专利名称：测量悬浮物浓度的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明关于测量悬浮物浓度的方法和装置，其方法为测量液流深度方向距离较远的两点之间的压差，并由此确定该两点之间的平均密度，从而测出两点之间的悬浮物的浓度。
在水坝、水库或河流中的、如砂子、小石子或灰尘类的悬浮物的数量增大可对动植物的生态系统有负面影响。在某些情况下，这些悬浮物可能积累在大坝的底部，如果是通过大坝排水来发电，也会碰到由于悬浮物而损坏发电设备的问题。
因此，为了控制大坝、水库或河流内的水质，测量悬浮物的浓度成了一项常规的工作。在浓度超出控制限度的情况下，将采取停止由该河流向坝中供水或从坝底挖砂的方法。
已知的用来测量悬浮物浓度的一般方法包括a)在流水中的测点上放置一个光探测器，光探测器辐射的光线穿过流水，探测光的传播或散射强度，或b)收集流水的样品，并可以选择性的方法测量样品的混浊度。
然而，这种普通的方法具有下列问题1.收集流水的样品的方法不是自动测量的，因此，这不是一种实时的、连续的测量。
2.虽然在流水的测点上放置一个光学探测器的方法可以是一种自动的、连续的测量方法，但由于光学探测器放置在水下，因此会被土和砂子污染，土和砂子会积累在它上并附着在它上，因此该方法不易做到长期、连续不间断地进行测量。这还将导致维护和控制成本增大，因为要除去累积或附着在光学探测器上的土和砂子，或要求置换探测器本身。
3.对于电厂水坝来说在浓度达30ppm、对于普通水坝来说设在浓度达1000～10000ppm时就必须有一个警报。另一方面，在流水中的测点上放置光学探测器的方法中，由于悬浮的土和砂子的颜色或累积在光学探测器上的土和砂子的颜色而使测量误差很大。因此，它的测量范围通常为1000～2000ppm。由于该方法的测量范围如此之窄，因此该方法不能用于控制大坝中的水质，因此限制了它的特殊使用。
为了解决上述问题而作出了本发明。按照本发明用压差传感器来探测液流的深度方向上较远距离的两点上的压差，从压差计算出该两点之间液流的平均密度，将该液流的平均密度和参考密度的差作为测量悬浮物浓度的指数。通过这个方法，使本发明能提供一种方法和装置，它能实时、连续地测量悬浮物的浓度，并易于维护和控制，同时提供高精度的测量，其测量范围也很宽。
为解决上述问题，按照本发明，提供了一种测量悬浮物浓度的方法和装置，其中，该方法和装置定义如下1)一种测量混在液流中的悬浮物浓度的方法，其中探测液流深度方向较远距离两点之间的压差，从液流的两点上的压差计算出液流的平均密度，计算出平均密度和预定参考密度之间的差值，以此作为确定该悬浮物浓度的指数。
2)定义1中的方法，其中测出探测压差时的环境温度和液流的温度，按照测出的环境温度对压差进行温度修正，按照测出的液流温度对平均密度进行温度修正。
3)一种沉浸在混有悬浮物的液流中、并测量液流的悬浮物浓度的装置，包括沉浸在液流深度方向较远距离两点上的低压侧探测器和高压侧探测器装置，将通过低压侧和高压侧探测器装置探测的压力之间的压差转换为电信号的压差传感器，和一种计算设备，它按照压差传感器的输出计算该两点之间液流的平均密度、并进一步计算该平均密度与预定的液流的参考密度之间的差值，以作为确定悬浮物密度的指数。
4)定义3中的装置，其中低压侧探测器装置是一根探测管(低压侧)，它连到压差传感器上，并与不混有悬浮物的液体密封在一起，高压侧探测器装置是一根探测管(高压侧)，它也连到压差传感器上，也与无悬浮物的液体密封在一起。
5)定义3中的装置，还包括安置在探测管(低压侧)附近以除去探测管(低压侧)附近产生的液流的波浪的第一除波装置，和安置在探测管(高压侧)附近以除去探测管(高压侧)附近产生的液流的波浪的第二除波装置。
6)定义5中的装置，具有一传感装置，其中，探测管(低压侧、高压侧)、压差传感器、第一和第二除波装置均固定到该传感装置上，从而形成一整体，该传感装置沉浸在液流中。
7)一种沉浸在混有悬浮物的液流中、并测量液流的悬浮物浓度的装置，包括平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)，它们均是平的并沉浸在液流中，它们放置成使其表面垂直于液流的表面，并安置成相互相对并离得较远，在平直板1(低压侧)和2(低压侧)的相对表面的任一表面上的低侧压力孔，一根探测管(低压侧)，它连到平直板1(低压侧)和2(低压侧)的任一板上，从而导入低侧压力孔，平直板1(高压侧)和2(高压侧)，它们是平的并沉浸在液流的深度方向上，平直板1(高压侧)和2(高压侧)离得较远，它们的表面放置成垂直于液流表面，并相互相对安置和离得较远，一个高侧压力孔，它开在平直板1(高压侧)和2(高压侧)的任一相对的表面上，一根探测管(高压侧)，它连到平直板1(高压侧)和2(高压侧)的任一个上，从而导入高侧压力孔，一个压差传感器，用以将探测管(低压侧和高压侧)探测的压差转换为电信号，和一个计算设备，用以按压差传感器的输出计算液体的平均密度，并计算该平均密度和液体的预定的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
8)定义7中的装置，还包括低侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向相互的距离较远，从而夹放平直板1(低压侧)和2(低压侧)；和高侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向相互的距离较远，从而夹放平直板1(高压侧)和2(高压侧)。
9)定义8中的装置，具有一传感装置，其中平直板1(低压侧)、2(低压侧)、探测管(低压侧)、平直板1(高压侧)、2(高压侧)、探测管(高压侧)、压差传感器、低侧板1、低侧板2、高侧板1和高侧板2均固定到该传感装置上，从而形成一个整体，该传感装置沉浸在液流中。
