SU1682790A1

SU1682790A1 - Device for measuring water flow rate in opened channels

Info

Publication number: SU1682790A1
Application number: SU894663760A
Authority: SU
Inventors: Павел Александрович Чердаков; Виктор Алексеевич Биленко; Виктор Георгиевич Шпак
Original assignee: Киргизский сельскохозяйственный институт им.К.И.Скрябина
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1991-10-07

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени расхода жидкостей. Цель изобретени - повышение точности и надежности измерений в открытых каналах. При наполнении канала вода поступает в береговые колодцы 7 и поплавки 6 и, перемеща сь по направл ющим стержн м 8, занимает поло жение, соответствующее глубине наполнени . Лопасти колеса ввиду жесткого соединени П-образной рамы с поплавками 5 погружаютс в поток на одну и ту же величину в независимости от наполнени воды в канале. Расход воды определ етс по зависимости Q k PS - vcp, i где vcp - средн скорость потока; S - площадь потока ; k - коэффициент, св зывающий поверхностную и среднюю скорости. Площадь потока при посто нной ширине канала определ етс измерением уровн воды потенциометром 9. Средн скорость св зана с поверхностной скоростью. Величины площади потока и его средней скорости подаютс на множительное устройство, выходной сигнал которого поступает на вторичный прибор 11.1 ил. ё О 00 ГО VJ Ч) оThe invention relates to a technique for measuring the flow of liquids. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of measurements in open channels. When the canal is filled, the water enters the shore wells 7 and the floats 6 and, moving along the guide rods 8, occupies a position corresponding to the depth of the fill. The blades of the wheel, due to the rigid connection of the U-shaped frame with the floats 5, are immersed in the flow by the same amount regardless of the filling of water in the channel. The flow of water is determined by the relationship Q k PS - vcp, i where vcp is the average flow rate; S is the flow area; k is the coefficient relating surface and average velocities. The flow area at a constant channel width is determined by measuring the water level with a potentiometer 9. The average velocity is related to the surface velocity. The values of the flow area and its average speed are fed to the multiplying device, the output signal of which is fed to the secondary device 11.1 Il. ё About 00 VJ V) o

Description

Изобретение относитс к технике измерени расхода жидкостей, в частности к технике измерени расхода воды в открытых каналах.The invention relates to a technique for measuring the flow of liquids, in particular to a technique for measuring the flow of water in open channels.

Цель изобретени - повышение точно- сти и надежности измерени расхода воды в открытых каналах.The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of measuring the flow of water in open channels.

На чертеже приведена принципиальна схема устройства.The drawing is a schematic diagram of the device.

Устройство состоит из датчика поверх- ностной скорости потока, выполненного в виде лопастного колеса, состо щего из лопастей 1, подвешенных на оси 2 вращени с помощью держателей 3, укрепленного при помощи подшипников на подвеске 4, жест- ко св занной с П-образиой рамой 5. Концы рамы 5 соединены посредством жесткой св зи с поплавками 6. Поплавки вынесены в колодцы 7 и перемещаютс по направл ющим стержн м 8. Потенциометр 9 механи- чески св зан с одним из поплавков 6. В состав устройства вход т множительное устройство 10 и вторичный прибор 11.The device consists of a surface flow velocity sensor, made in the form of a paddle wheel, consisting of blades 1 suspended on an axis of rotation 2 with the help of holders 3, fixed with bearings on a suspension 4, rigidly connected to a U-frame 5. The ends of the frame 5 are connected through rigid communication with the floats 6. The floats are brought out into the wells 7 and move along the guide rods 8. Potentiometer 9 is mechanically connected to one of the floats 6. The device includes a multiplying device 10 and secondary device 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отсутствии воды в канале П-образ- на подвеска 4 с лопастным колесом располагаетс на береговых усто х канала. При наполнении канала вода поступает в бере- . говые колодцы 7 и поплавки 6, перемеща сь по направл ющим стержн м 8, занимают положение, определ ющее глубину наполнени воды в канале. Лопасти колеса вследствие жесткого соединени П-образной рамы 5 с поплавками б при вращении погру- жаютс в поток на одну и ту же глубину независимо от наполнени воды в канале. Результатом этого вл етс то, что частота вращени лопастного колзса зависит только от поверхностной скорости воды.In the absence of water in the channel U-shaped, the suspension 4 with a paddle wheel is located on the shore of the channel. When filling the channel, the water enters the bank. Beef wells 7 and floats 6, moving along the guide rods 8, occupy the position that determines the depth of water filling in the channel. The blades of the wheel due to the rigid connection of the U-shaped frame 5 with the floats b during rotation are immersed in the flow at the same depth regardless of the water content in the channel. The result of this is that the rotational speed of the paddle colzz depends only on the surface velocity of the water.

Расход воды определ етс по зависимости Q k -S - vcp, где S - площадь, vcp - средн скорость потока, a k - коэффициент , устанавливающий зависимость поверхностной и средней скоростей потока. Water flow is determined by the dependence of Q k -S - vcp, where S is the area, vcp is the average flow rate, and k is the coefficient determining the dependence of the surface and average flow rates.

Площадь потока при посто нной ширине канала определ етс посредством измерени уровн воды потенциометром 9, механически св занным с поплавком 6, Средн скорость определ етс в зависимости от поверхностной , как функци числа оборотов лопастного колеса. Величины площади потока и его средней скорости в виде электрических сигналов передаютс на множительное устройство 10, выходной сигнал которого, вл ющийс функцией расхода воды, поступает на вторичный прибор 11.The flow area at a constant channel width is determined by measuring the water level with a potentiometer 9 mechanically connected to the float 6. The average speed is determined as a function of the surface speed as a function of the speed of the impeller. The magnitude of the flow area and its average speed in the form of electrical signals are transmitted to the multiplying device 10, whose output signal, which is a function of the water flow, is fed to the secondary device 11.

В результате того, что лопастное колесо состоит из лопастей, подвешенных к оси вращени колеса с помощью держателей, и размещаетс на П-образной раме, жестко св занной с поплавками, которые перемещаютс по направл ющим стержн м в береговых колодцах, повышаетс точность и надежность измерений, так как лопасти колеса погружаютс в поток на одну и ту же величину независимо от наполнени воды в канале, измер только поверхностную скорость воды. Уменьшаетс также воздействие плавника и мусора на поплавки, что повышает точность и надежность измерений . Отверсти , соедин ющие колодцы с каналом , служат демпфером, гас случайные волны и колебани поверхности воды в канале , что также повышает точность измерений ,As a result of the fact that the impeller consists of blades suspended from the axis of rotation of the wheel with the help of holders and placed on a U-shaped frame rigidly connected with floats that move along guide rods in the coastal wells, the accuracy and reliability of measurements is increased Since the blades of the wheel are immersed in the flow by the same amount regardless of the filling of water in the channel, only the surface velocity of the water is measured. The effect of fin and debris on floats is also reduced, which improves the accuracy and reliability of measurements. The holes connecting the wells with the channel serve as a damper, quench random waves and oscillations of the water surface in the channel, which also improves the measurement accuracy,

Claims

Apparatus for measuring the flow rate of water in open channels, comprising a surface flow velocity sensor in the form of a paddle wheel, floats associated with a potentiometer, a multiplying device, a secondary device, characterized in that, in order to improve the accuracy and reliability of measurements, the surface speed sensor the flow is fixed on a U-shaped frame rigidly connected to the floats brought into the shore wells, and the blades are suspended from the axis of rotation of the impeller on the holders,