一種小型泵站的自動水量計量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種小型栗站的自動水量計量方法，屬于節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)業(yè)灌溉用水占總水量的60%以上，對農(nóng)業(yè)灌溉用水進(jìn)行計量，按方收費，對推進(jìn) 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉有著十分重要的意義，目前，采用現(xiàn)有的栗站計量裝置(設(shè)備)成本較高，很難 大面積推廣。
[0003] 專利內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有水量計量技術(shù)存在的不足，根據(jù)水栗進(jìn)出水口的能量 伯努利方程、水量連續(xù)方程與水栗性能曲線，提供出一種小型栗站的自動水量計量方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種小型栗站的自動水量計量方法，其特征是，先測 定水栗出水管壓力，然后檢測栗站進(jìn)水池水面至栗站出水管中心基準(zhǔn)線的距離，最后利用 伯努利能量方程、水量連續(xù)方程和水栗性能曲線，推導(dǎo)出栗站流量計算公式；
[0006] 其中，以進(jìn)水口 1-1斷面至出水管2-2斷面，建立伯努利能量方程：
[0007]
(1)
[0008] 式中，PiS進(jìn)水口 1-1斷面的壓力，其值為零；
[0009] p為1.0;
[0010] "，"分別為進(jìn)水口 1-1和出水管2-2斷面水流速度；
[0011] 口2為出水管2-2斷面壓力表讀數(shù)；
[0012] h為栗站進(jìn)水池水面至栗站出水管中心線的距離；
[0013] hf為水頭損失；
[0014] Ht為水栗揚程；
[0015] 建立水量連續(xù)方程：
[0016] Aivi=A2V2 = Q (2)
[0017] 式中，^為進(jìn)水口 1-11斷面面積；
[0018] A2為出水管2-2斷面面積；
[0019] Q為管道中的流量；
[0020] 建立水栗性能曲線方程：
[0021] Ht = aQ2+bQ+c (3)
[0022] 式中，a，b，c為系數(shù)，根據(jù)水栗性能曲線可以得出；
[0023] 由方程(1)、（2)和(3)可以推導(dǎo)出栗站流量與水位、壓力的關(guān)系如下：
[0024]
[0025] 測得h#Pp2就可計算出栗站流量，從而得到栗站的抽水量。
[0026]所述水栗出水管壓力通過裝設(shè)在水栗出水管上的壓力檢測裝置測定，所述壓力檢 測裝置為壓力表。
[0027] 本發(fā)明方法先進(jìn)科學(xué)，通過本發(fā)明提供的方法，一種小型栗站水量計量方法，主要 在水栗出水口管道上裝設(shè)一個壓力檢測裝置測定壓力，再檢測栗站水源水面至栗站出水管 中心線的距離。利用伯努利能量方程、水量連續(xù)方程和水栗性能曲線，推導(dǎo)出栗站流量計算 公式。并以此開發(fā)水栗水量計量裝置。通過本計量方法研發(fā)，能實現(xiàn)對小型栗站抽水量精確 計量，節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水量。
[0028] 主要檢測參數(shù)有：水栗出水口管道水壓(P2);栗站進(jìn)水口水位至栗站出水管中心 線的距離(h〇。
[0029] 整個系統(tǒng)有帶通訊功能的壓力表、水位檢測與通訊和帶CPU模塊、存儲模塊和通訊 模塊的計算單元等組成。
[0030] 以此方法，開發(fā)的硬件裝置簡單、成本低、計算公式邏輯性強，計量精確，操作方 便。所述方法中的水量計算公式，可以適應(yīng)不同場合、不同類型的灌溉提水栗站(混流栗、離 心栗、軸流栗、潛水栗站等）的水量計量。小型灌溉栗站數(shù)量眾多，以往的計量裝置成本高， 很難大面積推廣。本發(fā)明小型栗站計量方法和開發(fā)的相應(yīng)裝置，僅為現(xiàn)有同類計量設(shè)備的 十分之一左右，可以大面積推廣。
【附圖說明】
[0031] 圖1為水栗抽水原理示意圖。
