一種容積式坡面徑流計數流量計的製作方法
2023-10-24 02:57:12 1
一種容積式坡面徑流計數流量計的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種容積式坡面徑流計數流量計，包括箱體和箱蓋，所述箱體內安裝有容積計量裝置，所述容積計量裝置包含有多個並列的盛水槽，各個盛水槽均安裝有水位開關，各個盛水槽底部分別通過排水管連通到伸出箱體底部外側的排水口，所述排水管上安裝有排水閥；所述箱蓋內安裝有進水分配裝置，所述進水分配裝置由電磁鐵、滑杆和滑塊組成，所述電磁鐵通過正反嚮導通推動滑塊沿滑杆左右移動，所述滑塊上插設有擇一向盛水槽進水的進水導管；所述電磁鐵和水位開關均電性連接到控制箱內的控制裝置。該容積式坡面徑流計數流量計結構簡單緊湊、運行穩定可靠且計量精確度高，特別適用於介質中有不大的顆粒或者雜質的流量測量。
【專利說明】 一種容積式坡面徑流計數流量計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及流體流量測量領域，特別是一種容積式坡面徑流計數流量計。
【背景技術】
[0002]天然坡面徑流流量的自動測量是目前野外測量問題的難點。對於無水壓、小流量、低水頭、高泥沙的坡面徑流水文檢測技術也發展比較緩慢。目前，野外坡面徑流流量的觀測主要採用集水槽配合水位計方法、流量計方法和翻鬥式計量方法來測量。
[0003]集水槽配合水位計方法需要在徑流出口處設置集水槽並且在集水槽內設置水位計來記錄。由於集水槽受立地限制，通常容積有限，故在暴雨季節易發生溢流而導致測量誤差；不但測量不準確，而且裝置體積大，受到場地限制不宜攜帶，不適宜在未建標準徑流小區的坡面上使用。它主要是利用在集水槽內插入一根刻有刻度的長尺來測量高度，雖然這種方法很簡便，但是測量精度太差，完全取決於人的肉眼去看刻度尺，這是很不可靠的。
[0004]流量計方法是採用現有的各種非接觸管道式流量計直接對徑流流量進行檢測。目前有兩種非接觸流量計可滿足徑流流體含雜質的要求，即電磁流量計和超聲波流量計，其成本都非常高而且徑流量小不足於充滿測量管道時誤差就會很大。在野外，苛刻條件對電磁和超聲波產生的變化信號有很大的幹擾。
[0005]翻鬥式計量方法則是依據液體重量使翻鬥翻動，通過記錄翻鬥翻動次數來計算出徑流流量。由於徑流中的含沙量是變化的，同體積的徑流量重量一般不是固定值，所以依靠重量來計量流量誤差非常大。且翻鬥一般採用單點支撐，翻動時裝置會大幅振動並產生噪聲，這樣對裝置的強度和材料就有較高的要求，成本就會相對提高。
[0006]因此，現有技術不適用於天然徑流流量的計量，它們大多都存在誤差大、工作受影響的問題，導致其應用和推廣的局限性。
實用新型內容
[0007]為了克服現有徑流流量測量的弊端，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、運行穩定可靠的容積式坡面徑流計數流量計。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種容積式坡面徑流計數流量計，包括箱體和箱蓋，所述箱體內安裝有容積計量裝置，所述容積計量裝置包含有多個並列的盛水槽，各個盛水槽均安裝有水位開關，各個盛水槽底部分別通過排水管連通到伸出箱體底部外側的排水口，所述排水管上安裝有排水閥；所述箱蓋內安裝有進水分配裝置，所述進水分配裝置由電磁鐵、滑杆和滑塊組成，所述電磁鐵通過正反嚮導通推動滑塊沿滑杆左右移動，所述滑塊上插設有擇一向盛水槽進水的進水導管；所述電磁鐵和水位開關均電性連接到控制箱內的控制裝置。
[0009]進一步的，所述控制箱安裝在箱體外或箱蓋內。
[0010]進一步的，所述控制裝置由外接電源或電池提供電能。