10)一种沉浸在混有悬浮物的液流中用以测量液体中的悬浮物的浓度的装置，包括一块平直板(低压侧)，它是平的并沉浸在液流中，它的表面放置成垂直于液流表面，其中在平直板1(低压侧)的一侧上开有低侧压力孔1；一根探测管1(低压侧)，它连到平直板1(低压侧)上，从而导入低侧压力孔1；一块平直板2(低压侧)，它是平的，并安置成远离平直板1(低压侧)并与平直板1的一侧相对，在与平直板(低压侧)相对的平直板2(低压侧)的侧面上开有低侧压力孔2；一根探测管2(低压侧)，它连到平直板2(低压侧)上，从而导入低侧压力孔2；一个平直板1(高压侧)，它是平的并沉浸在液流中，它的表面安置成垂直于液流表面，同时在液流深度方向上离低压侧平直板距离较远，其中在平直板1(高压侧)的一侧上开有高侧压力孔1；一根探测管1(高压侧)，它连到平直板1(高压侧)上，从而导入高侧压力孔1；一个平直板2(高压侧)，它是平的并安置成离平直板1较远和与平直板1的一侧相对，在与平直板1(高压侧)相对的平直板2(高压侧)的侧面上开有高侧压力孔2；一根探测管2(高压侧)，它连到平直板2(高压侧)上，从而导入高侧压力孔2；一个压差传感器，用以将探测管1和2(低压侧)和探测管2(低压侧)探测到的压力平均而得出的平均压差、以及将由探测管1(高压侧)和探测管2探测的压力平均而得出的平均压力转换成电信号；和一个计算设备，用以按压差传感器的输出来计算液体的平均密度，并进一步计算该平均密度和液体预定的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
11)定义10中的装置，还包括低侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向上相互距离较远，从而夹放平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)，和高侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向上相互距离较远，从而夹放平直板1(高压侧)和平直板2(高压侧)。
12)定义11中的装置，具有一传感装置，其中平直板1(低压侧)、探测管1(低压侧)、平直板2(低压侧)、探测管2(低压侧)、平直板1(高压侧)、探测管1(高压侧)、平直板2(高压侧)、探测管2(高压侧)、压差传感器、低侧板1、低侧板2、高侧板1、高侧板2均固定到传感装置上以形成一个整体，该传感装置沉浸在液流中。
13)一种沉浸在混有悬浮物的液流中的、用来测量液流中悬浮物浓度的装置，包括一个低侧平直板，它是管状的并沉浸在液流中，它的中心轴安置成平行于液流表面，其中在低侧平直管上开有导入低侧平直管内的低侧压力孔，一个探测管(低压侧)，它连到低侧平直板上，以导入低侧压力孔中，一个高侧平直管，它是管状的并沉浸在液流中，其中心轴安置成平行于液流表面，同时使它在液流深度方向离低侧平直管距离较远，其中还开有导入高侧平直管内的高侧压力孔，一个探测管(高压侧)，它连到高侧平直管上，从而导入高侧压力孔中，一个压差传感器，用于将由探测管(低压侧)和探测管(高压侧)探测的压差转换成电信号，和一个计算设备，用于按压差传感器的输出来计算液体的平均密度，还用于计算平均密度和液体的预定参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
14)定义13中的装置，还包括低压侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向上距离较远，从而夹放低侧平直管，和高压侧板1和2，它们是平坦的并安置成在液流深度方向上距离较远，从而夹放高侧平直管。
15)定义14的装置，具有传感装置，其中低侧平直管、探测管(低压侧)、高侧平直管、探测管(高压侧)、压差传感器、低侧板1、低侧板2、高侧板1和高侧板2均固定到传感装置上以形成一整体，传感装置沉浸在液流中。
16)一种沉浸在混有悬浮物的液流中、用以测量液体中的悬浮物的装置，包括一个低侧平直管，它是管状的并沉浸在液流中，其中心轴安置成平行于液流表面，其中开有导向低侧平直管内的低侧压力孔1和位于低侧压力孔1的对面并导向低侧平直管内的低侧压力孔2；一个探测管1(低压侧)，它连到低侧平直管上，以导入低侧压力孔1中；一个探测管2(低压侧)，它连到低侧平直管上，以导入低侧压力孔2中；一个高侧平直管，它是管状的并沉浸在液流中，其中心线安置成平行于液流的表面，同时使其在液流深度方向上离低侧平直管距离较远，其中开有导入高侧平直管内的高侧压力孔1和位于高侧压力孔1的对面并导向高侧平直管内的高侧压力孔2；一个探测管1(高压侧)，它连到高侧平直管上，以导入高侧压力孔1中；一个探测管2(高压侧)，它连到高侧平直管上，以导入高侧压力孔2中；
一个压差传感器，用于将由探测管1(低压侧)和探测管2(低压侧)探测的压力平均而得到的平均压力和由探测管1(高压侧)和探测管2(高压侧)探测的压力平均而得出的平均压力之差转换成电信号；和一个计算设备，用于按压差传感器的输出来计算液体的平均密度，并进一步计算液体的平均密度和预定的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
17)定义16中的装置，还包括低侧板1和2，它们是平坦的并安置成在液流深度方向上相互距离较远，从而夹放低侧平直管，和高侧板1和2，它们是平坦的并安置成在液流深度方向上相互距离较远，从而夹放高侧平直管。
18)定义17中的装置，具有传感装置1，其中低侧平直管、探测管1(低压侧)，探测管2(低压侧)、高侧平直管、探测管1(高压侧)、探测管2(高压侧)、压差传感器、低侧板1、低侧板2、高侧板1和高侧板2均固定到传感装置上以形成整体，传感装置沉浸在液流中。