【具體實施方式】：
[0032] 在栗站出水管口裝設(shè)一個壓力表，在水源裝設(shè)測量水位裝置，測定水栗出水管壓 力和栗站水源水面(進(jìn)水池水面)至栗站出水管中心基準(zhǔn)線的距離兩個參數(shù)；
[0033] 以進(jìn)水口 1-1斷面至出水管2-2斷面，建立伯努利能量方程：
[0034]
(1)
[0035]式中，P1S進(jìn)水口 1-1斷面的壓力，其值為零；
[0036] p為1.0;
[0037] V1，V2分別為進(jìn)水口 1-1和出水管2-2斷面水流速度；
[0038] ?2為出水管2-2斷面壓力表讀數(shù)；
[0039] h為栗站進(jìn)水池水面至栗站出水管中心線的距離；
[0040] hf為水頭損失；
[0041 ] Ht為水栗揚程；
[0042] 建立水量連續(xù)方程：
[0043] Aivi=A2V2 = Q (2)
[0044] 式中，Αι為進(jìn)水口 1_11斷面面積；
[0045] A2為出水管2-2斷面面積；
[0046] Q為管道中的流量；
[0047] 建立水栗性能曲線方程：
[0048] Ht = aQ2+bQ+c (3)
[0049 ]式中，a，b，c為系數(shù)，根據(jù)水栗性能曲線可以得出；
[0050] 由方程(1)、（2)和(3)可以推導(dǎo)出栗站流量與水位、壓力的關(guān)系如下：
[0051]
[0052] 測得h0Pp2就P」計算出澩站沭重，從
而得到澩站的抽^^重，￡5|」P」計算出水泵流量。 方法及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，實施容易，計量可靠。
【主權(quán)項】
1. 一種小型累站的自動水量計量方法，其特征是，先測定水累出水管壓力，然后檢測累 站進(jìn)水池水面至累站出水管中屯、基準(zhǔn)線的距離，最后利用伯努利能量方程、水量連續(xù)方程 和水累性能曲線，推導(dǎo)出累站流量計算公式； 其中，W進(jìn)水口 1-1斷面至出水管2-2斷面，建立伯努利能量方程：(1) 式中，Pi為進(jìn)水口 1-1斷面的壓力，其值為零； P 為 1.0; VI，V2分別為進(jìn)水口 1-1和出水管2-2斷面水流速度； P2為出水管2-2斷面壓力表讀數(shù)； hi為累站進(jìn)水池水面至累站出水管中屯、線的距離； hf為水頭損失； Ht為水累揚程； 建立水量連續(xù)方程： Aivi = A2V2 = Q (2) 式中，Al為進(jìn)水口 1-11斷面面積； A2為出水管2-2斷面面積； Q為管道中的流量； 建立水累性能曲線方程： Ht = aQ2+bQ+c (3) 式中，a，b，C為系數(shù)，根據(jù)水累性能曲線可W得出； 由方程(1)、（2)和(3)可W推導(dǎo)出累站流量與水位、壓力的關(guān)系如下：測得hi和P2就可計算出累站流量，從而得到累站的抽水量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型累站的自動水量計量方法，其特征是，所述水累出水 管壓力通過裝設(shè)在水累出水管上的壓力檢測裝置測定，所述壓力檢測裝置為壓力表。
【專利摘要】一種小型泵站的自動水量計量方法，屬于節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域。主要在水泵出水口管道上裝設(shè)一個壓力檢測裝置測定壓力，再檢測泵站水源水面至泵站出水管中心線的距離，并利用伯努利能量方程、水量連續(xù)方程和水泵性能曲線三個方程的相關(guān)關(guān)系推導(dǎo)出泵站流量計算公式。采用該計量方法，開發(fā)小型水泵計量裝置與控制器，可以適應(yīng)不同場合、不同型號泵站量水計量，具有成本低、裝置簡單、操作簡便，計量準(zhǔn)確的特點，可在小型泵站中推廣應(yīng)用。
【IPC分類】G06Q50/06, G06Q50/02
【公開號】CN105512948
【申請?zhí)枴緾N201510977366
【發(fā)明人】程吉林, 陳興, 袁承斌, 蔣曉紅, 張禮華, 龔懿
【申請人】揚州大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月22日