污口的污水收集起来，通过管道排到污水处理厂，这些管道就组成了网状结构，俗称污水管网。污水管网是重要的污水处理设施，一旦污水管网出现问题就会导致相应的排污系统出现故障，因此对污水管网进行实时监测是很有必要的。其中，对于城市污水管网的水量测量尤为重要，实时监测污水管网的水量，能够在污水管网某一段水流过大对污水管道造成较大的冲击及时采取措施防止污水管道破损。现有的污水管道水量监测装置通过测量仪器水污水管网内部的水量进行检测，但是这些测量装置对于非满管侧城市生活污水管网水量测量都存在一定的局限性，当测量非满管污水管网是测量水量准确度较低。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种污水管网水量测量装置，能够解决目前测量装置对于非满管侧城市生活污水管网水量测量都存在一定的局限性，当测量非满管污水管网是测量水量准确度较低的问题。

本实用新型实施例公开了一种污水管网水量测量装置，所述污水管网水量测量装置包括：测量主体和控制器，所述测量主体和所述控制器电连接，所述测量主体包括支杆、距离传感器以及超声波流量计，所述超声波流量计包括超声波发射器和超声波接收器，所述支杆设置于井壁上，所述支杆的底端连接所述距离传感器和所述超声波接收器，所述超声波发射器设置于管道内壁上且与所述超声波接收器相对，所述支杆为可伸缩杆，所述支杆可带动所述超声波接收器沿与水流流动方向垂直的方向移动；

所述距离传感器、所述超声波发射器、所述支杆以及所述超声波接收器均与所述控制器电连接，所述控制器根据所述距离传感器检测的水流液面到所述超声波接收器底面的距离控制所述支杆的伸缩，且当所述超声波接收器底面与水流液面相接触时控制所述超声波发射器发射超声波，根据所述超声波接收器检测的超声波信号计算水流水量。

可选的，所述支杆通过多个支架与井壁固定连接。

可选的，所述控制器设置于底面，所述控制器通过固定杆固定于地面上，所述固定杆的底部设置有地笼，所述地笼设置于大地内部，所述地笼与所述固定杆固定连接。

可选的，所述固定杆的顶部设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板用于对所述测量主体和所述控制器供电。

可选的，所述测量主体通过绝缘导线与所述控制器电连接。

可选的，所述控制器的表面设置有控制屏，所述控制屏用于实时观测数据和设置参数。

本申请提供的一种污水管网水量测量装置，包括：测量主体和控制器，所述测量主体和所述控制器电连接，所述测量主体包括支杆、距离传感器以及超声波流量计，所述超声波流量计包括超声波发射器和超声波接收器，所述支杆设置于井壁上，所述支杆的底端连接所述距离传感器和所述超声波接收器，所述超声波发射器设置于管道内壁上且与所述超声波接收器相对，所述支杆为可伸缩杆，所述支杆可带动所述超声波接收器沿与水流流动方向垂直的方向移动；所述距离传感器、所述超声波发射器、所述支杆以及所述超声波接收器均与所述控制器电连接，所述控制器根据所述距离传感器检测的水流液面到所述超声波接收器底面的距离控制所述支杆的伸缩，且当所述超声波接收器底面与水流液面相接触时控制所述超声波发射器发射超声波，根据所述超声波接收器检测的超声波信号计算水流水量。使用时，首先通过距离传感器检测超声波接收器底面与水流液面的距离，距离传感器将距离信号发送给控制器，控制器判断超声波接收器底面是否与水流液面相接触，如果相接触，控制器控制超声波发射器向超声波接收器发射超声波。超声波接收器将接受到的超声波的频率和超声波发射器发出的超声波的频率相比较，得到频率差，由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移，由于这个频率差正比于流体流速，因此根据得到的频率差可以求得污水管道内的水流流速。另外根据当前支杆的伸缩量可以得到污水管道内的水位，根据水位和管道的管径可以计算出过流面积，根据过流面积和水流流速，从而得出整个断面的水流流量。本申请的污水管网水量测量装置能够同时测量满管和满管时的污水管网水量，对于非满管污水管网的水量测量准确度也更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施例提供的污水管网水量测量装置的整体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的污水管网水量测量装置的控制器的构成图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种污水管网水量测量装置，如图1所示，本实用新型实施例公开了一种污水管网水量测量装置，所述污水管网水量测量装置包括：测量主体1和控制器2，所述测量主体1和所述控制器2电连接，所述测量主体1包括支杆11、距离传感器12以及超声波流量计13，所述超声波流量计13包括超声波发射器131和超声波接收器132，所述支杆11设置于井壁上，所述支杆11的底端连接所述距离传感器12和所述超声波接收器132，所述超声波发射器131设置于管道内壁上且与所述超声波接收器132相对，所述支杆11为可伸缩杆，所述支杆11可带动所述超声波接收器132沿与水流流动方向垂直的方向移动。

所述距离传感器12、所述超声波发射器131、所述支杆11以及所述超声波接收器132均与所述控制器2电连接，所述控制器2根据所述距离传感器12检测的水流液面到所述超声波接收器132底面的距离控制所述支杆11的伸缩，且当所述超声波接收器132底面与水流液面相接触时控制所述超声波发射器131发射超声波，根据所述超声波接收器132检测的超声波信号计算水流水量。