19)一种沉浸在混有悬浮物的液流中、用以测量液体的悬浮物的浓度的装置，包括平直管1(低压侧)和平直管2(低压侧)，它们是平的并沉浸在液流中，它们的表面安置成垂直于液流表面，同时安置成远距离地并相互相对，一个装在平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)的相对表面的任一表面上的低侧薄膜密封件；平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)，它们是平的并沉浸在液流中、在液流的深度方向离平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)距离较远；其表面安置成垂直于液流表面，同时安置成相互距离较远并相互相对，一个高侧薄膜密封件，它装在平直板1(高压侧)和平直板2(高压侧)的相对的表面的任一表面上，一个压差传感器，用于将低侧和高侧薄膜密封件探测到的压力差转换为电信号，和一个计算设备，用于按压差传感器的输出来计算液体的平均密度，并进一步计算平均密度和液体的预定的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
20)定义19中的装置，还包括低侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向上相互距离较远，从而夹放平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)；和高侧板1和2，它们是平的并安置成在液流深度方向上相互距离较远，从而夹放平直板1(高压侧)和平直板2(高压侧)。
21)定义20中的装置，具有一传感装置，其中平直板1(低压侧)、平直板2(低压侧)、低侧薄膜密封件、平直板1(高压侧)、平直板2(高压侧)、高侧薄膜密封件、压差传感器、低侧板1、低侧板2、高侧板1和高侧板2均装到传感装置上以形成一个整体，传感装置沉浸在液流中。
22)定义6、9、12、15、18和21中的装置，还包括一个壳，该壳设计成罩住传感装置并具有使液流通过的液流出入孔。
图1是用以说明本发明的测量悬浮物浓度的方法的概略示图。
图2是一个曲线图，它表示水的密度随温度的变化和压差传感器的温度特性。
图3是表示本发明第一个实施例的构形简图。
图4是简略示图，它表示图3所示测量悬浮物浓度的装置的主要零件的构形。
图5是表示本发明的第二实施例的构形的简略示图。
图6是一个简略示图，它表示图5所示测量悬浮物浓度的装置的主要零件的构形。
图7是表示本发明的第三个实施例的构形的简略示图。
图8是一个简略示图，它表示本发明的测量悬浮物浓度的装置的构形，其中外围设备连到该装置上。
图9是表示一个壳的构形的简略示图，其中图3所示的传感装置罩在其中。
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。
图1是说明本发明的测量悬浮物浓度的方法的简略示图。
在图1中，数字1表示与大坝或河流相对应的大罐子，其中要测定其中的悬浮物的浓度，罐中注入了水。
数字2表示装有一个薄膜(图中未示出)的压差传感器，它一旦给出一高压和低压，就可探测出压差。该压差传感器将探测的压差转换成电信号并输出该信号。连到压差传感器(2)的输入侧的是插在罐中已知深度上的探测管(3)(低压侧)和探测管(4)(高压侧)。探测管(4)(高压侧)的顶部插入罐(1)中的深度比探测管(3)要深距离H那样多。另外，探测管(3)(低压侧)和探测管(4)(高压侧)的内部是水密封的或排空水的。
数字5表示一计算设备，它连到压差传感器上，并可得到由压差传感器(2)提供的输出信号而产生的输入。
在该测量方法中，加到压差传感器(2)上的高压P1和低压P2分别由下列等式1和2表示P1＝ρH1－ρ0(H1＋h1)＋ρ0(h1＋H1＋H－h4)＋P0(1)P2＝ρH2－ρ0(H2＋h2)＋ρ0(h2＋H1＋H－h3)＋P0(2)其中ρ是罐中探测管(高压侧)和探测管(低压侧)的顶部之间的水的平均密度；ρ0是密封在探测管(高压侧)和探测管(低压侧)内的水的密度；H是从探测管(高压侧)的顶部到探测管(低压侧)的顶部的距离；H1是从压差传感器薄膜的中点到罐的顶端的距离；H2是从探测管(低压侧)的顶部到罐的顶端的距离；h1是从探测管(高压侧)的顶部到压差传感器薄膜的中点的距离；h2是从探测管(低压侧)的顶部到压差传感器薄膜的中点的距离；h3是从顶端到探测管(低压侧)的顶部的距离；h4是从探测管(高压侧)的顶端到探测管(低压侧)的顶部的距离，和P0是大气压力。
由于假定h3＝h4时H1－H2＝H，压差传感器(2)探测的压差(P1－P2)由下面的按照方程式1和2的薄膜装置的方程式3给出。然后压差传感器将压差转换成电信号。
P1－P2＝H(ρ－ρ0)(3)由于方程3中的H和ρ0是前面已知的，计算设备(5)计算由压差传感器(2)给出的输出信号(压差)的平均密度ρ。
计算设备(5)储存了值H和ρ0，以及在不混有悬浮物的水的参考密度，它们作为已知值。因此，计算设备(5)计算水的测定的平均密度ρ和储存的水的参考密度之间的差值，以输出该差值作为确定悬浮物浓度的指数。
这里应该注意，水的密度随温度而改变。例如，在温度改变1℃时，密度变化相当于悬浮物浓度改变约250ppm。因此，采用罐(1)内的温度计(图中未示出)来测定温度，然后按照预先得出的如图2所示的水的温度和密度之间的关系来修正该密度，就有可能更精确地测量悬浮物的密度。这种基于温度的修正工作可由计算设备(5)进行。
如上所述，还有一种情况，即装有低压探测器的探测管(3)低压侧)和装有高压探测器的探测管(4)(高压侧)均具有不混有悬浮物的水作为密封流体来密封。在此情况下，罐(1)中注入的及密封液均为水。这意味着在罐(1)中的水的密度和探测管(低压侧)和探测管(高压侧)内密封的水的密度由于温度而产生的变化相互抵消。因此就不必对密度进行以温度为基础的修正。
上述情况基于下列事实，如果探测管(低压侧)(3)和探测管(高压侧)(4)在试验中密封有同样的不混有悬浮物的液体，在这种液体中由于温度而产生的变化相互抵销，现在参照图1来说明这个道理。
下面的方程4，5和6分别表示加到压差传感器(2)的高压P1和低压P2，以及水的平均密度ρ。
P1＝P0＋ρH－ρ0h1＝P0＋(ρ0＋Δρs)H－ρ0h1(4)P2＝P0＋ρ0h2(5)P＝ρ0＋Δρs(6)其中Δ ρs是由于罐中的水的悬浮物而引起的密度的变化。
由于H＝h1＋h2，压差(P1－P2)由下列等式(7)表示P1－P2＝ρH－ρ0(h1＋h2)＝ΔρsH(7)因此，密度ρ0从等式中取消，仅探测出罐内水中的悬浮物的密度变化。
