一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，包括第一計(jì)量盒、第二計(jì)量盒，每一個(gè)計(jì)量盒由有機(jī)玻璃制成，分盒體和頂蓋兩部分，頂蓋開設(shè)有通氣孔，所述盒體上、下各開有一個(gè)孔，上孔安裝第一電磁閥，第一電磁閥作進(jìn)水閥；下孔安裝第二電磁閥，第二電磁閥作排水閥。所述盒體底部通過接孔安裝有差壓變送器，差壓變送器連接數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接PC機(jī)。本實(shí)用新型一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)快速，采集間隔短；可根據(jù)不同采集卡采樣頻率，采集間隔可以為秒甚至毫秒，而且使用方便。
【專利說明】一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，用于測量巖土工程、農(nóng)田水利、水文水資源等領(lǐng)域管道內(nèi)液體沒有充滿管道截面時(shí)的流量。

【背景技術(shù)】
[0002]流量測量現(xiàn)在廣泛使用的是流量計(jì)，流量計(jì)多種多樣，可分為有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、節(jié)流式流量計(jì)、細(xì)縫流量計(jì)、容積流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。諸多流量計(jì)都要求管道內(nèi)液體充滿管道截面，通過不同的方法得出液體通過流量計(jì)時(shí)的流量大小。然而在一些特定條件下，液體流量波動(dòng)較大，管道內(nèi)會(huì)出現(xiàn)非滿管的狀況。
[0003]非滿管是指管道內(nèi)液體沒有充滿管道截面的狀態(tài)，管道流體呈非滿管流狀態(tài)。根據(jù)水力學(xué)理論，非滿管流具有自由表面液面，自由液面上相對壓強(qiáng)為零，故又稱為無壓流。在實(shí)際中，大口徑非滿管道內(nèi)的液體流量變化很大，液體有時(shí)充滿管道，有時(shí)充不滿管道，并且管道的截面尺寸、底坡、粗糙率等因素的變化，都可引起過水?dāng)嗝?、液位、流速等一系列的相?yīng)變化。因而，非滿管流與滿管流相比，流體流動(dòng)規(guī)律存在很大的不同。為了實(shí)現(xiàn)非滿管流流量的測量，必須對流量計(jì)有新的要求。如今市場上存在一些可以測量非滿管流量的流量計(jì)，它們是在原流量計(jì)的基礎(chǔ)上增加管道內(nèi)液位測量的裝置，再結(jié)合管道其他參數(shù)，得出非滿管時(shí)流量，經(jīng)過改進(jìn)后的流量計(jì)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)快速，采集間隔短；可根據(jù)不同采集卡采樣頻率，采集間隔可以為秒甚至毫秒，而且使用方便。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，包括第一計(jì)量盒、第二計(jì)量盒，每一個(gè)計(jì)量盒由有機(jī)玻璃制成，分盒體和頂蓋兩部分，頂蓋開設(shè)有通氣孔，所述盒體上、下各開有一個(gè)孔，上孔安裝第一電磁閥，第一電磁閥作進(jìn)水閥；下孔安裝第二電磁閥，第二電磁閥作排水閥。所述盒體底部通過接孔安裝有差壓變送器，差壓變送器連接數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接PC機(jī)。
[0007]所述下孔的下邊緣高于差壓變送器的接孔的上邊緣。
[0008]所述通氣孔外接彎管。
[0009]所述數(shù)據(jù)采集卡為研華PC1-1716數(shù)字采集卡。
[0010]本實(shí)用新型一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，能按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，取代了傳統(tǒng)試驗(yàn)中長時(shí)間頻繁觀測記錄數(shù)據(jù)的人工勞動(dòng)。該系統(tǒng)充分發(fā)揮了差壓變送器采集數(shù)據(jù)精確快速和PC機(jī)處理數(shù)據(jù)準(zhǔn)確高效的特性，能對數(shù)據(jù)快速采集同時(shí)實(shí)時(shí)在線快速分析處理，做到數(shù)據(jù)采集與處理的自動(dòng)化、準(zhǔn)確化、高速化，大大地提高工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，包括第一計(jì)量盒A、第二計(jì)量盒B，每一個(gè)計(jì)量盒由有機(jī)玻璃制成，分盒體5和頂蓋2兩部分，頂蓋2開設(shè)有通氣孔1，所述盒體5上、下各開有一個(gè)孔，上孔3安裝第一電磁閥，第一電磁閥作進(jìn)水閥；下孔3’安裝第二電磁閥，第二電磁閥作排水閥。所述盒體5底部通過接孔安裝有差壓變送器4，差壓變送器4連接數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接PC機(jī)。
