申请日2001.06.11
公开(公告)日2001.11.21
IPC分类号G01F1/34
摘要
本发明提供了一种非接触测压式明渠污水流量计,包括:水位感测单元,其特点是:水位感测单元是一个气控组合,利用吹气等压原理由测量管测出检测点的水底压力的差压信号,并送至水面上的差压传感器的输入端,间接测压,经计算得到水位深度和污水流量,排除了污水表面的各种干扰对测量精度的影响,避免了传感器由于长期浸泡在污水中的各种弊端,延长了传感器的使用寿命,减少了维护工作量和维护费用,易于制造,操作方便。
摘要附图
权利要求书
1、一种非接触测压式明渠污水流量计，包括：水位感测单元(16)、 A/D转换器(7)、计算机(8)、操作键盘(12)、显示屏(13)、为电控 部分提供工作电压的电源(14)、用于安装各种元、器件的箱体(21)，其 特征在于：水位感测单元(16)是一个气控组合，其中，作为水位探头用 的测量管(15)的一端透孔，另外一端与一气管密封连接，气管的另外一 端与气体缓冲装置(4)的一出气端连接，气体缓冲装置(4)的进气端 与流量传感器(2)的出气端用气管连接，流量传感器(2)的进气端与微 型气泵(1)的出气口用气管连接，流量传感器(2)的电信号输出端通过 导线与流量测控单元(3)的信号输入端连接，流量测控单元(3)的输出 与微型气泵(1)的输入相连，气体缓冲装置(4)的另一出气端与差压传 感器(5)的正压气嘴用气管连接，差压传感器(5)的负压气嘴接大气， 差压传感器(5)的电信号输出端用导线连接到前置放大器(6)的输入端， 前置放大器(6)的输出电信号连接到A/D转换器(7)的输入端口。
2、按照权利要求1所述的非接触测压式明渠污水流量计，其特征在 于：流量测控单元(3)有PID调节电路和电压调节电路，PID调节电路 的信号输入端与流量传感器(2)的电信号输出端连接，电压调节电路的 输出连接到微型气泵(1)的电源端口。
3、按照权利要求1或2所述的非接触测压式明渠污水流量计，其特 征在于：所述的前置放大器(6)是具有平滑滤波电路的差动放大器。
4、按照权利要求1或2所述的非接触测压式明渠污水流量计，其特 征在于：所述的水位探头用测量管(15)安装在堰槽(17)上方的支架上， 其水下的出气口高出堰槽(17)槽底一定高度，且出气口背对水流方向。
5、按照权利要求1所述的非接触测压式明渠污水流量计，其特征在 于：所述的计算机配置有打印机接口(9)、打印机(10)、调制解调器(11)。
6、按照权利要求1或5所述的非接触测压式明渠污水流量计，其特 征在于：所述的气体缓冲器(4)、流量传感器(2)、流量测控单元(3)、 差压传感器(5)、前置放大器(6)、微型气泵(1)连同A/D转换器(7)、 均安装在一箱体(21)内，显示屏(13)、操作键盘(12)、打印机接口(9) 安装在该箱体(21)的面板上，箱体(21)的外侧板上安装有气路接口(25)、 电源进线插座(23)、调制解调器连线端子(20)。
说明书
非接触测压式明渠污水流量计
本发明涉及一种明渠污水流量计，属于环境监测用电子测控装备，具 体说是一种非接触测压式明渠污水流量计。
明渠污水流量的测量是环境监测项目之一，目前，国内外广泛采用的 测量方法是基于堰槽上游水位与流量呈单值关系的原理，即流量与水位存 在一定的经验关系式，通过测量堰槽上游水位，经过计算即可得到污水流 量，因此，明渠污水流量计实际上是带有计算功能的水位计，在本实用新 型作出以前测量水位的方法有两种形式：超声波式和压力传感器式。前者 属于非接触测量，由于堰槽上游水面波动、杂物、温度等因素对超声波的 反射及传播速度有很大影响，导致液位测量数据不准，因此，在实际中使 用较少。
后者属于采用静压法测量水位的压力式流量计，是将压力传感器置于 与堰槽上游水体连通的“静水井”底部，以测量静水井的水位等效于测量 堰槽上游水位，这种方法由于压力的测量比较直接，价格也相对低廉，因 此，获得了推广。这种方法同样存在着不可忽视的弊病，因为，对于绝大 多数污水而言，都具有一定的腐蚀性，传感器置于水中，受污水腐蚀，使 用寿命短，需频繁更换压力传感器，维护费用高，给用户增加了经济负担， 并带来不便，对此用户反响很大。
本发明的目的是：针对现有技术存在的弊端而提供一种非接触测压式 明渠污水流量计，采用的差压传感器置于堰槽之外进行测量，可根除因压 力传感器置于水中易受污水腐蚀的弊病，延长传感器的使用寿命，减少频 繁更换压力传感器给用户造成的不便，减轻用户的经济负担，且操作使用 方便。
本发明的技术路线是利用吹气等压原理测出检测点的水底压力的差压 信号，并送至置于堰槽之外的差压传感器输入端，间接测压，经计算机计 算得到水位深度和污水流量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种非接触测压式明渠污 水流量计，包括：水位感测单元、A/D转换器、计算机、操作键盘、显 示屏、为电控部分提供工作电压的电源、用于安装各种元、器件的箱体， 其特征在于：水位感测单元是一个气控组合，其中，作为水位探头用的测 量管的一端透孔，另外一端与一气管密封连接，气管的另外一端与气体缓 冲装置的一出气端连接，气体缓冲装置的进气端与流量传感器的出气端用 气管连接，流量传感器的进气端与微型气泵的出气口用气管连接，流量传 感器的电信号输出端通过导线与流量测控单元的信号输入端连接，流量测 控单元的输出与微型气泵的输入相连，气体缓冲装置的另一出气端与差压 传感器的正压气嘴用气管连接，差压传感器的负压气嘴接大气，差压传感 器的电信号输出端用导线连接到前置放大器的输入端，前置放大器的输出 电信号连接到A/D转换器的输入端口。
所述的流量测控单元，含PID调节电路和电压调节电路，PID调节电 路的信号输入端与流量传感器的电信号输出端连接，电压调节电路的输出 连接到微型气泵的电源端口。
所述的前置放大器是具有平滑滤波电路的差动放大器。
所述的水位探头用测量管安装在堰槽上方的支架上，其水下的出气口 高出堰槽槽底一定高度，且出气口背对水流方向。
所述的计算机配置有打印机接口、打印机、调制解调器。
所述的气体缓冲器、流量传感器、流量测控单元、差压传感器、前置 放大器、微型气泵连同A/D转换器、计算机、调制解调器、为电控部分 提供工作电压的电源均安装在一箱体内，显示屏、操作键盘、打印机接口 安装在该箱体的面板上，箱体的外侧板上安装有气路接口、电源进线插座， 调制解调器连线端子。
本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果：利用吹气等压原理实 现了堰槽上游水位高度的非接触测量，排除了污水表面的各种干扰对测量 精度的影响，避免了传感器及其连接电缆由于长期浸泡在污水中的各种弊 端，延长了传感器的使用寿命，减少了维护工作量和维护费用，而且与传 统的接触式传感器测压法相比，增加的成本极少，易于制造，操作方便。