这里请注意，由于环境温度的变化，在温差传感器(2)中会出现如零点漂移或间距漂移等的输出误差。因此，通过用一个温度计(未示出)测出环境温度，然后按照预先得出的如图2b所示的温度特性来修改该输出，就可能更精确地测出悬浮物的浓度。这种基于温度的修正可用计算机设备(5)来进行。
图3是一个概略示图，它示出本发明的第一个实施例的构形。
在图3中，数字6表示一个传感装置，一个立柱(7)、平直板1(低压侧)(8a)、平直板2(低压侧)(8b)、探测管1(低压侧)(3a)、探测管2(低压侧)(3b)、探测管(低压侧)(3)、平直板1(高压侧)(9a)、平直板2(高压侧)(9b)、探测管1(高压侧)(4a)、探测管2(高压侧)(4b)、探测管(高压侧)4、压差传感器(2)、低侧板1(10a)、低侧板2(10b)、高侧板1(11a)、高侧板2(11b)均装到传感装置上以形成一个整体，该传感装置沉浸在大坝、河流或类似物的液流中。
固定到立柱(7)上部的是圆形的低侧板1(10a)和2(10b)，它们用作第一除波装置，其中板1(10a)和2(10b)相互分开一段距离，立柱(7)穿过它们的中点。因此在低侧板1(10a)和2(10b)之间的空间内形成一个低压区10C。此外，高侧板1(11a)和2(11b)也是圆形的，它们用作第二除波装置并固定在立柱(7)上的低侧板1(10a)和2(10b)的下方(液流深度方向)的一个位置上，其中板1(11a)和2(11b)相互分开一段距离，立柱(7)穿过其中点，在高侧板1(11a)和2(11b)之间的空间中形成一个高压区11C。
固定在立柱(7)的高侧板1(11a)和低侧板2(10b)之间的是压差传感器(2)。在压差传感器(2)附近固定有一个水深测量计(12)和一个温度计(13)。
一个流量表14a固定到低侧板1(10a)上、从而放置在低压区10C。同样，一个流量表14b固定到高侧板1(11a)上、从而放置在高压区11C。
平直板1(低压侧)(8a)和平直板2(低压侧)(8b)也是圆形的，它们用作第一除波装置并相互用一连接杆(8c)连接，连接成相互相对并安置在低压区10C中，平直板1和2两者均固定到低侧板1(10a)上。更为特殊的是平直板1(低压侧)(8a)和平直板2(低压侧)(8b)安置成使它们的表面垂直于低侧板1(10a)和2(10b)的表面。
图4a是一个侧视图，它表示平直板1(低压侧)(8a)和平直板2(低压侧)(8b)相互连接的方式，而图4b是平直板1(低压侧)(8a)或平直板2(低压侧)(8b)的平面视图。
在图4a和4b中，一个低侧压力孔1(8d)开在平直板1(低压侧)(8a)上，在平直板1(低压侧)(8a)沉浸在如水那样的液流中时，引入水的压力与和平直板2(低压侧)(8b)相对的一侧接触。导入低侧压力孔(8d)由低侧管1(8e)连到平直板1(低压侧)(8a)上。另外，正如图3所示探测管1(低压侧)(3a)的顶部连到低侧管1(8e)上，从而导入低侧压力孔1(8d)。
一个低侧压力孔2(8f)开在平直板2(低压侧)(8b)上，其位置与低侧压力孔1(8b)相当，用以引入水的压力，与和平直板1(低压侧)(8a)相对的平直板2(低压侧)(8b)的一侧接触。导入低侧压力孔2(8f)的低侧管2(8g)连到平直板2(低压侧)(8b)上。另外，正如图3所示，探测管2(低压侧)的顶部连到低侧管2(8g)上，从而导入低侧压力孔2(8f)。
在图3中，探测管1(低压侧)(3a)和探测管2(低压侧)(3b)均连到一单根探测管、即探测管(低压侧)(3)中，该探测管(低压侧)(3)连到压差传感器(2)的低压侧L。在这一点上，探测管1(低压侧)(3a)、探测管2(低压侧)(3b)和探测管(低压侧)(3)用如水那样的密封液密封。
传感装置(6)的高压侧的结构做成类似于低压侧。特别是平直板1(高压侧)(9a)和平直板2(高压侧)(9b)均是圆形的，它们用作第二除波装置并相互用一连杆(9c)连接成相互相对，并放置在高压区11C中，它们均固定到高侧板1(11a)上。更特别的是平直板1(高压侧)(9a)和平直板2(高压侧)(9b)安置成使它们的表面垂直于高侧板1(11a)和2(11b)的表面。
平直板1(高压侧)(9a)和平直板2(高压侧)(9b)在结构上如图4a和4b所示的平直板1(低压侧)(8a)和平直板2(低压侧)(8b)相同。亦即一个高侧压力孔1(9d)开在平直板1(高压侧)(9a)上，用以在平直板1(高压侧)(9a)沉浸在如水那样的液流中时，引入水的压力与平直板2(高压侧)(9b)的一侧接触。导入高侧压力孔1(9a)中的高侧管1(9e)连到平直板1(高压侧)(9a)上。另外，正如图3所示，探测管1(高压侧)(4a)的顶部连到高侧管1(9e)上，从而导入高侧压力孔1(9d)。
一个高侧压力孔2(9f)开在平直板2(高压侧)(9b)上，其位置与高侧压力孔1(9d)相当，用以引入水压与和平直板1(高压侧)(9a)相对的平直板2(高压侧)(9b)的一侧接触。导入高侧压力孔2(9f)的高侧管2(9g)连到平直板2(高压侧)(9b)上。另外，正如图3所示，探测管2(高压侧)(4b)的顶部连到探测管2(9g)上，从而引入高侧压力孔2(9f)。
探测管1(高压侧)(4a)和探测管2(高压侧)(4b)连到一根探测管、即探测管(高压侧)4上。探测管(高压侧)(4)连到压差传感器(2)的高压侧H上。在这一点上，探测管1(高压侧)(4a)、探测管2(高压侧)(4b)和探测管(高压侧)(4)用如水那样的密封流体密封。
现将详细说明图3所示的测量悬浮物浓度的装置的性能。
首先，传感装置(6)沉浸在大坝、河流或类似物的液体中。如果液体是流动的，传感装置(6)的方向放成和沉浸成使液体在平直板1(低压侧)(8a)和平直板2(低压侧)(8b)之间、以及平直板1(高压侧)(9a)和平直板2(高压侧)(9b)之间的流动。