[0013]為了同時(shí)滿足測量和排水的需要，所述下孔3’的下邊緣高于差壓變送器4的接孔的上邊緣。所述通氣孔I外接彎管，起到保護(hù)作用。
[0014]數(shù)據(jù)的采集主要通過由每一個(gè)計(jì)量盒的盒體5底部的差壓變送器4采集模擬信號，并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡采用研華PC1-1716數(shù)字采集卡，采集卡主要是捕獲外界光電、視頻、音頻等模擬信號并將其數(shù)字化導(dǎo)入PC機(jī)，進(jìn)行數(shù)字處理的捕獲設(shè)備。采集卡將捕捉到的模擬信號導(dǎo)入到PC機(jī)中。再通過現(xiàn)有的、成熟的、廣泛應(yīng)用的LabVIEW軟件，將模擬信號轉(zhuǎn)化為需要的數(shù)據(jù)信息:流量，同時(shí)在設(shè)計(jì)的可視界面上顯示并保存下來。
[0015]本實(shí)用新型系統(tǒng)共使用4個(gè)電磁閥:2個(gè)進(jìn)水閥，2個(gè)排水閥。閥門控制分為兩部分:其一為手動(dòng)控制，PC機(jī)上顯示每一個(gè)電磁閥開閉情況，也可以通過PC機(jī)控制電磁閥開關(guān)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量盒清空、校驗(yàn)等工作。其二為系統(tǒng)運(yùn)行過程電磁閥的自動(dòng)控制。
[0016]運(yùn)行流程:輸入采樣間隔，系統(tǒng)將開始運(yùn)行，并對流量數(shù)據(jù)按設(shè)定采樣時(shí)間間隔實(shí)時(shí)記錄保存。系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，第一計(jì)量盒A上端進(jìn)水閥開啟，其余閥門均關(guān)閉，第一計(jì)量盒A開始蓄水，同時(shí)將差壓變送器4傳遞的模擬量信號轉(zhuǎn)化為流量記錄下來。當(dāng)?shù)谝挥?jì)量盒A液位達(dá)到一定值時(shí)，程序自動(dòng)控制進(jìn)水閥關(guān)閉，待關(guān)閉完全后排水閥、第二計(jì)量盒B上進(jìn)水閥開啟，同時(shí)排水閥保持關(guān)閉狀態(tài)；第一計(jì)量盒A開始排水，第二計(jì)量盒B開始蓄水，將差壓變送器傳遞的模擬量信號轉(zhuǎn)化為流量記錄下來。當(dāng)?shù)诙?jì)量盒B液位達(dá)到一定值時(shí)，程序重復(fù)上述過程，使第一計(jì)量盒A、第二計(jì)量盒B往復(fù)交替蓄水、排水，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對經(jīng)過流量計(jì)的液體的流量進(jìn)行測量。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，包括第一計(jì)量盒(八?、第二計(jì)量盒(8), 其特征在于，每一個(gè)計(jì)量盒由有機(jī)玻璃制成，分盒體(5 )和頂蓋(2 )兩部分，頂蓋(2 )開設(shè)有通氣孔(1),所述盒體(5)上、下各開有一個(gè)孔，上孔(3)安裝第一電磁閥，第一電磁閥作進(jìn)水閥；下孔(3,)安裝第二電磁閥，第二電磁閥作排水閥； 所述盒體(5)底部通過接孔安裝有差壓變送器(4),差壓變送器(4)連接數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接％機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述下孔(3,)的下邊緣高于差壓變送器(4)的接孔的上邊緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣孔(1)外接彎管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于非滿管流量高精度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡為研華？01-1716數(shù)字采集卡。
【文檔編號】G01F1/34GK204142294SQ201420631764
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】張華 , 李茂 , 曹金露, 張灃, 高抗, 胡文龍 申請人:三峽大學(xué)