一種取水計量儀制造技術

一種取水計量儀，包括距離測量儀、模數轉換電路和微處理器等組成，距離測量儀的測量頭安裝在控制孔流的涵閘板近旁的框架上，而且距離測量儀的輸出端連接數模轉換電路，數模轉換電路連接微處理器的輸入，微處理器的輸出端連接外設。（*該技術在2008年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種水量計量儀器，尤其涉及一種孔流型取水計量儀器。迄今為止，測量涵閘的流體測量都是用人工流速儀進行測量，用這種儀器測量只能測出瞬時的流速，累計流量要從瞬時流速乘以時間和過水面積才能算出，這樣即費時、費人、費物。還未見有方便可靠而又能保證一定精度的測量涵閘的(孔流型)流量的裝置。我國是一個水資源短缺的國家，全球利用水資源和保護水資源已成為當前重大的任務，所以儀器儀表作為一種監測管理工具，能為水資源的管理提供準確可靠的數據，其重要性是不言而喻的。現在水量管理是粗略的計算流量，導致對水資源無法進行有效管理，特別現在對農業用水一塊，更難精確地算出累計流量，給江河湖庫的管理單位帶來很多的不便，與地方及用水單位、農戶的矛盾經常發生。本技術的目的是提供一種方便可靠而又能保證一定精度的測量涵閘的(孔流型)流量的裝置，從而提供一種比較精確的計算用水量的工具。本技術的目的是這樣實現的一種取水計量儀，其特征是包括距離測量儀、模數轉換電路和微處理器等組成，距離測量儀的測量頭安裝在控制孔流的涵閘板近旁的框架上，而且距離測量儀的輸出端連接數模轉換電路，數模轉換電路連接微處理器的輸入，微處理器的輸出端連接外設如數字顯示裝置。取水計量儀(孔流型)它是利用電子測距儀(距離測量儀)測出閘門的啟閉高度，并通過信號輸入端送入微處理器進行處理。電子測距儀測出的數據是有一定精度的，達到1-2％以內，再加上微處理的處理，整個儀器的精度可以達到5％之內。所以在我國水資源的管理上特別在農業用水上、以及排污計量上，其精度完全可以滿足我國水利系統計量管理的要求。取水計量儀(孔流型)的安裝很方便，很適合城鄉管理單位使用。只要把測距儀安裝在可視的閘門上或可視可變的絲桿旁通過連接線到微處理器即可。我們知道一定流體的流動，遵循孔流計算公式，每取水點流體都有其對應的水位差，流速在理想的狀態下，加以修正是為一定值的。在上下游水位不等的情況下，流體通過涵洞口遵循孔流計算公式Q=μ3a′H]]>μ3=0.6～0.18l/h其中μ為流量系數，a｀為過水面積，H為水位差，h為閘門的開啟高度。閘門在開啟到不同高度時，其涵洞口的截面積也隨之變化，于是我們就利用測矩儀這一有效工具，測得涵洞口開啟的高度，從而達到求得涵洞進口閘孔過水面積的目的。涵洞口的規格一般分為圓形和方形，其全開啟時的形狀(高度、寬度以及面積)也有一定值，我們利用測得的開啟高度，將過水面積計算出來。當水流在不斷流淌過程中，上下游的水位引起變化，其趨勢是必然引起流量系數的隨之變化，上下游水位差越大，流量系數就要大些；反之，流量系數則要小些。這就需要我們根據不同的情況，將流量系數根據實際在μ3的范圍內(0.6～0.18內)進行修正。一般在現場進行修正，更能保證測量精度。本技術具有以下特點1．取水計量儀(孔流型)只要在μ3修正準確，可以運行的精度在規定的范圍內，這種精度完全可以滿足水資源的管理的需要，特別在農業用水這一塊更容易滿足精度需要。2．本技術的穩定性、重復性、可靠性好。以穩定性來說該儀器的主要動作控制部分是測距儀測量被測閘門的啟閉位置，測距儀本身是有一定的精度和固定安裝在一定位置上，所以其穩定性是能達到指標的；閘門的啟閉是由羅紋絲桿控制的，閘門受絲桿的支配不可能上下滑動，所以閘門固定在一定的位置也是很穩定的。3．本技術的硬件是集成化，微處理器軟件的編程考慮到水利部門的使用，其結構簡單、工作可靠。4．本技術在安裝上方便，只要在可視的動態物件垂直方向的上方安裝測距儀，可以保證測距的精度。可視動態物件選用如閘門絲桿或閘門板等作為測距參考點。并將測距儀輸出連接至微處理器主機、輸入有關數據即可測量。