接着，在平直板1(低压侧)(8a)和平直板2(低压侧)(8b)之间流动的液体的压力通过低侧压力孔1(8d)引入探测管1(低压侧)(3a)，因此对其中的液体加压。该压力还通过低侧压力孔2(8f)引入探测管2(低压侧)(3b)。由于探测管1(低压侧)(3a)和探测管2(低压侧)(3b)连到探测管(低压侧)(3)上，引入管1(3a)和2(3b)的压力被平均，该平均的压力通过探测管(低压侧)(3)引到压差传感器(2)的低压侧L。同样，引到探测管1(高压侧)(4a)和探测管2(高压侧)(4b)的压力被平均，该平均的压力通过探测管(高压侧)(4)引到压差传感器(2)的高压侧H。由于引到压差传感器(2)的高压和低压是平均压力，因此测量中产生的误差是很小的。
在上面的过程中，平直板1(8a)和2(8b)(低压侧)除去波浪，因此通过限制液体流过的区域使液体形成层流，这样，由水平的波浪、尤其是在垂直于平直板1(8a)和2(8b)(低压侧)的表面的方向上产生的对压力探测的影响减小了。
同样地，低侧板1(10a)和2(10b)除去了波浪，因此通过限制液体流过的区域使液体仅流过区域10C，形成层流，这样，由垂直的波浪、尤其是在液体深度方向上产生的波浪对压力探测的影响减小了。
由平直板1(9a)和2(9b)(低压侧)和由高侧板1(11a)和2(11b)带来的使液体层流的效果与如上所述的传感装置(6)的低压侧上产生的效果是相同的。
压差传感器(2)探测由设在其中的(图中未示)的薄膜装置所加的高低压之差，并将该压差转换为电信号。
按照压差传感器(2)的输出，计算设备(5)计算低侧压力孔1(8d)(或低侧压力孔(2)(8f))和高侧压力孔1(9d)(或高侧压力孔2(9f))之间的液体的平均密度。然后，计算设备(5)计算实测出的平均密度和预先测定并储存的液体的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
另外，用水深测量计12测出的水深、用温度计(13)测出的温度和用流速表14a和14b测出的流速均送到计算设备(5)，计算设备(5)由此来对由压差传感器(2)提供的常规输出值进行修正计算。
尤其是按照预先得出的数据、即如图2a和2b所示的水的密度随着温度的变化和随着压差传感器(2)的温度特性的变化的数据，对测出的密度和压差传感器(2)的输出进行修正。如上所述测出的值还用作代表测量悬浮物浓度时的条件的参考数据。
正如在图3所示的第一个实施例中所述，有一种情况，即受试验的液体含有悬浮物，而探测管(低压侧)(3)和探测管(高压侧)(4)是密封的，它们所含的液体是不含有悬浮物的水。在这种情况下，如前所说明的那样，由于温度引起的水的密度的变化被抵销，因此就不必进行基于温度的密度修正。
应该注意，如果测量悬浮物浓度所允许的误差相当大，可以仅在平直板1(8a)或2(8b)(低压侧)的一个上开有一个低侧压力孔。于是探测管(低压侧)(3)可连到平直板1(8a)或2(8b)(低压侧)的任一个上，从而导入低侧压力孔。同样，高侧压力孔可仅开在平直板1(9a)或2(9b)(高压侧)的任意一个上，于是探测管(高压侧)(4)可以连到平直板1(9a)或2(9b)(高压侧)的任意一个上，从而导入高侧压力孔。
在如上所述的这种测量悬浮物浓度的装置中，用压差传感器(2)而不是光学测量仪器来探测在液体深度方向距离较远的两点上的压差，按照探测的压差计算两点间的平均的液体密度，将该平均密度和液体的参考密度之差用作确定悬浮物浓度的指数。因此就可在将传感装置(6)长期沉浸的同时精确地、连续地并实时地测量浓度。因此对该装置的维护和控制工作减少到仅有的任务是压差传感器(2)的零点校准。另外，由于测量范围取决于压差传感器(2)的测量精度，因此就能测量大范围的浓度、如大到从30ppm到70000ppm。
图5是一个简略示图，它表示本发明的第二个实施例的构形。
在图5中，图3所示的测量悬浮物浓度的装置的平直板1(8a)和2(8b)(低压侧)由用作第一除波装置的低侧平直管(15)代替。同样地，平直板1(9a)和2(9b)(高压侧)由用作第二除波装置的高侧平直管(16)代替。因此与图3中相同的零件除必要的说明外均用相同的参考数字表示。
图6a是一个透视图，它表示低侧平直管(15)(或高侧平直管(16))的构形，而图6b是沿AA’线的剖视图。
在图6a和6b中，一个低侧压力孔(15a)开在低侧平直管(15)中，在低侧平直管(15)沉浸在水中时，引入水压与其内部接触。一个导入低侧压力孔1(15a)的低侧管1(15b)连到低侧平直管(15)上。另外，正如图5所示，探测管1(低压侧)(3a)的顶部连到低侧管1(15b)上，从而导入低侧压力孔1(15a)。
导入低侧平直管(15)的低侧压力孔2(15C)开在与低侧压力孔1(15a)相对的位置上，其中导入低侧压力孔2(15c)的低侧管2(15d)连到低侧平直管(15)。另外，如图5所示，探测管2(低压侧)(3b)连到低侧管2(15d)上，从而导入低侧压力孔2(15c)。
高侧平直管(16)在结构上与图6a和6b所示的低侧平直管(15)相同。即一个高侧压力孔1(16a)开在高侧平直管(16)上，从而在高侧平直管(16)沉浸在水中时，引入水压与其内部接触。引入高侧压力孔1(16a)的高侧管1(16b)连到高侧平直管(16)上。另外，正如图5所示，探测管1(高压侧)(4a)的顶部连到高侧管1(16b)上，从而导入高侧压力孔1(16a)。
导入高侧平直管(16)内的高侧压力孔2(16c)开在与高侧压力孔1(16a)相对的位置上，其中导入高侧压力孔2(16c)的高侧管2(16d)连到高侧平直管(16)上。另外，正如图5所示，探测器2(高压侧)(4b)的顶部连到高侧管(16d)上，从而导入高侧压力孔2(16c)中。
在测量期间，传感装置(6)沉浸在大坝、河流或类似物的液体中。如果液体是流动的，传感装置(6)的方向安置并沉浸成液流穿过低侧管(15)和高侧平直管(16)。
在上述过程中，低侧平直管(15)(高侧平直管(16))除掉波浪，因此通过使液体流过限制区而使液体成为层流，从而减小了由于在垂直和平行于低侧平直管(15)的剖面的方向上产生的水平和垂直的波浪对压力探测的影响。
