一种小型泵站的自动水量计量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种小型栗站的自动水量计量方法，属于节水灌溉技术领域。
【背景技术】
[0002] 农业灌溉用水占总水量的60%以上，对农业灌溉用水进行计量，按方收费，对推进 农业节水灌溉有着十分重要的意义，目前，采用现有的栗站计量装置(设备)成本较高，很难 大面积推广。
[0003] 专利内容
[0004] 本发明的目的就是针对现有水量计量技术存在的不足，根据水栗进出水口的能量 伯努利方程、水量连续方程与水栗性能曲线，提供出一种小型栗站的自动水量计量方法。
[0005] 本发明的目的是这样实现的，一种小型栗站的自动水量计量方法，其特征是，先测 定水栗出水管压力，然后检测栗站进水池水面至栗站出水管中心基准线的距离，最后利用 伯努利能量方程、水量连续方程和水栗性能曲线，推导出栗站流量计算公式；
[0006] 其中，以进水口 1-1断面至出水管2-2断面，建立伯努利能量方程：
[0007]
(1)
[0008] 式中，PiS进水口 1-1断面的压力，其值为零；
[0009] p为1.0;
[0010] "，"分别为进水口 1-1和出水管2-2断面水流速度；
[0011] 口2为出水管2-2断面压力表读数；
[0012] h为栗站进水池水面至栗站出水管中心线的距离；
[0013] hf为水头损失；
[0014] Ht为水栗扬程；
[0015] 建立水量连续方程：
[0016] Aivi=A2V2 = Q (2)
[0017] 式中，^为进水口 1-11断面面积；
[0018] A2为出水管2-2断面面积；
[0019] Q为管道中的流量；
[0020] 建立水栗性能曲线方程：
[0021] Ht = aQ2+bQ+c (3)
[0022] 式中，a，b，c为系数，根据水栗性能曲线可以得出；
[0023] 由方程(1)、（2)和(3)可以推导出栗站流量与水位、压力的关系如下：
[0024]
[0025] 测得h#Pp2就可计算出栗站流量，从而得到栗站的抽水量。
[0026]所述水栗出水管压力通过装设在水栗出水管上的压力检测装置测定，所述压力检 测装置为压力表。
[0027] 本发明方法先进科学，通过本发明提供的方法，一种小型栗站水量计量方法，主要 在水栗出水口管道上装设一个压力检测装置测定压力，再检测栗站水源水面至栗站出水管 中心线的距离。利用伯努利能量方程、水量连续方程和水栗性能曲线，推导出栗站流量计算 公式。并以此开发水栗水量计量装置。通过本计量方法研发，能实现对小型栗站抽水量精确 计量，节约农业灌溉用水量。
[0028] 主要检测参数有：水栗出水口管道水压(P2);栗站进水口水位至栗站出水管中心 线的距离(h〇。
[0029] 整个系统有带通讯功能的压力表、水位检测与通讯和带CPU模块、存储模块和通讯 模块的计算单元等组成。
[0030] 以此方法，开发的硬件装置简单、成本低、计算公式逻辑性强，计量精确，操作方 便。所述方法中的水量计算公式，可以适应不同场合、不同类型的灌溉提水栗站(混流栗、离 心栗、轴流栗、潜水栗站等）的水量计量。小型灌溉栗站数量众多，以往的计量装置成本高， 很难大面积推广。本发明小型栗站计量方法和开发的相应装置，仅为现有同类计量设备的 十分之一左右，可以大面积推广。
【附图说明】
[0031] 图1为水栗抽水原理示意图。
【具体实施方式】：
[0032] 在栗站出水管口装设一个压力表，在水源装设测量水位装置，测定水栗出水管压 力和栗站水源水面(进水池水面)至栗站出水管中心基准线的距离两个参数；
[0033] 以进水口 1-1断面至出水管2-2断面，建立伯努利能量方程：
[0034]
(1)
[0035]式中，P1S进水口 1-1断面的压力，其值为零；
[0036] p为1.0;
[0037] V1，V2分别为进水口 1-1和出水管2-2断面水流速度；
[0038] ?2为出水管2-2断面压力表读数；
[0039] h为栗站进水池水面至栗站出水管中心线的距离；
[0040] hf为水头损失；
[0041 ] Ht为水栗扬程；
[0042] 建立水量连续方程：
[0043] Aivi=A2V2 = Q (2)
[0044] 式中，Αι为进水口 1_11断面面积；
[0045] A2为出水管2-2断面面积；
[0046] Q为管道中的流量；
[0047] 建立水栗性能曲线方程：
[0048] Ht = aQ2+bQ+c (3)
[0049 ]式中，a，b，c为系数，根据水栗性能曲线可以得出；
[0050] 由方程(1)、（2)和(3)可以推导出栗站流量与水位、压力的关系如下：
[0051]
[0052] 测得h0Pp2就P」计算出泶站沭重，从
而得到泶站的抽^^重，￡5|」P」计算出水泵流量。 方法及系统结构简单，成本低，实施容易，计量可靠。
【主权项】
1. 一种小型累站的自动水量计量方法，其特征是，先测定水累出水管压力，然后检测累 站进水池水面至累站出水管中屯、基准线的距离，最后利用伯努利能量方程、水量连续方程 和水累性能曲线，推导出累站流量计算公式； 其中，W进水口 1-1断面至出水管2-2断面，建立伯努利能量方程：(1) 式中，Pi为进水口 1-1断面的压力，其值为零； P 为 1.0; VI，V2分别为进水口 1-1和出水管2-2断面水流速度； P2为出水管2-2断面压力表读数； hi为累站进水池水面至累站出水管中屯、线的距离； hf为水头损失； Ht为水累扬程； 建立水量连续方程： Aivi = A2V2 = Q (2) 式中，Al为进水口 1-11断面面积； A2为出水管2-2断面面积； Q为管道中的流量； 建立水累性能曲线方程： Ht = aQ2+bQ+c (3) 式中，a，b，C为系数，根据水累性能曲线可W得出； 由方程(1)、（2)和(3)可W推导出累站流量与水位、压力的关系如下：测得hi和P2就可计算出累站流量，从而得到累站的抽水量。2. 根据权利要求1所述的一种小型累站的自动水量计量方法，其特征是，所述水累出水 管压力通过装设在水累出水管上的压力检测装置测定，所述压力检测装置为压力表。
【专利摘要】一种小型泵站的自动水量计量方法，属于节水灌溉技术领域。主要在水泵出水口管道上装设一个压力检测装置测定压力，再检测泵站水源水面至泵站出水管中心线的距离，并利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线三个方程的相关关系推导出泵站流量计算公式。采用该计量方法，开发小型水泵计量装置与控制器，可以适应不同场合、不同型号泵站量水计量，具有成本低、装置简单、操作简便，计量准确的特点，可在小型泵站中推广应用。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q50/02
【公开号】CN105512948
【申请号】CN201510977366
【发明人】程吉林, 陈兴, 袁承斌, 蒋晓红, 张礼华, 龚懿
【申请人】扬州大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月22日