[其他]電子混水量水計

無效

• 申請號: 87211689
• 申請日: 1987-08-04
• 公開（公告）號: CN87211689U
• 公開（公告）日: 1988-04-06
• 發明（設計）人: 史伏初;史蕓初
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙河灌區水利科學研究所
• 主分類號: G01F1/56
• 分類號: G01F1/56
• 代理公司: 江蘇省專利服務中心
• 代理人: 牛莉莉

本實用新型是一種測量水流量及水量、特別是測量混水流量及水量并用電子儀表計數顯示的裝置，屬于流量測量。

目前有多種量水裝置，如使用自記水位計的量水堰、量水槽，采用管道節流設備的文丘利管、噴嘴、孔板量水裝置，它們只能測量清水及清度混水的流量及水量，無法測量含沙量很高或水中雜物較多的混水，因為泥沙及雜物會堵塞測量管路。日本川田裕郎等編著的“流量測量手冊”報道一種先進的帶電子儀表的管道節流量水裝置，它也難以直接測量混水。這種裝置由渠道中淹沒式量水建筑物、取壓裝置（在上、下游設兩個取壓點）、導壓管路、壓差傳感器和電子儀表組成。用測壓管水柱高h表示兩個取壓點之間的壓差，有Q＝Kh]]>，式中Q代表流量，K是量水建筑物特征值，由此可知Q是h的單值函數。傳感器傳感的壓差經電子儀表處理，最后顯示出實測流量和水量值。

現有的電子儀表采用通用開方運算器和十進位計數器，低壓輸出誤差大，所用元件多，造價高。

本實用新型的目的是為多沙灌區提供一種簡便、準確的水量計量裝置。

本實用新型的任務之一是設計一種混水不會進入導壓管和傳感器的取壓、導壓裝置，任務之二是設計精度較高而成本較低的電子儀表電路。

實現任務之一的技術解決方案：對管道節流裝置進行改進，在導壓管路中增設一個清水盆，上、下游導壓管除連接到壓差傳感器兩端外，還各分一路連通到清水盆內，在每路導壓管上設置一個開關，上下游測壓管垂直于水面安裝，其長度≥40mm，內徑為3～5mm。設置清水盆的作用主要是在清水狀態中給傳感器調零。對測壓管的設計使泥沙不易附著而堵塞管道，導壓管和傳感器內能長期保持清水狀態。

為了在斷流時，即使水位低于取壓口，儀表不會因傳感器漂移而增加讀數，上游測壓管取壓口可以低于下游測壓管取壓口10～20mm，這樣避免了不斷移動取壓裝置的麻煩。

實現任務之二的技術解決方案：在開方電路中采用負反饋調整比較器滯后量，對低輸入采用線路補償，這樣開方特性好，低輸入時信號能通過，且節省元件；采用鐘表電路計數，與顯示板配套顯示，造價比用十進位計數器配液晶顯示降低90％以上。

下面參照附圖并結合實施例進一步描述本實用新型。

圖1為俯視河渠量水建筑物及取壓，導壓裝置示意圖。

圖2為圖1A－A剖面圖。

圖3為電子儀表線路框圖。

圖4為電子開方線路圖。

圖5為鐘表電路示意圖。

如圖1和圖2所示，實施例采用文丘利管量水建筑物方式，（6）為文丘利管喉段頂板，（7）為量水建筑物側墻。連接上游測壓管（2）的導壓管（4）分為兩路，一路與壓差傳感器（1）的一端連接，一路與清水盆（5）連通，連接喉段測壓管（3）的導壓管（8）也分為兩路，一路與壓差傳感器（1）的另一端連接，一路與清水盆（5）連通。a、b、c、d為導壓管上設置的開關。上、下游測壓管（2、3）垂直于水面安裝，管長50mm，內徑4mm。上游測壓管取壓口低于喉段測壓管取壓口約20mm。安裝時，先把導壓管中充滿清水，排除傳感器及導壓管中的氣泡、傳感器調零后即可量水。打開開關C、d、關閉開關a、b可調零，打開開關a、b、關閉開關c、d可量水。清水盆除可在清水狀態中使傳感器調零，還可在需要時沖洗導壓管。打開開關a、c可沖洗上游導壓管。打開開關b、d可沖洗喉段導壓管。測壓管為金屬管。導壓管為硬質透明塑料管，內徑≥8mm，易于觀察和排出氣泡。傳感器兩端水體不連通，因此導壓管中無流量。取壓口外水流紊動可能使少量泥沙進入測壓管，但進入高度小于30mm。

如圖4所示，由IC₁、IC₂、IC₃（均為LM324集成運放器）和3DJ₅（結型開關場效應對管）等組成電子開方電路。IC₁和IC₃組成比較器，IC₂為電壓跟隨器。構成比較器的滯后量由負反饋電阻R₃和跨接于兩輸入端的電容C₃決定，使輸出更精確。場效應開關管輸出端濾波器用阻容并聯式裝置，使用元件減少。IC₃為補償電路，當低輸入電壓（V_G＜0.21V）時，IC₃輸出高電位，2CP導通，使IC₁反相端電位升高，從而減少輸出誤差。