这里应该注意，如果测量悬浮物浓度允许的误差相当大，正如图3所示的第一个实施例那样，可以在低侧平直管(15)上仅开一个低侧压力孔。于是探测管(低压力侧)(3)可以连到低侧平直管(15)上，从而导入低侧压力孔。同样，可在高侧平直管(16)上仅开一个高侧压力孔，于是探测管(高压侧)(4)可以连到高侧平直管(16)上，从而导入高侧压力孔。
图7是一个简略示图，它表示本发明的第三个实施例的构形。
在图7中，用低和高侧支撑板17和18来分别代替图3所示的测量悬浮物浓度装置中的平直板2(低压侧)(8b)和平直板2(高压侧)(9b)。同样，探测管(低压侧)(3)和探测管(高压侧)(4)分别用低侧和高侧毛细管19和20代替。因此除必要的说明外，与图3中相同的零件用同样参考数字表示。
应该注意的是，这里的低侧和高侧的支撑板17和18分别可由图3所示的测量悬浮物浓度的装置的平直板1(低压侧)(8a)和平直板1(高压侧)(9a)代替。
固定到与平直板1(低压侧)(8a)相对的低侧支撑板(17)的一侧上的是一个低侧薄膜密封件(21)，其中低侧毛细管(19)固定到低侧支撑板(17)上从而导入其内部。低侧支撑板(17)和低侧毛细管(19)用密封液密封，由低侧薄膜密封件(21)探测的压力是通过低侧毛细管(19)到压差传感器(2)的输入压力。
同样，高侧薄膜密封件(22)固定到与平直板1(高压侧)(9a)相对的高侧支撑板(18)的一侧上，其中高侧毛细管(20)固定到高侧支撑板(18)上，从而导入其内部。高侧支撑板(18)和高侧毛细管(20)用密封流体密封，由高侧薄膜密封件(22)探测的压力是穿过高侧毛细管(20)到压差传感器(2)的输入压力。
由于低侧支撑板(17)的功能象一个平直板2(低压侧)、高侧支撑板(18)的功能象一个平直板2(高压侧)，该低侧和高侧支撑板(17)和(18)可分别与平直板1(低压侧)(8a)和平直板1(高压侧)(9a)联合使用。因此，低侧支撑板(17)和平直板1(低压侧)(8a)的联合除去波浪，因此通过限制液流通过的区域而使液流形成层流，这样就可减小由水平波浪、尤其是在垂直于平直板1(低压侧)(8a)表面产生的、和垂直于低压侧支撑板(17)(平直板1(高压侧))(9a)和高压侧支撑板(18)的表面上加在压力探测方向上的影响。
由于上述测量悬浮物浓度的装置的压力探测设备的薄膜密封件，与用探测管的装置相比，该装置的特征是具有高度抵抗如土、砂子或脏物类的悬浮物的干扰性能。因此，该装置宜用于测量大坝深度上的悬浮物的浓度。
请注意，在图3～7的说明中，仅参照传感装置(6)沉浸的液体中的情况。另外，由于水面太低或其它原因而使传感装置(6)不能沉浸在试验液体中，可以对液体取样，并放入一个罐中，并将传感装置(6)沉浸在其中。由于没有波浪的影响，这种做法可精确测量样品液体的悬浮物浓度。
另外，还有一种情况，低侧和高侧毛细管19和20使用的密封流体被密封并不含悬浮物，而试验的液体含有悬浮物，这两种液体均是同种类型的(如水)。在此情况下，如上所述，就不必进行基于温度的密度修正。如果密封流体是硅油，对于试验液体(如水)和硅油来说，就可进行基于温度的密度修正。这将使该装置能更精确地测量悬浮物的浓度。
在图8中，压差传感器(2)、水深测量计12和温度计(13)均位于信号传输侧，每个均连到信号接收侧的终端板(23a)上。位于信号接收侧的配置器24a、24b和24c连到终端板(23a)上，其中一个手持终端(H.H.T)(25)连到配置器(24a)上。一个记录器(26)连到配置器24a、24b和24c上。
另外，一个位于信号传输侧上的流量计14和位于信号接收侧的脉冲信号接收器(27)连到终端板(23b)上，其中一个脉冲信号记录器(28)连到脉冲信号接收器(27)上。
作为例子，压差传感器(2)、水深测量计12和温度计(13)提供4～20mA的输出信号。记录器(26)的输入是配置器24a、24b和24c上的输出信号转换而产生的1～5V的信号。
记录器(26)起到一个计算设备的作用，它执行下列任务计算悬浮物浓度、按照水深测量计12和温度计(13)的输出进行修正计算并记录和显示上述任务的结果。
更为特殊的是，还按照预先得出的水的密度随温度的变化和压差传感器(2)的温度特性(如图2a和2b所示)、以及用温度计(13)及时测出的压差传感器(2)的水温和环境温度来对测出的密度和压差传感器(2)的输出进行修正。
手持终端(25)用于从外部送出信号来进行压差传感器(2)的零点调整(参考密度的设定)，通过配置器(24a)对压差传感器(2)设定报警和改变参数。
流量计14装有由流水驱动的转子，信号接收器(27)在流量计14的转子每转5圈时发出一次蜂鸣声。
脉冲信号记录器(28)接收由脉冲信号接收器(27)发出的蜂鸣声的频率，以此作为脉冲频率，定期测量蜂鸣声的频率，从测量的频率计算转子的每秒转数值并算出流水的流速。该计算的流速用作测量悬浮物浓度时那一点上的参考数据。
图9是一个概略示图，它表示一个壳的构形，图3所示的传感装置罩在其中。
在图9中，壳(29)是一个中空的圆柱体，包括圆的上板(30)、圆的下板(31)和圆柱形侧板(32)。液流出入孔(30a)开在上板(30)上，液流出入孔(31a)开在下板(31)上，液流出入孔(32a)开在侧板(32)上。请注意们在图9中，为使附图清楚起见，仅示出侧板(32)的主体部分的剖面。还应注意，液流出入孔(30a，31a和32a)可以按需要安装过滤器。
在测量期间，传感装置(6)罩在壳(29)内，壳(29)沉浸在液流中，从而使液流通过液流出入孔(30a，30b和30c)引入，并测量液流中的悬浮物的浓度。
这种测量方法可以保护安装在传感装置(6)上的部分构件、如压差传感器等，使它们免受液流中含有的外来外质、如石子、漂浮的木头或灰土等的损害。另外，本方法通过将传感装置(6)罩在开有出入孔(30a，31a和32a)的壳(29)内而有助于增大液流的层流效应。另外，通过使如安装在传感装置(6)上的压差传感器(2)那样的构件的环境温度保持均匀，因此能更精确地测量悬浮物的浓度。
请注意，在上面的说明中，仅参考了图3所示的传感装置(6)罩在壳(29)内的情况。除此之外，图5或图7所示的传感装置均可罩在壳(29)中。这种替换方法将提供如上所述一样的优点和效果。
