RU6622U1 - Система для измерения расхода жидкости - Google Patents

Abstract

1. Система для измерения расхода жидкости, содержащая датчик контроля уровня жидкости, выход которого подключен к входу устройства приема и обработки информации, информационный выход которого подключен к входу блока индикации, подключенные к источнику питания, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство гашения скорости потока жидкости, расположенное по движению потока жидкости, а устройство приема и обработки информации содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок временной развертки и вычислительный блок, при этом вход разрешения преобразования АЦП подключен к выходу блока временной развертки, а выход АЦП - к вычислительному блоку, причем АЦП, блок временной развертки и вычислительный блок подключены к источнику питания.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик контроля уровня жидкости выполнен поплавковым.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик контроля уровня жидкости выполнен ультразвуковым.4. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство гашения скорости потока жидкости выполнено в виде пластин, или сетки, или стержней, или цилиндров.

Description

Полезная модель относится к технике измерения расхода жидкости, в частности к измерению расхода жидкостей в безнапорных канализационных системах и может быть использована при необходимости коммерческого учета объема сточных вод, сбрасываемых потребителями в городскз о канализационн То сеть.

Известно устройство для регулирования расхода (см. заявку Франции №2454606, ют. GOIF1/05, 1983г.), содержащее расходомер, имеющий регистрирующую деталь в виде диска, несущего цифровые символы. Дополнительно введена деталь в виде другого диска, на котором нанесены символы, представляющие собой нелинейную функцию расхода, например высоту воды над тре тольным водосливом. Положение регистрирующей детали, считываемое датчиком, изменяется с входным сигналом. Цифровые символы размещены на регистрирующей детали так, что выходные сигналы датчика индуцируют расход. Входная деталь может представлять собой вал, соединенный с поплавком.

Недостатками известного устройства являются следующие: основные части конструкции построены на механических элементах и узлах, отсутствуют блоки, позволяющие интегрировать во времени текущий расход воды. Это снижает точность измерения текущего расхода и функциональные возможности устройства.

систему, интегрирующий узел, з сазатель уровней и расходов импульсов. При этом, интегрирующий узел водомера выполнен в виде металлических стержней, длина которых соответствует кривой зависимости расхода от уровня.

Недостатком известного водомера-интегратора является то, что аппаратная функция расхода жидкости задается механическими средствами - металлическими стержнями разной длины,т.е. происходит только ее фиксация. Это снижает точность измерения интегральных (во времени) расходов жидкости. Кроме этого, известный водомеринтегратор невозможно использовать в условиях городской канализационной системы, а также отсутствует возможность передачи интегральных значений расходов жидкости в электронновычислительную машину (ЭВМ) или в телемеханику (ТМ). Это снижает функциональные возможности устройства.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является система для измерения расхода жидкости ( см. авт.свид. СССР №1765695, кл. G01 F 1/05, опуб. 30.09.92г., бюл.№36), содержащая датчик контроля уровня жидкости, выход которого подключен ко входу устройства приема и обработки информации, информационный выход которого подключен ко входу первого блока индикации, блок сравнения, блок сигнализации, второй и третий блоки индикации, подключенные к источнику питания. Входы второго и третьего блоков индикации подсоединены ко второму и третьему выходам устройства приема и обработки информации, а четвертый и пятый его выходы подключены к управляющему входу первого блока индикации и ко блока сравнения, соединенного выходами соответственно с первым и вторым входами блока сигнализации. п подходы к коллектору осуществляются с помощью труб различного диаметра. Это снижает функциональные возможности системы. Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи расширения функциональных возможностей системы за счет обеспечения измерения расхода безнапорного потока жидкости через тонкостенный водослив. Для решения указанной задачи известная система для измерения расхода жидкости, содержащая датчик контроля уровня жидкости, выход которого подключен ко входу устройства приема и обработки информации, информационный выход которого подключен ко входу блока индикации, подключенные к источнику питания, согласно езной модел |., дополнительно содержит устройство гашения скорости потока жидкости, расположенное по движению потока жидкости, а устройство приема и обработки информации содержит аналогоцифровой преобразователь ( АЦП ), блок временной развертки и вычислительный блок, при этом вход разрешения преобразования АЦП подключен к выходу блока временной развертки, а выход АЦП к вычислительному блоку, причем АЦП, блок временной развертки и вычислительный блок подключены к источнику питания. Кроме того, датчик контроля уровня жидкости выполнен поплавковым или ультразвуковым, а устройство гашения скорости потока жидкости выполнено в виде пластин, или сетки, или стержней, или цилиндров. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена функциональная схема системы для измерения расхода жидкости; на фиг.2 изображен схематически канализационный колодец, в котором размещены тонкостенный водослив, направляющая труба с датчиком контроля уровня жидкости и устройство гашения скорости потока жидкости, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2.

1- датчик контроля уровня жидкости;

2- направляющая труба,размещенная в канализационном колодце;

3- канализационный колодец;

4- устройство гашения скорости потока жидкости;

5- тонкостенный водослив, размещенный в канализационном колодце 3;

6- устройство приема и обработки информации;

7- блок индикации;

8- аналого-цифровой преобразователь;

9- блок временной развертки; 10- вычислительный блок;

11-источник питания;

12-входная труба в канализационный колодец;

13-выходная труба из канализационного колодца.

Система для измерения расхода жидкости содержит датчик контроля уровня жидкости 1, размещенный в направляющей трубе 2, помещенной, например, в канализационный колодец 3, устройство гащения скорости потока жидкости 4, расположенное перед тонкостенным водосливом 5 по движению потока жидкости, устройство приема и обработки информации 6 и блок индикации 7.

