一种适用于非满管流量高精度测量系统的制作方法

文档序号:6074333阅读:254来源:国知局
一种适用于非满管流量高精度测量系统的制作方法
【专利摘要】一种适用于非满管流量高精度测量系统,包括第一计量盒、第二计量盒,每一个计量盒由有机玻璃制成,分盒体和顶盖两部分,顶盖开设有通气孔,所述盒体上、下各开有一个孔,上孔安装第一电磁阀,第一电磁阀作进水阀;下孔安装第二电磁阀,第二电磁阀作排水阀。所述盒体底部通过接孔安装有差压变送器,差压变送器连接数据采集卡,数据采集卡连接PC机。本实用新型一种适用于非满管流量高精度测量系统,结构简单、制作成本低、数据采集精准快速,采集间隔短;可根据不同采集卡采样频率,采集间隔可以为秒甚至毫秒,而且使用方便。
【专利说明】一种适用于非满管流量高精度测量系统

【技术领域】
[0001]本实用新型一种适用于非满管流量高精度测量系统,用于测量岩土工程、农田水利、水文水资源等领域管道内液体没有充满管道截面时的流量。

【背景技术】
[0002]流量测量现在广泛使用的是流量计,流量计多种多样,可分为有转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等。诸多流量计都要求管道内液体充满管道截面,通过不同的方法得出液体通过流量计时的流量大小。然而在一些特定条件下,液体流量波动较大,管道内会出现非满管的状况。
[0003]非满管是指管道内液体没有充满管道截面的状态,管道流体呈非满管流状态。根据水力学理论,非满管流具有自由表面液面,自由液面上相对压强为零,故又称为无压流。在实际中,大口径非满管道内的液体流量变化很大,液体有时充满管道,有时充不满管道,并且管道的截面尺寸、底坡、粗糙率等因素的变化,都可引起过水断面、液位、流速等一系列的相应变化。因而,非满管流与满管流相比,流体流动规律存在很大的不同。为了实现非满管流流量的测量,必须对流量计有新的要求。如今市场上存在一些可以测量非满管流量的流量计,它们是在原流量计的基础上增加管道内液位测量的装置,再结合管道其他参数,得出非满管时流量,经过改进后的流量计结构变得复杂。


【发明内容】

[0004]为解决上述技术问题,本实用新型提供一种适用于非满管流量高精度测量系统,结构简单、制作成本低、数据采集精准快速,采集间隔短;可根据不同采集卡采样频率,采集间隔可以为秒甚至毫秒,而且使用方便。
[0005]本实用新型采取的技术方案为:
[0006]一种适用于非满管流量高精度测量系统,包括第一计量盒、第二计量盒,每一个计量盒由有机玻璃制成,分盒体和顶盖两部分,顶盖开设有通气孔,所述盒体上、下各开有一个孔,上孔安装第一电磁阀,第一电磁阀作进水阀;下孔安装第二电磁阀,第二电磁阀作排水阀。所述盒体底部通过接孔安装有差压变送器,差压变送器连接数据采集卡,数据采集卡连接PC机。
[0007]所述下孔的下边缘高于差压变送器的接孔的上边缘。
[0008]所述通气孔外接弯管。
[0009]所述数据采集卡为研华PC1-1716数字采集卡。
[0010]本实用新型一种适用于非满管流量高精度测量系统,能按设定的时间间隔自动采集数据,取代了传统试验中长时间频繁观测记录数据的人工劳动。该系统充分发挥了差压变送器采集数据精确快速和PC机处理数据准确高效的特性,能对数据快速采集同时实时在线快速分析处理,做到数据采集与处理的自动化、准确化、高速化,大大地提高工作效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1为本实用新型系统结构示意图。

【具体实施方式】
[0012]如图1所示,一种适用于非满管流量高精度测量系统,包括第一计量盒A、第二计量盒B,每一个计量盒由有机玻璃制成,分盒体5和顶盖2两部分,顶盖2开设有通气孔1,所述盒体5上、下各开有一个孔,上孔3安装第一电磁阀,第一电磁阀作进水阀;下孔3’安装第二电磁阀,第二电磁阀作排水阀。所述盒体5底部通过接孔安装有差压变送器4,差压变送器4连接数据采集卡,数据采集卡连接PC机。
[0013]为了同时满足测量和排水的需要,所述下孔3’的下边缘高于差压变送器4的接孔的上边缘。所述通气孔I外接弯管,起到保护作用。
[0014]数据的采集主要通过由每一个计量盒的盒体5底部的差压变送器4采集模拟信号,并发送到数据采集卡,数据采集卡采用研华PC1-1716数字采集卡,采集卡主要是捕获外界光电、视频、音频等模拟信号并将其数字化导入PC机,进行数字处理的捕获设备。采集卡将捕捉到的模拟信号导入到PC机中。再通过现有的、成熟的、广泛应用的LabVIEW软件,将模拟信号转化为需要的数据信息:流量,同时在设计的可视界面上显示并保存下来。
[0015]本实用新型系统共使用4个电磁阀:2个进水阀,2个排水阀。阀门控制分为两部分:其一为手动控制,PC机上显示每一个电磁阀开闭情况,也可以通过PC机控制电磁阀开关,实现计量盒清空、校验等工作。其二为系统运行过程电磁阀的自动控制。
[0016]运行流程:输入采样间隔,系统将开始运行,并对流量数据按设定采样时间间隔实时记录保存。系统开始运行时,第一计量盒A上端进水阀开启,其余阀门均关闭,第一计量盒A开始蓄水,同时将差压变送器4传递的模拟量信号转化为流量记录下来。当第一计量盒A液位达到一定值时,程序自动控制进水阀关闭,待关闭完全后排水阀、第二计量盒B上进水阀开启,同时排水阀保持关闭状态;第一计量盒A开始排水,第二计量盒B开始蓄水,将差压变送器传递的模拟量信号转化为流量记录下来。当第二计量盒B液位达到一定值时,程序重复上述过程,使第一计量盒A、第二计量盒B往复交替蓄水、排水,系统实现对经过流量计的液体的流量进行测量。
【权利要求】
1.一种适用于非满管流量高精度测量系统,包括第一计量盒(八?、第二计量盒(8), 其特征在于,每一个计量盒由有机玻璃制成,分盒体(5 )和顶盖(2 )两部分,顶盖(2 )开设有通气孔(1),所述盒体(5)上、下各开有一个孔,上孔(3)安装第一电磁阀,第一电磁阀作进水阀;下孔(3,)安装第二电磁阀,第二电磁阀作排水阀; 所述盒体(5)底部通过接孔安装有差压变送器(4),差压变送器(4)连接数据采集卡,数据采集卡连接%机。
2.根据权利要求1所述一种适用于非满管流量高精度测量系统,其特征在于,所述下孔(3,)的下边缘高于差压变送器(4)的接孔的上边缘。
3.根据权利要求1所述一种适用于非满管流量高精度测量系统,其特征在于,所述通气孔(1)外接弯管。
4.根据权利要求1所述一种适用于非满管流量高精度测量系统,其特征在于,所述数据采集卡为研华?01-1716数字采集卡。
【文档编号】G01F1/34GK204142294SQ201420631764
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】张华 , 李茂 , 曹金露, 张沣, 高抗, 胡文龙 申请人:三峡大学
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