如上所述，按照本发明的第一个方面，可在不使用光学测量装置的情况上来探测位于液体深度方向距离较远的两点之间的压差，按照测出的压差来测出液体的悬浮物的浓度。因此可以提供一种测量悬浮物浓度的方法，该方法可进行实时、连续的测量并且该装置易于维护和控制，同时可提供高的测量精度和广泛的测量范围。
按照本发明的第二个方面，测量探测压差时的环境温度和液体温度，再按照环境温度对压差进行温度修正，还按照测出的液体的温度对平均密度进行温度修正。因此，就可更精确地测出悬浮物的浓度。
按照本发明的第三个方面，提供了一种压差传感器，它在不同光学测量装置的情况下探测液体深度方向距离较远的两点之间的压差。因此就可提供一种测量悬浮物浓度的装置，它可实时、连续地进行测量并易于维护和控制，同时能提供高的测量精度和广泛的测量范围。
按照本发明的第四个方面，探测管(低压侧和高压侧)用与待测液体相同的液体(其中不混有悬浮物)密封。因此就不必进行基于温度的密度修正。
按照本发明的第五个方面，提供了一种消除压力探测装置附近的液体波浪的装置，该压力探测装置用于探测液体深度方向上距离较远的两点之间的压差。因此就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第六个方面，提供一种传感装置，压力探测装置、压差传感器和除波装置均固定在该传感装置上并与之形成一整体。因此就能提供一种可实时、连续地进行测量的悬浮物浓度的测量装置。
按照本发明的第七个方面，提供了消除在压力探测装置附近产生的水平的液体的波浪的平直板，该压力探测装置用于探测液体深度方向距离较远两点之间的压差。因此就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第八个方面，提供了消除在压力探测装置附近产生的垂直的液体波浪的隔板，该压力探测装置用于探测液体深度方向上距离较远两点之间的压差。因此，就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第九个方面，提供一种传感装置，压力探测装置、压差传感器、平直板和隔板均固定到该压力传感装置上，与它形成一整体。因此就能提供一种能实时、连续地进行测量的悬浮物浓度测量装置。
按照本发明的第十个方面，提供了消除在压力探测器附近产生的水平的液体波浪的平直板，该压力探测装置用于探测液体深度方向上距离较远的两点之间的压差；由第一和第二低压侧(高压侧)探测装置探测的压力平均而得出的平均压力输入到压差传感器，因此，就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第十一个方面，提供了消除在压力探测装置附近产生的水平和垂直的液体波浪的平直管，该压力探测装置用于探测液体深度方向上的两点之间的压差。因此，就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第十二个方面，提供了一种传感装置，压力传感装置、压差传感器、平直管和隔板均与该传感装置固定成一整体。因此就能提供一种可实时、连续地进行测量的悬浮物浓度测量装置。
按照本发明的第十三个方面，提供了消除在压力传感装置附近产生的水平和垂直的液体波浪的平直管，该压力探测装置用于探测液体深度方向上距离较远的两点之间的压差，由第一和第二低压侧(高压侧)探测装置探测的压力平均而得出的平均压力输入到压差的传感器。因此就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第十四个方面，提供了消除在薄膜密封件附近产生的水平的液体波浪的平直板，该薄膜密封件用以探测液体深度方向上距离较远的两点之间的压差。因此就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第十五个方面，提供了消除在薄膜密封件附近产生的垂直的液体波浪的隔板，该薄膜密封件用于探测液体深度方向上距离较远的两点之间的压差。因此就能提供一种精确测量悬浮物浓度的装置。
按照本发明的第十六个方面，提供了一种传感装置，薄膜密封件、压差传感器、平直板和隔板均固定到传感装置中，从而形成一个整体。因此就能提供一种可实时、连续地进行测量的悬浮物浓度的测量装置。
按照本发明的第十七个方面，一个传感装置罩在一个壳内，其中开有液体通过的液流出入孔。因此，就能保护安装在传感装置上的构件、如压差传感器，使它们免受损害，同时可增大层流效果，通过使装在传感装置上的压差传感器类的构件环境温度保持均匀，可以更精确地测量悬浮物的浓度。
权利要求
1.一种测量混在液体中的悬浮物的方法，其中探测液流深度方向上较远距离的两点之间的压差，从液流的两点之间的压差计算出上述液体的平均密度，计算上述液体的平均密度和预定参考密度之间的差值，以此作为确定上述悬浮物浓度的指数。
2.如权利要求1的方法，其中测量探测上述压差时的环境温度和上述液体的温度，按照测出的环境温度对上述压差进行温度修正，按照测出的上述液体温度对上述平均密度进行温度修正。
3.一种沉浸在混有悬浮物的液体中、用以测量上述液体的悬浮物浓度的装置，包括沉浸在上述液体的深度方向较远距离两点上的低压侧和高压侧探测装置，将通过上述低压侧和高压侧探测器装置探测的压力之间的压差转换为电信号的压差传感器，和一种计算设备，按照上述压差传感器的输出计算上述两点之间的上述液体的平均密度，并进一步计算上述平均密度与预定的液体的参考密度之间的差值，以作为确定上述悬浮物浓度的指数。
4.如权利要求3的装置，其中低压侧探测装置是一根探测管(低压侧)，它连到上述压差传感器上，并与不混有悬浮物的上述液体密封在一起，上述高压侧探测装置是一根探测管(高压侧)，它也连到上述压差传感器上，也与无悬浮物的上述液体密封在一起。
5.如权利要求3的装置，还包括安置在上述探测管(低压侧)附近以除去上述探测管(低压侧)附近产生的液体的波浪的第一除波装置，和安置在上述探测管(高压侧)附近以除去上述探测管(高压侧)附近产生的液体的波浪的第二除波装置。
