專利名稱：直讀式渠道水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量灌溉渠道過水總量的水表，特別是一種具有理論依據(jù)的取樣轉(zhuǎn)換方法，精度誤差＜5％的，又能夠直接讀數(shù)的水表。適合于0.5M3／S流量以下支、斗、農(nóng)等明渠的過水總量測量，又可用于壓力管道和地下灌溉暗管。
過去我國多采用單位時間過流量和過流時間來計算過水總量，但是在實際使用中，由于控制閘開啟度變化，上游或下游用水量變化造成流量不穩(wěn)定狀況均無法逐一測出。只能粗略地采用某一時間的流量代替整個或某一灌溉期的流量計算值，結(jié)果誤差較大。這種計算方法，因需要經(jīng)過換算，才能得到總水量，不易被農(nóng)民群眾所接受，也不利節(jié)約用水，浪費水資源。
經(jīng)檢索86年至92年3月上旬前，曾由國家專利局公布的國內(nèi)實用新型申請公告，涉及渠道量水設(shè)施的項目共計20多項。其中與本實用新型思路接近的有4項，而又以91年9月28日由第七卷38號(下冊)總311號公布的“管路低阻值量水儀”［編號G01F1／34，申請公布號CN2085057U，90224868.5號］專利更為類同。該項設(shè)計亦同樣采用水力學常用的比例取樣方式，然后用水表轉(zhuǎn)換，計數(shù)器讀數(shù)。但它有如下不足之處第一、通過弧形臺階設(shè)置壓差，取樣管進出水口與過水管位能不一致，在理論上不符合伯諾里方程要求，無法達到高精度，測量誤差較大。第二、該設(shè)計未能設(shè)置取樣調(diào)節(jié)器，不能取得特定的取樣比例常數(shù)，無法實現(xiàn)直讀，而必須通過計數(shù)器的讀數(shù)差乘以率定的比例常數(shù)，才能得到近似的過水量。第三、只有一套計數(shù)器，當計數(shù)器本身出現(xiàn)任何故障時，均會停止記數(shù)。
本實用新型的任務是要提供一種精度誤差較小又能夠直接用數(shù)字顯示過水總量的渠道水表，以供灌區(qū)科學管理水資源，節(jié)約用水和算方計水費。
本實用新型的任務是以如下方式完成的，在過水器中某一特定位置設(shè)置一道阻力圈，阻水圈上相應過水器中心水平位置開一個小孔。當水流通過過水器時，因阻水圈存在而造成流速增大，小孔處水壓降低、形成壓差。在過水器外側(cè)設(shè)置一套比例取樣計數(shù)器管路與小孔聯(lián)接。將取樣進口設(shè)置在過水器中心水平高程的前緣位置。這時過水器與取樣計數(shù)器的進口或出口所處的位能相同。符合水流能量方程(伯諾里方程)要求。故取樣比例穩(wěn)定，誤差較小。當水流通過過水器時，取樣水流將與過水器等位能通過計數(shù)器管路。則計數(shù)器管路可按比例取樣并計數(shù)。然后，用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)取樣的比例值，一般比例值11000，這樣計數(shù)器的過水量就是過水器過水總量的1／1000。直接讀出計數(shù)器的過水量，也就知道過水器的過水量，不需任何換算。
過水器是鑄鐵鑄成的園形或矩形短管。
計數(shù)器由旋翼、傳動齒輪和磁控開關(guān)組成。磁控開關(guān)與顯示器相聯(lián)，用2節(jié)一號電池供電。當計數(shù)器通過1／1000立方米水時，磁控開關(guān)動作一次，顯示器計數(shù)一次，即渠道過水一立方米。
顯示器由電子計算器和6位轉(zhuǎn)輪數(shù)字計數(shù)器組成。其中電子顯示器可連續(xù)顯示一次從開閘到關(guān)閘的過水總量。其通過磁控開關(guān)每動作一次，電子計算器“∑＋”鍵接通一次，顯示器累加一個數(shù)字，直到渠道關(guān)閉控制閘斷流后停止計數(shù)。與此同時，磁控開關(guān)每動作一次，與6位轉(zhuǎn)輪數(shù)字計數(shù)器同軸的電磁撥擺動作一次，個位轉(zhuǎn)輪進一個位數(shù)。其與電子顯示器進位同步。由于電子計算器有動自關(guān)閉功能，故顯示器只顯示某一次灌溉過程的過水總量，僅供管理人員現(xiàn)場記錄用。而6位轉(zhuǎn)輪數(shù)字計數(shù)器則有多次斷續(xù)計數(shù)功能，因此可以記錄全年過水總量。由于具有二種顯示功能，當其中一種出現(xiàn)故障時，計數(shù)仍能正常動作，該種計數(shù)方法直觀、明確，故為直讀式顯示。
本實用新型過水器是一直通管，不易被漂浮物堵塞。取樣口開在過水器的一側(cè)，開口方向與水流向一致，也不易被堵塞。
本實用新型的計數(shù)顯示器可安裝在距過水器一定距離的混凝土支柱上或管理房內(nèi)，以便于保護。電路線用套管保護。
