一种水流流速流量检测装置及方法

1.本发明涉及流速检测设备领域，具体地讲，涉及一种水流流速流量检测装置及方法。


背景技术：

2.流量是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量，又称瞬时流量。当流体量以体积表示时称为体积流量；当流体量以质量表示时称为质量流量。单位时间内流过某一段管道的流体的体积，称为该横截面的体积流量。简称为流量，用q来表示。对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。例如河水流量，河流一秒流过某一个点的立方米数。一般来说越是在下游，流量越大，所以辨别地图上的河流方向时，一般是从窄到宽。河水流量是指单位时间内，通过河流某一横截(断)面的水量，一般用立方米每秒表示。流量也可以用一个月、一季、一年流出来的总水量表示。流量，从水力学角度讲，应该是：单位时间内通过某一过水断面的水体体积，其常用单位为每秒立方米，多用于河流、湖泊的断面的进出水量测量，流量的测量方法，从水文站角度讲，可分为浮标法、流速仪法、超声波法等，流速仪法测量精度最高。
3.目前，在排污管道或其他容易分层的水渠等内进行流速流量监测时，一般将感器固定设置或设置一列传感器，由于污水成分复杂，例如，油液与污水分层，污水中混杂泥沙等，单一固定设置的传感器或设置一列传感器不能很好地反映出管道内实际的污水流速流量状况。此为，现有技术的不足之处。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种水流流速流量检测装置及方法，方便检测污水水流流速流量。
5.本发明采用如下技术方案实现发明目的：
6.一种水流流速流量检测装置及方法，包括连接块，其特征在于：所述连接块的一端固定连接圆管一，所述连接块的另一端固定连接圆管二，所述圆管一固定连接两组对称的圆杆四，每个所述圆杆四分别固定连接圆柱，所述圆柱固定连接圆块二，所述圆块二固定连接一组均匀分布的u块，所述圆管固定连接两组对称的圆杆三，每个所述圆杆三分别固定连接圆环二，所述圆管二固定连通存储方管，所述圆管二固定连接圆环一，所述圆环一固定连接一组均匀分布的方杆，每个所述方杆分别固定连接圆板，所述圆板固定连接圆杆一，所述圆杆一固定连接楔形圆柱，所述楔形圆柱设置有楔形圆槽，所述楔形圆柱轴承连接除杂机构，所述圆环二固定连接测速机构。
7.作为本技术方案的进一步限定，所述除杂机构包括圆轴一，所述楔形圆柱轴承连
接所述圆轴一，所述圆轴一固定连接一组均匀分布的螺旋板，所述圆轴一固定连接一组均匀分布的l板，每个所述l板分别轴承连接圆轴二，每个所述圆轴二分别固定连接l形杆，每个所述l形杆分别固定连接圆球一，每个所述圆球一分别设置在所述楔形圆槽内。
8.作为本技术方案的进一步限定，每个所述圆轴二分别固定连接圆块一，每个所述圆块一分别固定连接圆杆二，每个所述圆杆二分别固定连接扇形板，每个所述扇形板分别设置有一组均匀分布的圆孔。
9.作为本技术方案的进一步限定，所述存储方管固定连接l杆，所述l杆固定连接刮杆，所述刮杆匹配所述扇形板。
10.作为本技术方案的进一步限定，所述测速机构包括电动推杆，所述圆环二固定连接所述电动推杆，所述电动推杆的推杆端固定连接圆球二。
11.作为本技术方案的进一步限定，每个所述u块分别转动连接连杆的一端，每个所述连杆分别固定连接弹簧的一端，每个所述弹簧的另一端分别固定连接所述圆块二，每个所述连杆的另一端分别固定连接瞬时流速传感器，每个所述瞬时流速传感器分别接触所述圆球二，所述圆球二位于所有的所述瞬时流速传感器组成区域中心位置，所述圆球二尺寸大于所述瞬时流速传感器，在所述弹簧及所述圆球二的作用下，所述瞬时流速传感器呈散射状，通过调整所述圆球二的位置，每个所述瞬时流速传感器均匀移动，调整每个所述瞬时流速传感器的位置，所述圆球二及所述瞬时流速传感器均为光滑球形的设计，两者抵触移动移动过程不影响水流，避免了其他结构设计移动过程对水流会产生较大的干涉。
12.一种水流流速流量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
13.步骤一：将本装置安装到污水管道或其他容易分层的水渠的合适位置；
14.步骤二：根据污水水质，例如油液与污水分层，污水中混杂泥沙等，以及污水水面处于所述圆管一的位置，调整一组所述瞬时流速传感器的位置，水流密度不同流速不同，分层后的水流流速是不同的，调整一组所述瞬时流速传感器的位置可以感应不同水层的流速，圆周分布的所述瞬时流速传感器通过不同位置水流流速综合计算整体的流速、流量，经过补偿和跟实际数据矫正能够更精确；
