[其他]堰用累計(jì)量水器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106313
• 申請(qǐng)日: 1986-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86106313A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張保;王樹(shù)興;全永清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省水利水電科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01F1/20
• 分類號(hào): G01F1/20;G01F1/00
• 代理公司: 云南省專利事務(wù)所
• 代理人: 金耀生

本發(fā)明涉及一種量水設(shè)備，具體地說(shuō)是堰用累計(jì)量水器。

現(xiàn)有的量水堰是人們熟知的專用量水設(shè)備，有準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。在長(zhǎng)期的水利工程實(shí)踐中，廣泛地為人們所采用和信賴。它最主要的特點(diǎn)，就是把流量過(guò)程的諸因素歸結(jié)為一個(gè)變量：水頭。從測(cè)驗(yàn)的角度來(lái)考慮，堰流量測(cè)驗(yàn)就是水頭的測(cè)驗(yàn)。量水堰的水頭測(cè)驗(yàn)基本分為人工觀測(cè)和儀器自記兩種。人工觀測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)單，但要專人觀測(cè)，占用時(shí)間，觀測(cè)記錄麻煩、精度低、自記水位計(jì)精度高，可記下水位過(guò)程，但管理計(jì)算起來(lái)麻煩，需要一定的能源（鐘、電），使儀器造價(jià)較高。

本發(fā)明的目的是提供一種在一定精度范圍內(nèi)采用累計(jì)式液體流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱流量計(jì)）作為自記儀器量水器，該自記儀只記用水總量，可用于農(nóng)田灌區(qū)，工業(yè)用水、城市自來(lái)水等不需要記錄流量過(guò)程的地方。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：根據(jù)堰流和孔流的物理特征，通過(guò)數(shù)上的簡(jiǎn)化和整理，化為具有相同模式的單值函數(shù)關(guān)系，即流量可表達(dá)為水位的單值函數(shù)：

堰流Q＝BH^m（1）

孔流q＝CHⁿ（2）

式中Q、q分別為堰流和孔流流量，B、C分別為兩系數(shù)，H為水頭，m、n分別為水頭指數(shù)。上述兩式的區(qū)別在于系數(shù)和指數(shù)均不相同，根據(jù)恒定總流的連續(xù)性方程和能量平衡方程，對(duì)孔流水頭和面積進(jìn)行定量的調(diào)節(jié)，將孔流方程中的指數(shù)修改得與堰流方程一致，即具有新的數(shù)字模式：

q′＝C′H^m（3）

從而水頭指數(shù)與堰流公式（1）中的指數(shù)相同，聯(lián)立（1）、（2）兩式可得一比例系數(shù)K，

K＝Q/q

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，K值在堰流公式指定的范圍內(nèi)恒為常數(shù)，將這一調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用在堰上，如圖1所示，C為堰板，D為調(diào)節(jié)管。管壁上有一列專門設(shè)定的過(guò)流小孔R(shí)，通過(guò)小孔的水流可調(diào)節(jié)成堰流，再通過(guò)導(dǎo)流管S進(jìn)入流量計(jì)p。DSP共成一個(gè)分流系統(tǒng)（即量水器），上游水流經(jīng)調(diào)節(jié)管進(jìn)入導(dǎo)流管內(nèi)，然后推動(dòng)流量計(jì)流入下游。上游水頭H與分流流量的關(guān)系被調(diào)節(jié)為：

q′＝C′H^m（即小孔列流量方程）

這樣DSp分流系統(tǒng)就完成了測(cè)驗(yàn)任務(wù)。當(dāng)人們要測(cè)定過(guò)堰水量時(shí)，只需將起止兩次流量計(jì)讀數(shù)差乘以比例系數(shù)K即可。

本發(fā)明的堰用累計(jì)量水器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管理方便，實(shí)現(xiàn)了堰流的水力自計(jì)，而不要其它能源，結(jié)果不需整理，讀取方便。凡能安裝量水堰的地方（堰應(yīng)為自由流）均可裝該量水器。

附圖說(shuō)明

圖1為堰板式示意圖

圖2為引流式示意圖

圖3為q-H圖

堰用累計(jì)量水器可以有兩種實(shí)施方案，即堰板式和引流式。下面結(jié)合附圖說(shuō)明兩個(gè)實(shí)施例。

如圖1所示，堰板式是將量水器DSp固定在堰板C上。調(diào)節(jié)管D上設(shè)有一列專門設(shè)定的過(guò)流小孔R(shí)，最低小孔中心線和流量計(jì)出口的水平中心線與堰口底邊在同一個(gè)水平面內(nèi)，小孔之間的孔距為0～50mm，當(dāng)孔距為0時(shí)，則為一條縫，孔距越小，測(cè)驗(yàn)精度越高。小孔的直徑這樣確定：由小孔列流量方程（3）（q′＝C′H^m）和孔流方程（2）（q＝CHⁿ），可得：

C′＝CH^n-m

對(duì)一個(gè)確定堰和一個(gè)選定的流量計(jì)m、n和C為確定值，且求C′時(shí)必須將上游水頭H的最大水頭Hmax（即堰上游允許的最大水頭）代入，則：

C′＝CH^n-m_max

根據(jù)此式可求出C′，然后將水位H₁從0～H_max等分或不等分為K段，即小孔列應(yīng)確定的位置，任何一個(gè)單獨(dú)的小孔，必須符合水力學(xué)孔口出流的流量計(jì)算原則，所以孔位應(yīng)在所論之水位段的起始點(diǎn)上。分段后得h₁₁，h₁₂……h(huán)_1K，第一個(gè)角標(biāo)代表曲線，第二個(gè)角標(biāo)代表水頭分段數(shù)，如圖3中所示，1為q′＝C′H^m的曲線，2為q＝CHⁿ的曲線，對(duì)任意的h_1i，有與之相對(duì)應(yīng)的h_2i，它們的關(guān)系為：

hi與hi之差為：Zi＝h1i-h2i