CN214473452U - 一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置，属于液体流速测量工程领域。本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置包括桶体、控制件、连接件、水流发电机、电压表以及接收件，因为根据本实用新型提供的测量装置，通过测量水流发电机产生的电压，并对应计算出液体的流速，得出水流发电机的电压与液体的流速之间的线性关系，所以本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置具有操作简单、精度高、便于安装与维护及响应速度快的优点。

Description

一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种液体流速测量工程领域，具体涉及一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置。

背景技术

现有技术中，测量流速的方法有许多种，有些流速计基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差来实现流量测量。这类流速计种类繁多，如：均速管型流量测量装置基于毕托管测速原理，以测管道中直线上几点流速来推算流量；文丘里型流量测量装置利用外文丘管喉部加速产生低压，而将内文丘利管的尾部置于的喉部低压区，促使内文丘利管的喉部产生更低的低压，因而在同样的流量下可获得更大的输出差压。还有直接利用水流动能测流速，如：旋桨式流速仪，当水流作用到仪器的感应元件旋浆时，旋浆即产生回转运动，其回转率与流速之间存在着一定的函数关系，通过此关系测定流速。还有利用热传导原理测流速，如热丝流速仪、热膜流速仪等；还有利用其他与流速相关的物理效应测流速，如激光流速仪、超声波测速仪等；通过测量单位时间内流体中某一质点流经空间的距离以及流经固定距离所需的时间，计算得出流速，或者在水面投放浮标等示踪物来量测流速。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置。

本实用新型提供了一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置，用于测量水流发电机的电压与液体的流速之间的关系，具有这样的特征，包括：桶体，用于盛装液体，具有一个开口；控制件，用于控制液体从开口流出的流量；连接件，一端与控制件连通，用于引导液体向下流动；水流发电机，与连接件的另一端连通，用于接收从连接件流出的液体，并产生电压；接收件，设置在水流发电机的下方，用于接收从水流发电机流出的液体；以及电压表，用于测量水流发电机产生的电压。

在本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置中，还具有这样的特征：其中，连接件为塑料软管。

在本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置中，还具有这样的特征：桶体包括第一刻度标识，设置在桶体的外壁上，用于读取桶体中液体的体积。

在本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置中，还具有这样的特征：密封件，设置在连接件的两端，用于防止液体外漏。

在本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置中，还具有这样的特征：其中，接收件包括：第二刻度标识，设置在接收件的表面，用于读取从水流发电机流出的液体的体积。

在本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置中，还具有这样的特征：把手，设置在接收件的侧壁。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，包括桶体、控制件、连接件、水流发电机、电压表以及接收件，因为本实用新型在使用该装置中，通过测量水流发电机产生的电压，并对应计算出液体的流速，得出水流发电机的电压与液体的流速之间的线性关系，所以本实用新型提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置具有操作简单、精度高、便于安装与维护及响应速度快的优点。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中基于水流发电机的液体流速计的测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中水流发电机产生的感应电压与水流速速的关系结果示意图；以及

图3是本实用新型的实施例中标定好的流速计的界面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本实用新型作具体阐述。

<实施例>

图1是本实施例中基于水流发电机的液体流速计的测量装置的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置10包括桶体11、控制件12、第一管道13、连接件14、第二管道15、水流发电机16、电压表17以及接收件18。

桶体11呈圆柱状，用于盛装水，底部具有一个开口(图中未示出)，在开口处连通有控制件12。

在桶体11的外壁上还设置有刻度标识111，用于读取桶体11中盛装的水的体积。

控制件12与开口一体连通，用于控制从开口流出的水流的流量，包括第一管道13以及安装在第一管道13上的阀门19。

第一管道13呈圆柱状，具有第一端部131及第二端部132。

第一端部131与桶体11一体连通，第二端部132与连接件14连通。

连接件14呈圆柱状，为塑料软管，用于引导水流向下流动，具有第三端部141及第四端部142。

第三端部141套设在第一管道13的第二端部132上，并与第一管道13的第二端部132连通。在第三端部141与第二端部132的接口处设置有密封胶带(图中未示出)，防止水流外漏。

第二管道15呈圆柱状，套设在第四端部142上，具有第五端部151与第六端部152。第五端部151与第四端部142连通，并在接口设置有密封胶带，防止水流外漏。

水流发电机16安装在第二管道15上，用于接收从连接件14流出的水流，并产生电压。具体地，流经水流发电机16的水流推动水流发电机16进行发电，当流速越大时，水流发电机16的涡轮(图中未示出)转速就越快，根据电磁感应原理，切割磁力线所产生的电动势就越大，所以在本实施例中，通过测量水流发电机16产生的电压来对应计算出的该电压下的水流流速。