15.污水管道水位较低，上半部分是空气，上半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器无法感应到水流，根据需要调整所述所述瞬时流速传感器撑开或收缩的状态，下半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器呈弧形，能够感应到下方各个水层的流速，弧形分布能够很好的避免简单的线行排列的传感器无法多方位感应的问题，沿着圆心散射型调整能够达到所需要的各个方位；
16.步骤三：污水流过所述螺旋板时，在水流冲击作用下，使所述螺旋板转动，在相关元件的带动下，实现所述扇形板往复摆动，使污水中较大的杂质，例如树叶、石块等被所述扇形板阻挡，当所述扇形板接触所述刮杆时，使杂质落到所述存储方管内，污水经所述圆孔流过；
17.步骤四：污水流经所述瞬时流速传感器，所述瞬时流速传感器测出瞬时的流速以及流量；
18.步骤五：定期清理所述存储方管内残留杂质。
19.作为本技术方案的进一步限定，所述瞬时流速传感器的位置调整具体方式为：打开所述电动推杆，所述电动推杆带动所述圆球二移动，在所述弹簧的弹性作用下，所述圆球
二带动所述瞬时流速传感器摆动，所述瞬时流速传感器带动所述连杆摆动，实现所述瞬时流速传感器的位置调整。
20.作为本技术方案的进一步限定，所述螺旋板转动时，所述螺旋板带动所述圆轴一转动，所述圆轴一带动所述l板及所述圆轴二公转，所述圆轴二带动所述l形杆公转，所述l形杆带动所述圆球一沿所述楔形圆槽运动，所述圆球一带动所述l形杆摆动，所述l形杆带动所述圆轴二转动，所述圆轴二带动所述圆块一、所述圆杆二及所述扇形板往复摆动。
21.作为本技术方案的进一步限定，所述扇形板采用橡胶材料，所述扇形板摆动过程中接触所述刮杆时，发生轻微变形。
22.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
23.1、本装置通过设置螺旋板，在水流冲击作用下，使螺旋板转动，在相关元件的带动下，实现扇形板往复摆动，摆动过程中刮杆可以恰好刮动扇形板上的杂质。污水中较大的杂质，例如树叶、石块等被扇形板阻挡，如图1所示，圆球一移动到楔形圆槽较低位置时，扇形板水平竖直，实现扇形板紧贴刮杆刮动，将杂质刮落到存储方管内，实现较好的刮落杂质的目的，避免杂质等进入圆管一，对瞬时流速传感器造成损伤的同时避免引起瞬时流速传感器受杂质影响出现测量误差。
24.2、本装置在弹簧及圆球二的作用下，瞬时流速传感器呈散射状，通过调整圆球二的位置，每个瞬时流速传感器均匀移动，调整每个瞬时流速传感器的位置，圆球二及瞬时流速传感器均为光滑球形的设计，两者抵触移动移动过程不影响水流，避免了其他结构设计移动过程对水流会产生较大的干涉。
25.3、本装置通过巧妙地设计，根据污水水质，例如油液与污水分层，污水中混杂泥沙等，以及污水水面处于所述圆管一的位置，调整一组所述瞬时流速传感器的位置，水流密度不同流速不同，分层后的水流流速是不同的，调整一组所述瞬时流速传感器的位置可以感应不同水层的流速，圆周分布的所述瞬时流速传感器通过不同位置水流流速综合计算整体的流速、流量，经过补偿和跟实际数据矫正能够更精确。污水管道水位较低，上半部分是空气，上半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器无法感应到水流，根据需要调整所述所述瞬时流速传感器撑开或收缩的状态，下半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器呈弧形，能够感应到下方各个水层的流速，弧形分布能够很好的避免简单的线行排列的传感器无法多方位感应的问题，沿着圆心散射型调整能够达到所需要的各个方位。
附图说明
26.图1为本发明的立体结构示意图一。
27.图2为本发明的局部立体结构示意图一。
28.图3为本发明的局部立体结构示意图二。
29.图4为本发明的局部立体结构示意图三。
30.图5为本发明的局部立体结构示意图四。
31.图6为本发明的局部立体结构示意图五。
32.图7为本发明的局部立体结构示意图六。
33.图8为本发明的立体结构示意图二。
34.图中：1、圆管一，2、圆管二，3、存储方管，4、圆板，5、圆杆一，6、方杆，7、圆环一，8、