經微處理器處理輸出至顯示屏上顯示出閘門開啟高度，年、月、日、時、分，秒、累計流量等參數。5．本技術以電子測距儀為基礎，又以集成電路為主板，所以性能價格比高。全國和水網省分的應用面很廣，可望獲得良好的社會效益和經濟效益。以下結合附圖和通過實施例對本技術作進一步說明附圖說明圖1為本技術的結構框圖圖2為本技術的電路結構示意圖圖3為在閘門上安裝的結構示意圖江河湖庫的圍埂、庫壩底部的過水涵洞，經過閘門的開啟供下游的明暗渠過水通道供水，在農村通過明渠用于農業灌溉和部分的農民用水。圖3中給出閘門的正視圖及電子取水計量儀(孔流型)的安裝位置，只要把測距儀(或測距儀的探頭)1安裝在閘門2的框架上，并可測量閘門的運動或絲桿3的移動位置，要求被測量的可視可動部件(閘門板或絲桿上一位置)與測距儀的離開距離為50公分以上。測距儀可以采用紅外(光電)測距儀，亦可以采用微波、超聲測距儀等，不同的測距儀可以得到不同的測量精度。上述要求可以保證測距儀對被測物件的準確性和精度。本實施例采用超聲電子測距儀45型或60型。測距儀與微處理器裝置的信號連接可直接以導線連接，亦可以紅外或無線傳輸方式，只要在測距儀的輸出和微處理器主機的輸入端再接有匹配的發射接收器件和調制解調芯片。圖1、圖2的線路圖及其框圖中，由測距儀的輸出連至模數轉換電路，再由微處理器對實測數據進行處理，可以通過串行口連接計算機或外設設備，也可以直接通過液晶顯示器顯示數據。微處理器還通過控制線控制測距儀的數據傳輸。當然，微處理器還有附設的存儲器、時鐘、鍵盤和提供其工作的工作電源。如圖2所示，亦以常規電路構成，微處理器U1選用8031，數模(A/D)轉換電路U4為MC14433，存儲器U5 U6從測距儀的信號輸入端輸入，經微處理器運算和處理后一方面給時間繼電器到測距儀進行定時的信號并取得閘門啟閉變化的數據，另一方面微處理器輸出端至液晶顯示器U9(LCD)和RS-232串行口，微處理器接有相應的外設--數字存儲器，時鐘U8，鍵盤，電源提供。模/數轉換獲得微處理器可以運算的數字信號，在經微處理器后，把所測孔閘板高度，累計流量等結果送到數據存儲器存儲，再送到顯示器顯示，通過232串行口經有線或無線將所測參數，發送到指揮信息中心，由水資源管理部門進行監測和現代化管理用。微處理器開始工作時發出信號使J1接通，測距儀開始檢測，微處理器通過所設定程序自動運算給出水量數字。工作電源為開關電源并經過三端穩壓器后供測距儀或微處理器工作，此為常規電路，在圖中沒有給出。權利要求1．一種取水計量儀，其特征是包括距離測量儀、模數轉換電路和微處理器等組成，距離測量儀的測量頭安裝在控制孔流的涵閘上方，距離測量儀的輸出端連接數模轉換電路，數模轉換電路連接微處理器的輸入端，微處理器的輸出端連接外設。2．由權利要求1所述的取水計量儀，其特征是所述距離測量儀為超聲電子測距儀。3．由權利要求1、2所述的取水計量儀，其特征是測距儀與微處理器裝置的以紅外或無線傳輸方式連接。專利摘要一種取水計量儀,包括距離測量儀、模數轉換電路和微處理器等組成,距離測量儀的測量頭安裝在控制孔流的涵閘板近旁的框架上,而且距離測量儀的輸出端連接數模轉換電路,數模轉換電路連接微處理器的輸入,微處理器的輸出端連接外設。文檔編號G01F1/56GK2329949SQ9822658公開日1999年7月21日 申請日期1998年4月23日 優先權日1998年4月23日發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種取水計量儀，其特征是包括距離測量儀、模數轉換電路和微處理器等組成，距離測量儀的測量頭安裝在控制孔流的涵閘上方，距離測量儀的輸出端連接數模轉換電路，數模轉換電路連接微處理器的輸入端，微處理器的輸出端連接外設。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳國強，黃中法，魏龍剛，陳靜，
申請(專利權)人：陳國強，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]