电压表17与水流发电机16通过电线连接，用于测量水流发电机16产生的电压。

接收件18呈圆柱状，安装在水流发电机16的下方，用于接收从水流发电机16流出的水流，包括刻度标识181、把手182。

刻度标识181设置在接收件18的表面，用于读取接收件18接收的从水流发电机16中流出的液体的体积。

把手182设置在接收件18的侧壁，方便使用者转移接收件18。

本实施例提供的基于水流发电机的液体流速计的使用方法如下：

步骤1，将长度为20米、横截面积为1.4平方厘米的连接件14的两端分别与控制件12及水流发电机16连通，并用密封胶带封紧接口，再将电压表17的电压档与水流发电机16接通，将接收件18放置在水流发电机16的下方；

步骤2，关闭阀门19，向桶体11内注水，注满水后，再打开阀门19，堵住第二管道15的第六端口，待水注满连接件14后，把桶体11中的水加到4.5L，使水流从第二管道15的第六端口流下至接收件18中，并一直向桶内加液体，使液体液面保持在4.5L的刻度处，待电压表17示数稳定后，读取水流发电机16产生的电压，并计时20s、30s、40s，电压从0.16-49.82V共24个不同的电压值；

步骤3，计时结束后，将接收件18移开，待接收件18内液体的液面稳定后，读取并记录接收件18内液体的体积V；

步骤4，将步骤1中的连接件14更换为其他长度的连接件14，连接件的一共有24段，分别对应0.16-49.82V之间的24个不同电压值，长度分别为：0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、7、9、12、15、18、20、22、24m。重复步骤1-3，通过公式v＝V÷S÷T(v为水流流速，V为接收件18中水的体积，S为连接件14的横截面积，T为时间)，计算得到不同电压值对应下的水流的流速v，三次测量后求平均值。

测量的数据如表1。

表1为不同电压值对应下的水流的流速

测量的结果如图2所示。图2为本实施例中水流发电机产生的感应电压与水流速速的关系结果示意图。

由图2可知，本实施例提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置对于液体流速在16至196cm/s之间的线性度为0.55％，精度高，可达到±5％R，响应速度快，对原始流体影响较小。

本实施例利用不同流速的水流标定水流发电机16产生的感应电压与水流速速的关系，在电压表17上标定相应的流速，制成流速计。

图3为本实施例中标定好的流速计的界面示意图。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，包括桶体、控制件、连接件、水流发电机、电压表以及接收件，因为本实用新型在使用该装置中，通过测量水流发电机产生的电压，并对应计算出液体的流速，得出水流发电机的电压与液体的流速之间的线性关系，所以本实施例提供的基于水流发电机的液体流速计的测量装置具有操作简单、精度高、便于安装与维护及响应速度快的优点。

进一步地，本实施例对于流速低于16cm/s及高于196cm/s的流速的流体没有进行标定。但是按照实验的原理来说，水流发电机产生的感应电压与流速的线性度仍然会非常高。从原理上来说，没有任何因素会降低较高流速下该实验装置的线性度与灵敏度。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于水流发电机的液体流速计的测量装置，用于测量水流发电机的电压与液体的流速之间的关系，其特征在于，包括：

桶体，用于盛装所述液体，具有一个开口；

控制件，用于控制所述液体从所述开口流出的流量；

连接件，一端与所述控制件连通，用于引导所述液体向下流动；

水流发电机，与所述连接件的另一端连通，用于接收从所述连接件流出的液体，并产生电压；

接收件，设置在所述水流发电机的下方，用于接收从所述水流发电机流出的液体；以及

电压表，用于测量所述水流发电机产生的电压。

2.根据权利要求1所述的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，其特征在于：

其中，所述连接件为塑料软管。

3.根据权利要求1所述的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，其特征在于：

其中，所述桶体包括：

第一刻度标识，设置在所述桶体的外壁上，用于读取所述桶体中液体的体积。

4.根据权利要求1所述的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，其特征在于，还包括：

密封件，设置在所述连接件的两端，用于防止液体外漏。

5.根据权利要求1所述的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，其特征在于：

其中，所述接收件包括：

第二刻度标识，设置在所述接收件的表面，用于读取从所述水流发电机流出的液体的体积。

6.根据权利要求5所述的基于水流发电机的液体流速计的测量装置，其特征在于，还包括：

把手，设置在所述接收件的侧壁。

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