刮杆，9、l杆，10、螺旋板，11、圆轴一，12、l板，13、楔形圆柱，14、楔形圆槽，15、扇形板，16、圆孔，17、圆杆二，18、圆块一，19、圆轴二，20、l形杆，21、圆球一，22、连接块，23、圆杆三，24、圆环二，25、圆杆四，26、圆柱，27、圆块二，28、u块，29、弹簧，30、连杆，31、瞬时流速传感器，32、圆球二，33、电动推杆。
具体实施方式
35.下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
36.本发明包括连接块22，所述连接块22的一端固定连接圆管一1，所述连接块22的另一端固定连接圆管二2，所述圆管一1固定连接两组对称的圆杆四25，每个所述圆杆四25分别固定连接圆柱26，所述圆柱26固定连接圆块二27，所述圆块二27固定连接一组均匀分布的u块28，所述圆管1固定连接两组对称的圆杆三23，每个所述圆杆三23分别固定连接圆环二24，所述圆管二2固定连通存储方管3，所述圆管二2固定连接圆环一7，所述圆环一7固定连接一组均匀分布的方杆6，每个所述方杆6分别固定连接圆板4，所述圆板4固定连接圆杆一5，所述圆杆一5固定连接楔形圆柱13，所述楔形圆柱13设置有楔形圆槽14，所述楔形圆柱13轴承连接除杂机构，所述圆环二24固定连接测速机构。
37.所述除杂机构包括圆轴一11，所述楔形圆柱13轴承连接所述圆轴一11，所述圆轴一11固定连接一组均匀分布的螺旋板10，所述圆轴一11固定连接一组均匀分布的l板12，每个所述l板12分别轴承连接圆轴二19，每个所述圆轴二19分别固定连接l形杆20，每个所述l形杆20分别固定连接圆球一21，每个所述圆球一21分别设置在所述楔形圆槽14内。
38.每个所述圆轴二19分别固定连接圆块一18，每个所述圆块一18分别固定连接圆杆二17，每个所述圆杆二17分别固定连接扇形板15，每个所述扇形板15分别设置有一组均匀分布的圆孔16。
39.所述存储方管3固定连接l杆9，所述l杆9固定连接刮杆8，所述刮杆8匹配所述扇形板15。
40.所述测速机构包括电动推杆33，所述圆环二24固定连接所述电动推杆33，所述电动推杆33的推杆端固定连接圆球二32。
41.每个所述u块28分别转动连接连杆30的一端，每个所述连杆30分别固定连接弹簧29的一端，每个所述弹簧29的另一端分别固定连接所述圆块二27，每个所述连杆30的另一端分别固定连接瞬时流速传感器31，，每个所述瞬时流速传感器31分别接触所述圆球二32，所述圆球二32位于所有的所述瞬时流速传感器31组成区域中心位置，所述圆球二32尺寸大于所述瞬时流速传感器31，在所述弹簧29及所述圆球二32的作用下，所述瞬时流速传感器31呈散射状，通过调整所述圆球二32的位置，每个所述瞬时流速传感器31均匀移动，调整每个所述瞬时流速传感器31的位置，所述圆球二32及所述瞬时流速传感器31均为光滑球形的设计，两者抵触移动移动过程不影响水流，避免了其他结构设计移动过程对水流会产生较大的干涉。
42.一种水流流速流量检测方法，包括以下步骤：
43.步骤一：将本装置安装到污水管道或其他容易分层的水渠的合适位置；
44.步骤二：根据污水水质，例如油液与污水分层，污水中混杂泥沙等，以及污水水面
处于所述圆管一1的位置，调整一组所述瞬时流速传感器31的位置，水流密度不同流速不同，分层后的水流流速是不同的，调整一组所述瞬时流速传感器31的位置可以感应不同水层的流速，圆周分布的所述瞬时流速传感器31通过不同位置水流流速综合计算整体的流速、流量，经过补偿和跟实际数据矫正能够更精确；
45.污水管道水位较低，上半部分是空气，上半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器31无法感应到水流，根据需要调整所述所述瞬时流速传感器31撑开或收缩的状态，下半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器31呈弧形，能够感应到下方各个水层的流速，弧形分布能够很好的避免简单的线行排列的传感器无法多方位感应的问题，沿着圆心散射型调整能够达到所需要的各个方位；
46.步骤三：污水流过所述螺旋板10时，在水流冲击作用下，使所述螺旋板10转动，在相关元件的带动下，实现所述扇形板15往复摆动，使污水中较大的杂质，例如树叶、石块等被所述扇形板15阻挡，当所述扇形板15接触所述刮杆8时，使杂质落到所述存储方管3内，污水经所述圆孔16流过；