Выход датчика контроля уровня жидкости 1 подключен ко устройства приема и обработки информации 6, информационный выход которого подключен ко входу блока индикации 7.

Устройство приема и обработки информации 6 содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, блок временной развертки 9 и вычислительный блок 10. При этом, вход разрешения преобразования АЦП 8 подалючен к выход блока временной развертки 9, а выход АЦП 8 - к вычислительному блоку 10. Датчик

контроля уровня жидкости 1, блок индикации , АЦП 8, блок временной развертки 9 и вычислительный блок 0 подключены к источнику питания 1.

В канализационном колодце 3, имеющем входн то 1 2 и выходнчто 13 трубы, размешен толнкостенный водослив 5, рассчитываемый в соответствии с нормативным документом Правила измерения расхода жидкости при помощи стандартных водосливов и лотков (РДП 99-77) или выпущенным взамен нормативным документом МИ 2122-90. Тонкостенный водослив 5 может быть выполнен с прямоугольным, или треугольным, или трапецеидальным, или вырезом, обеспечивающим заданную зависимость уравнения расхода Q f(h) ( см.,например, П.В.Лобачев, Ф.А.Шевелев, Измерение расхода жидкостей и газов в системах водоснабжения и канализации.М.:Стройиздат,1985. с.302-3 5).

Датчик контроля уровня жидкости может быть выполнен поплавковым (см.,например, Лобачев П.В., Шевелев Ф.А. Измерение расхода жи цсостей и газов в системах водоснабжения и канализации.- VI.: Стройиздат. 1985, с. 336, рис. 13.3), или ультразв овым (см. там же, с.343,рис.13.8).

Устройство гащения скорости потока жидкости может быть выполнено в виде, например, пластин 4, вертикально закрепленных на дне колодца 3, или сетки, или стержней, или цилиндров, изготовленных из материала, не коррозирз/тощего в измеряемой жидкости, или должны иметь защитное антикоррозионное покрытие. Количестве гасящих элементов устройства определяется скоростью потока подходящей жидкости и ее расходом.

измерительной технике (см..например. Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 198 К с. 130-227).

Блок временной развертки 9 представляет собой кварцевый генератор с делителем частотьг и формирователем импульсов.

Вычислительный блок 10 представляет собой микросхему постоянной памяти, например, серии РГ 500, РФ , с шементами согласования уровня напряжения.

Блок индикации 7 может быть реализован на счетчиках (десятичных) с дешифратором и семисегментным индикатором.

Система для измерения расхода жидкости работает следгутощим образом.

Сигнал, соответств тощий уровню жидкости, определяется с помощью датчика контроля уровня жидкости 1. С выхода датчика контроля уровня жидкости 1 снимается напряжение IJ(h), где h величина напора жидкости. Напряжение U(h) подается на аналоговый вход АЦП 8. АЦП 8 каждые, заданные блоком временной развертки 9. интервалы времени д t, преобразует напряжение l(h) в двоичное 10ти разрядное число N(h). Это число (код) подается в вычислительный блок 10, в котором данное число (код) N(h) преобразуется в дд оичное восьмиразрядное число n(h). При этом, величина числа n(h) пропорциональна величине расхода жидкости через водослив 5. В простейшем случае это реализуется на микросхемах постоянной памяти, которые программирз-тотся следующим образом: вход N(h) -выход n(h). связь междл АЦП 8 и блоком временной развертки 9 обеспечивает АЦП 8 разрешение на преобразование аналог-цифра.

Далее число (код) n(h) подается на вход блока индикации . на индикаторах которого регистрируется объем жи Пчости, прощсдшсП через водослив 5 за интервал времени л t.

Таким образом, время л;искретизации определяется итервалом времени At, задаваемым блоком временной развертки 9.

Процесс преобразования входного сигнала U(h) в величину объема жидкости, прошедшей через водослив 5, вычисляется следующим образом: U(h)(h)х z t - n(h)x д t.

Связь N(h) и n(h) задается аппаратной функцией следующего вида:

k h N4h) n

may,

n(h)- -

Q (N )

niax; max

где

N max - Z-( ( N - разрядность АЦП ) 1

Q max - максимальный расход жидкости.

Коды, соответствующие отдельным интегральным значениям расходов жидкости, мотлт быть переданы из вычислительного блока 10 в элек1ронно-вычислительн то машину (ЭВМ) или в телемеханику (ТМ). к - коэффициент пропорциональности: а - показатель степени зависящий от геометрии тонкостенного водослива h шах - максимальная величина напора жидкости: V max - Z ( n- разрядность /.шоичного числа )

Claims (4)

1. Система для измерения расхода жидкости, содержащая датчик контроля уровня жидкости, выход которого подключен к входу устройства приема и обработки информации, информационный выход которого подключен к входу блока индикации, подключенные к источнику питания, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство гашения скорости потока жидкости, расположенное по движению потока жидкости, а устройство приема и обработки информации содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок временной развертки и вычислительный блок, при этом вход разрешения преобразования АЦП подключен к выходу блока временной развертки, а выход АЦП - к вычислительному блоку, причем АЦП, блок временной развертки и вычислительный блок подключены к источнику питания.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик контроля уровня жидкости выполнен поплавковым.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик контроля уровня жидкости выполнен ультразвуковым.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство гашения скорости потока жидкости выполнено в виде пластин, или сетки, или стержней, или цилиндров.