以下將結(jié)合附圖對實用新型作進一步詳細描述。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的計數(shù)器示意圖。
圖3是本實用新型讀數(shù)顯示器控制線路圖。
參照圖1，一套園形或矩形鑄鐵短管過水器(1)，內(nèi)設(shè)置一道阻水圈(2)，小孔(3)開在過水器(1)的中心線水平位置，并聯(lián)接比例取樣計數(shù)器(4)的出口管(5)，中間串接調(diào)節(jié)器(6)。當渠道通水時，水位淹沒過水器(1)。由于阻水圈(2)處流速增大，在小孔(3)處造成低壓，形成壓差，使計數(shù)器(4)也同時按比例從取樣口(7)進水。取樣水流經(jīng)過進水口欄污柵(20)流入。由圖2知，水流經(jīng)取樣進口管(7)進入計數(shù)器(4)，經(jīng)旋翼(8)使旋翼轉(zhuǎn)動，經(jīng)軸傳到齒輪系統(tǒng)(9)減速。再傳動到裝有磁鋼的轉(zhuǎn)盤(10)。當磁鋼轉(zhuǎn)到磁控開關(guān)(11)附近時，磁控開關(guān)閉路，電路(12)接通。顯示器(13.19)各動作計數(shù)一次。為了達到等比例取樣，使比例系數(shù)為1／1000，可調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器(6)芯板位置來實現(xiàn)。由圖3可知。當裝有磁鋼的轉(zhuǎn)盤(10)轉(zhuǎn)動一周時，磁鋼靠近磁控開關(guān)(11)，電路接通。這時電子計算器(13)的“∑＋”鍵(14)接通，顯示屏顯示“1”，同時并聯(lián)線路中的電磁鐵(15)工作，將吸引撥擺(16)動作一次，通過傳動軸使計數(shù)器個位轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)一個數(shù)。隨著轉(zhuǎn)盤(10)轉(zhuǎn)動次數(shù)增加，電子計算器(13)及數(shù)字轉(zhuǎn)輪計數(shù)器(19)逐次同位計數(shù)。一般電子計數(shù)器顯示屏(13)裝在盤面，以便操作記錄。而轉(zhuǎn)輪計數(shù)器(19)則可裝在盤面或裝在隱蔽處，作累加統(tǒng)計和備查全年過水總量。
權(quán)利要求1.一種直讀式渠道水表，由過水器、計數(shù)器、調(diào)節(jié)器和讀數(shù)顯示器組成，其特征是過水通道內(nèi)壁設(shè)置阻水圈的過水器與外側(cè)取樣計數(shù)的計數(shù)器和調(diào)節(jié)器用接管相并連，計數(shù)器內(nèi)的磁控開關(guān)通過導線與外部雙數(shù)字讀數(shù)顯示器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式渠道水表，其特征是過水器采用雙向?qū)ΨQ的園形和矩形過水斷面形狀，過水通道內(nèi)壁中部設(shè)置一道環(huán)形阻水圈，阻水圈上開一個與取樣管連接的出水孔，出水孔位于過水斷面中心水平線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式渠道水表，其特征是計數(shù)器由鋁外殼和旋翼式塑芯機件組成，在機殼內(nèi)設(shè)置磁控開關(guān)作計數(shù)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式渠道水表，其特征是取樣調(diào)節(jié)器裝在計數(shù)器之后并與過水器阻水圈上的取樣出水孔連接，調(diào)節(jié)器根據(jù)調(diào)節(jié)范圍分別采用孔板和閥門結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式渠道水表，其特征是塑殼讀數(shù)顯示器采用電子液晶數(shù)字屏和轉(zhuǎn)輪數(shù)字雙重顯示的板面布置形式和同步記數(shù)控制電路。
專利摘要本實用新型提供了一種測量精度誤差＜5％的，又能直接由雙重顯示器讀出渠道過水總量的渠道水表。該水表可用于明渠，也可用于壓力管道和地下暗管。直讀式渠道水表由過水器(1)、計數(shù)器(4)、調(diào)節(jié)器(6)和讀數(shù)顯示器(13、19)組成。讀數(shù)顯示有電子屏和轉(zhuǎn)輪計數(shù)器二種數(shù)字顯示方法。轉(zhuǎn)輪計數(shù)器有多次放水累加功能。本水表能自動工作，工作電源為直流。
文檔編號G01F1/34GK2145368SQ9220601
公開日1993年11月3日 申請日期1992年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月2日
發(fā)明者劉松林 申請人:劉松林