47.步骤四：污水流经所述瞬时流速传感器31，所述瞬时流速传感器31测出瞬时的流速以及流量；
48.步骤五：定期清理所述存储方管3内残留杂质。
49.所述瞬时流速传感器31的位置调整具体方式为：打开所述电动推杆33，所述电动推杆33带动所述圆球二32移动，在所述弹簧29的弹性作用下，所述圆球二32带动所述瞬时流速传感器31摆动，所述瞬时流速传感器31带动所述连杆30摆动，实现所述瞬时流速传感器31的位置调整。
50.所述螺旋板10转动时，所述螺旋板10带动所述圆轴一11转动，所述圆轴一11带动所述l板12及所述圆轴二19公转，所述圆轴二19带动所述l形杆20公转，所述l形杆20带动所述圆球一21沿所述楔形圆槽14运动，所述圆球一21带动所述l形杆20摆动，所述l形杆20带动所述圆轴二19转动，所述圆轴二19带动所述圆块一18、所述圆杆二17及所述扇形板15往复摆动。
51.所述扇形板15采用橡胶材料，所述扇形板15摆动过程中接触所述刮杆8时，发生轻微变形。
52.本发明的工作流程为：将本装置安装到污水管道合适位置。
53.根据污水水质，例如油液与污水分层，污水中混杂泥沙等，以及污水水面处于圆管一1的位置，调整一组瞬时流速传感器31的位置。打开电动推杆33，电动推杆33带动圆球二32移动，在弹簧29的弹性作用下，圆球二32带动瞬时流速传感器31摆动，瞬时流速传感器31带动连杆30摆动，实现瞬时流速传感器31的位置调整。水流密度不同流速不同，分层后的水流流速是不同的，调整一组所述瞬时流速传感器31的位置可以感应不同水层的流速，圆周分布的所述瞬时流速传感器31通过不同位置水流流速综合计算整体的流速、流量，经过补偿和跟实际数据矫正能够更精确。污水管道水位较低，上半部分是空气，上半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器31无法感应到水流，根据需要调整所述所述瞬时流速传感器31撑开或收缩的状态，下半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器31呈弧形，能够感应到下方各个水层的流速，弧形分布能够很好的避免简单的线行排列的传感器无法多方位感应的问题，沿着圆心散射型调整能够达到所需要的各个方位。
54.污水流过螺旋板10时，在水流冲击作用下，使螺旋板10转动，螺旋板10带动圆轴一11转动，圆轴一11带动l板12及圆轴二19公转，圆轴二19带动l形杆20公转，l形杆20带动圆球一21沿楔形圆槽14运动，圆球一21带动l形杆20摆动，l形杆20带动圆轴二19转动，圆轴二19带动圆块一18、圆杆二17及扇形板15往复摆动。使污水中较大的杂质，例如树叶、石块等被扇形板15阻挡，当扇形板15接触刮杆8时，使杂质落到存储方管3内，污水经圆孔16流过。
55.污水流经瞬时流速传感器31，瞬时流速传感器31测出瞬时的流速以及流量。
56.定期清理存储方管3内残留杂质。
57.本装置通过设置螺旋板10，在水流冲击作用下，使螺旋板10转动，在相关元件的带动下，实现扇形板15往复摆动。使污水中较大的杂质，例如树叶、石块等被扇形板15阻挡，如图1所示，圆球一21移动到楔形圆槽14较低位置时，扇形板15水平竖直，实现扇形板15紧贴刮杆8刮动，将杂质刮落到存储方管3内，实现较好的刮落杂质的目的，避免杂质等进入圆管一1，对瞬时流速传感器31造成损伤的同时避免引起瞬时流速传感器31受杂质影响出现测量误差。
58.本装置通过巧妙地设计，根据污水水质，例如油液与污水分层，污水中混杂泥沙等，以及污水水面处于所述圆管一1的位置，调整一组所述瞬时流速传感器31的位置，水流密度不同流速不同，分层后的水流流速是不同的，调整一组所述瞬时流速传感器31的位置可以感应不同水层的流速，圆周分布的所述瞬时流速传感器31通过不同位置水流流速综合计算整体的流速、流量，经过补偿和跟实际数据矫正能够更精确。污水管道水位较低，上半部分是空气，上半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器31无法感应到水流，根据需要调整所述所述瞬时流速传感器31撑开或收缩的状态，下半部分圆周分布的所述瞬时流速传感器31呈弧形，能够感应到下方各个水层的流速，弧形分布能够很好的避免简单的线行排列的传感器无法多方位感应的问题，沿着圆心散射型调整能够达到所需要的各个方位。
59.以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。