[0011]進一步的，所述控制裝置電性連接有輸入輸出接口、存儲記憶卡、無線通訊模塊、電源模塊以及顯示模塊。
[0012]進一步的，所述控制裝置為單片機。
[0013]進一步的，所述箱蓋與箱體上下可拆連接，所述進水分配裝置與箱蓋可拆連接，所述容積計量裝置與箱體可拆連接。
[0014]進一步的，所述進水導管內徑比排水管內徑小。
[0015]進一步的，所述排水口的管內壁設置有若干組用於測量徑流流體中泥沙含量的傳感器。
[0016]進一步的,所述箱體固定在垂直面上。
[0017]與現有的坡面徑流流量測量技術相比，本實用新型具有以下優點:該容積式坡面徑流計數流量計結構簡單緊湊、配合緊密、封閉性好、運行穩定可靠，有助於野外徑流流量的測量，在野外工作時可增加計量精確度，測量不受流體溫度、顆粒度、密度、壓力、粘度、電導率等變化的影響，特別適用於介質中有不大的顆粒或者雜質的流量測量。
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的主視示意圖。
[0020]圖2為本實用新型實施例的內部結構圖。
[0021]圖3為本實用新型實施例的立體示意圖。
[0022]圖4為圖3去除箱蓋後的結構示意圖。
[0023]圖中:1-進水導管，2-滑塊，3-水位開關，31-第一水位開關，32-第二水位開關，4-盛水槽,41-第一盛水槽,42-第二盛水槽,5-排水閥,51-第一排水閥,52-第二排水閥，6-箱體，7-排水口，8-排水管，10-電磁鐵，11-滑杆，12-箱蓋，13-控制箱，131-顯示屏與操作界面。
【具體實施方式】
[0024]如圖f 4所示，一種容積式坡面徑流計數流量計，包括箱體6和箱蓋12，所述箱體6內安裝有容積計量裝置，所述容積計量裝置包含有兩個並列的盛水槽4，各個盛水槽4均安裝有水位開關3，各個盛水槽4底部分別通過排水管8連通到伸出箱體6底部外側的排水口 7，所述排水管8上安裝有排水閥5 ;所述箱蓋12內安裝有進水分配裝置，所述進水分配裝置由電磁鐵10、滑杆11和滑塊2組成，所述電磁鐵10通過正反嚮導通推動滑塊2沿滑杆11左右移動，所述滑塊2上插設有擇一向盛水槽4進水的進水導管I ;所述電磁鐵10和水位開關3均電性連接到控制箱13內的控制裝置。
[0025]在本實施例中，所述電磁鐵10安裝在滑杆11 一端並暴露於箱蓋12外，當然也可以安裝在箱蓋內；所述控制箱13安裝在箱體6外，當然也可以安裝在箱蓋12內。為了防止生鏽與腐蝕，該容積式坡面徑流計數流量計的材料均採用不鏽鋼。為了方便移動，所述進水導管I可採用矽膠軟管，所述進水導管I內徑比排水管8內徑小，所述排水口 7的管內壁貼有若干組用於測量徑流流體中泥沙含量的傳感器。為了方便控制，所述排水閥5採用電動閥門，可用單片機控制。
[0026]在本實施例中，為了穩定緊密，所述箱蓋12與箱體6上下可拆連接，所述進水分配裝置與箱蓋12可拆連接，所述容積計量裝置與箱體6可拆連接，所述箱蓋12與進水導管1、箱體6與盛水槽4之間也均可拆分，例如用螺栓連接固定，必要時可以卸下螺栓拆分。為了防止漏水，所述箱蓋12與箱體6、箱蓋12與進水導管1、箱體6與盛水槽4之間均採用密封配合。所述箱體6可以通過固定支架將容積式坡面徑流計數流量計固定在垂直面上。
[0027]在本實施例中，所述水位開關3和排水閥5均配有由控制裝置控制通斷的電源，所述電源為電池或外接電源，使用廣泛，工作穩定，例如蓄電池等固定電池，蓄電池可在戶外結合太陽能板使用。所述控制裝置是設置於控制箱13內的單片機，當然還可以是PLC等控制器；所述單片機控制排水閥5的開與關，所述控制箱13外部用不鏽鋼密封，內部可裝有24V車載電池，並配有USB接口，用於接入其它可用的移動電源。