具体的，首先通过距离传感器12检测超声波接收器132底面与水流液面的距离，距离传感器12将距离信号发送给控制器2，控制器2判断超声波接收器132底面是否与水流液面相接触，如果相接触，控制器2控制超声波发射器131向超声波接收器132发射超声波。控制器2将超声波接收器132接受到的超声波的频率和超声波发射器131发出的超声波的频率相比较，得到频率差，由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移，这个频率差正比于流体流速，因此根据得到的频率差可以求得污水管道内的水流流速。另外根据当前支杆11的伸缩量可以得到污水管道内的水位，根据水位和管道的管径可以计算出过流面积，根据过流面积和水流流速，从而得出整个断面的水流流量。

另外如果水流较小导致超声波接收器132底面与水流液面没有相接触，距离传感器12将测量的距离发送给控制器2，控制器2根据当前距离控制支杆11伸缩，支杆11内可设置伸缩装置比如活塞、凸轮等机构，支杆11的伸缩带动超声波接收器132向超声波发射器131移动，直至超声波接收器132的底面与液面相接触。保持超声波接受132底面与液面相接触能够防止空气中颗粒影响检测的频率差，提高水量测量准确性。本申请的污水管网水量测量装置能够同时测量满管和满管时的污水管网水量，对于非满管污水管网的水量测量准确度也更高。

为了实现上述的控制过程，在本申请中，控制器2可以是能够满足上述计算要求的数据处理芯片，如单片机、PLC等。控制器2可以通过终端控制，控制器2分别连接距离传感器12、超声波发射器131、超声波接收器132以及支杆11。如图2所示，为本申请控制器2的构成图，为了配置控制器2实现控制功能，控制器2包括信号接收单元21、超声波发射器控制单元22、支杆控制单元23以及信号发送单元24。信号接收单元41用于距离传感器12检测的距离信号，判断超声波接收器底面是否与液面相接触，控制支杆11的伸缩，还用于接收超声波接收器132接收的超声波信号，计算发射超声波频率和接收超声波频率的频率差，再根据支杆11的伸缩量和管道内径计算过流面积，最后根据过流面积和频率差计算得到污水管网管道内的水流量。信号发送单元24用于将产生的控制信号发送给终端，另外也可以通过终端更改控制器2内部设置的预设参数。

作为优选的实施例，所述支杆11通过多个支架111与井壁固定连接。支杆11可以分为固定段和可伸缩段，固定段通过多个支架111固定在井壁上，可伸缩段带动端部连接的超声波接收器132沿与水流流动方向垂直的方向移动。

作为优选的实施例，所述控制器2设置于地面，所述控制器2通过固定杆21固定于地面上，所述固定杆21的底部设置有地笼22，所述地笼22设置于大地内部，所述地笼22与所述固定杆21固定连接。通过地笼22将固定杆21固定在地面上，同时固定控制器2。

作为优选的实施例，所述固定杆21的顶部设置有太阳能电池板23，所述太阳能电池板23用于对所述测量主体1和所述控制器2供电。太阳能电池板23可为整套设备提供电能，防止设备断电，使得污水管网水量测量能够实时进行。

作为优选的实施例，所述测量主体1通过绝缘导线3与所述控制器2电连接。绝缘导线3可以缠绕在支杆11上，防止绝缘导线3干扰测量。通过绝缘导线3连接的测量主体1和控制器2能够更迅速的传送数据。

作为优选的实施例，所述控制器2的表面设置有控制屏24，所述控制屏24用于实时观测数据和设置参数。用于可以通过控制屏24观测数据，也可以通过控制屏24更改控制器2内设置参数。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确流程，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种污水管网水量测量装置，其特征在于，所述污水管网水量测量装置包括：测量主体(1)和控制器(2)，所述测量主体(1)和所述控制器(2)电连接，所述测量主体(1)包括支杆(11)、距离传感器(12)以及超声波流量计(13)，所述超声波流量计(13)包括超声波发射器(131)和超声波接收器(132)，所述支杆(11)设置于井壁上，所述支杆(11)的底端连接所述距离传感器(12)和所述超声波接收器(132)，所述超声波发射器(131)设置于管道内壁上且与所述超声波接收器(132)相对，所述支杆(11)为可伸缩杆，所述支杆(11)可带动所述超声波接收器(132)沿与水流流动方向垂直的方向移动；

所述距离传感器(12)、所述超声波发射器(131)、所述支杆(11)以及所述超声波接收器(132)均与所述控制器(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种污水管网水量测量装置，其特征在于，所述支杆(11)通过多个支架(111)与井壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种污水管网水量测量装置，其特征在于，所述控制器(2)设置于地面，所述控制器(2)通过固定杆(21)固定于地面上，所述固定杆(21)的底部设置有地笼(22)，所述地笼(22)设置于大地内部，所述地笼(22)与所述固定杆(21)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种污水管网水量测量装置，其特征在于，所述固定杆(21)的顶部设置有太阳能电池板(23)，所述太阳能电池板(23)用于对所述测量主体(1)和所述控制器(2)供电。

5.根据权利要求1所述的一种污水管网水量测量装置，其特征在于，所述测量主体(1)通过绝缘导线(3)与所述控制器(2)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种污水管网水量测量装置，其特征在于，所述控制器(2)的表面设置有控制屏(24)，所述控制屏(24)用于实时观测数据和设置参数。

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