[0028]在本實施例中，所述控制裝置電性連接有輸入輸出接口、存儲記憶卡、無線通訊模塊、電源模塊以及顯示模塊，例如WiFi無線發射器、啟停開關、外接電源插頭、顯示屏與操作界面131 (即控制面板)、程序輸入埠，可以實現外接電源、內置電池電量顯示、記錄模式顯示和存儲空間的訪問與更改。通過控制箱13就能實現對整套設備的實時記錄，同時也可以根據需要決定是否要利用WiFi技術實現無線傳輸，或利用存儲記憶卡來記錄數據。
[0029]在本實施例中，該容積式坡面徑流計數流量計的工作原理如下:當徑流流體從進水導管I進入時，電磁鐵10推動滑塊2將進水導管I的出水口移動到第一盛水槽41上方開始盛水，此時第一盛水槽41的第一排水閥51關閉；當第一盛水槽41中水位到第一水位開關31時，第一排水閥51打開開始排水。同時，電磁鐵10推動滑塊2將進水導管I的出水口移動到第二盛水槽42上方開始盛水；當第二盛水槽42中的水位到達第二水位開關32時，第二排水閥52開啟排水，同時電磁鐵10將滑塊2推回第一盛水槽41上方進行盛水。假設每個盛水槽4的容積為1L，則水位開關3每開關一次，該流量計流過的流體體積就為1L。它是利用了數學公式「總量=體積*次數」來統計總流量的，即s=vXn，這種方法簡單、實用且方便。可通過單片機對水位開關3通斷次數的計數來最終計算流量計所通過流體的總流量，並且可將其定時保存至存儲卡或者通過無線裝置發送出去。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。
【權利要求】
1.一種容積式坡面徑流計數流量計，包括箱體和箱蓋，其特徵在於:所述箱體內安裝有容積計量裝置，所述容積計量裝置包含有多個並列的盛水槽，各個盛水槽均安裝有水位開關，各個盛水槽底部分別通過排水管連通到伸出箱體底部外側的排水口，所述排水管上安裝有排水閥；所述箱蓋內安裝有進水分配裝置，所述進水分配裝置由電磁鐵、滑杆和滑塊組成，所述電磁鐵通過正反嚮導通推動滑塊沿滑杆左右移動，所述滑塊上插設有擇一向盛水槽進水的進水導管；所述電磁鐵和水位開關均電性連接到控制箱內的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述控制箱安裝在箱體外或箱蓋內。
3.根據權利要求1或2所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述控制裝置由外接電源或電池提供電能。
4.根據權利要求1或2所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述控制裝置電性連接有輸入輸出接口、存儲記憶卡、無線通訊模塊、電源模塊以及顯示模塊。
5.根據權利要求4所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述控制裝置為單片機。
6.根據權利要求1所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述箱蓋與箱體上下可拆連接，所述進水分配裝置與箱蓋可拆連接，所述容積計量裝置與箱體可拆連接。
7.根據權利要求1所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述進水導管內徑比排水管內徑小。
8.根據權利要求1所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述排水口的管內壁設置有若干組用於測量徑流流體中泥沙含量的傳感器。
9.根據權利要求1所述的容積式坡面徑流計數流量計，其特徵在於:所述箱體固定在垂直面上。
【文檔編號】G01F11/28GK203981228SQ201420400163
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】葉大鵬, 徐新生, 許超迪, 林康, 黃詩錦, 林新泉, 張忠建 申請人:福建農林大學