6.如权利要求5的装置，具有一传感装置，其中，上述探测管(低压侧、高压侧)、上述压差传感器、上述第一和第二除波装置均固定到该传感装置上，从而形成一整体，上述传感装置沉浸在上述液体中。
7.一种沉浸在混有悬浮物的液体中、并测量上述液体的悬浮物浓度的装置，包括第一和第二低压侧平直板，它们均是平的并沉浸在上述液体中，它们放置成使其表面垂直于上述液体的表面，并安置成相互相对并离得较远，在上述第一和第二低压侧平直板的相对表面的任一表面上的低侧压力孔，一根探测管(低压侧)，它连到上述第一和第二低压侧平直板的任一个上，从而导入上述低侧压力孔，第一和第二高压侧平直板，它们是平的并沉浸在液流的深度方向上，与上述第一和第二低压侧平直板离得较远，它们的表面放置成垂直于上述液体表面，并相互相对安置和离得较远，一个高侧压力孔，它开在上述第一和第二高压侧平直板的任一相对的表面上，一根探测管(高压侧)，它连到上述第一和第二高压侧平直板的任一个上，从而导入高侧压力孔，一个压差传感器，用以将上述探测管(低压侧和高压侧)探测的压差转换为电信号，和一个计算设备，用以按上述压差传感器的输出计算上述液体的平均密度，并进一步计算上述平均密度和上述液体的预定的参考密度之间的差值，以此作为确定上述悬浮物浓度的指数。
8.如权利要求7中的装置，还包括第一和第二低压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向相互的距离较远，从而夹放上述第一和第二低压侧平直板；和第一和第二高压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向相互的距离较远，从而夹放上述第一和第二高压侧平直板。
9.如权利要求8的装置，具有一传感装置，其中上述第一和第二低压侧平直板、上述探测管(低压侧)、上述第一和第二高压侧平直板、上述探测管(高压侧)、上述压差传感器、上述第一和第二低压侧板、上述第一和第二高压侧板均固定到上述传感装置上，从而形成一个整体，上述传感装置沉浸在上述液体中。
10.一种沉浸在混有悬浮物的液体中用以测量上述液体中的悬浮物的浓度的装置，包括一块第一低压侧平直板，它是平的并沉浸在上述液体中，它的表面放置成垂直于上述液体表面，其中在上述第一低压侧平直板的一侧上开有低侧压力孔，一根第一低压侧探测管，它连到上述第一低压侧平直板上，从而导入上述第一低侧压力孔，一块第二低压侧平直板，它是平的，并安置成远离上述第一低压侧平直板并与该平直板一侧相对，在与上述第一低压侧平直板相对的上述第二低压侧平直板的侧面上开有第二低侧压力孔，一根第二低压侧探测管，它连到上述第二低压侧平直板上，从而导入上述第二低侧压力孔；一个第一高压侧平直板，它是平的并沉浸在上述液体中，它的表面安置成垂直于上述液体表面，同时在液流深度方向上离上述低压侧平直板距离较远，其中在上述第一高压侧平直板的一侧上开有第一高侧压力孔，一根第一高压侧探测管，它连到上述第一高压侧平直板上，从而导入上述第一高侧压力孔，一个第二高压侧平直板，它是平的并安置成离上述第一高压侧平直板较远并与其一侧相对，在与上述第一高压侧平直板相对的上述第二高压侧平直板的侧面上开有第二高侧压力孔；一根第二高压侧探测管，它连到上述第二高压侧平直板上，从而导入上述第二高侧压力孔，一个压差传感器，用以将上述第一和第二低压侧探测管探测到的压力平均而得出的平均压差、以及由上述第一和第二高压侧探测管探测的压力平均而得出的平均压力转换成电信号，和一个计算设备，用以按上述压差传感器的输出来计算上述液体的平均密度，并进一步计算上述平均密度和上述液体预定的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数，
11.权利要求10的装置，还包括第一和第二低压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上相互距离较远，从而夹放上述第一和第二低压侧平直板，和第一和第二高压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上相互距离较远，从而夹放上述第一和第二高压侧平直板。
12.权利要求11的装置，具有一传感装置，其中上述第一低压侧平直板、上述第一低压侧探测管、上述第二低压侧平直板、上述第二低压侧探测管、上述第一高压侧平直板、上述第一高压侧探测管、上述第二高压侧平直板、上述第二高压侧探测管、上述压差传感器、上述第一低侧板、上述第二低侧板、上述第一高侧板、上述第二高侧板均固定到上述传感装置上以形成一个整体，上述传感装置沉浸在上述液体中。
13.一种沉浸在混有悬浮物的液体中的、用来测量液体中悬浮物浓度的装置，包括一个低压侧平直板，它是管状的并沉浸在上述液体中，它的中心轴安置成平行于上述液体表面，其中在上述低压侧平直管上开有导入上述低压侧平直管内的低侧压力孔，一个低压侧探测管，它连到上述低压侧平直板上，以导入低侧压力孔中，一个高压侧平直管，它是管状的并沉浸在上述液体中，其中心轴安置成平行于上述液体表面，同时使它在上述液体深度方向离上述低压侧平直管距离较远，其中还开有导入上述高压侧平直管内的高侧压力孔，一个探测管(高压侧)，它连到高压侧平直管上，从而导入上述高侧压力孔中，一个压差传感器，用于将由上述探测管(低压侧)和上述探测管(高压侧)探测的压差转换成电信号，和一个计算设备，用于按上述压差传感器的输出来计算上述液体的平均密度，还用于计算上述平均密度和上述液体的预定参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
14.如权利要求13的装置，还包括第一和第二低压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上距离较远，从而夹放上述低压侧平直管，和第一和第二高压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上距离较远，从而夹放上述高压侧平直管。
15.如权利要求14的装置，具有传感装置，其中上述低压侧平直管、上述探测管(低压侧)、上述高压侧平直管、上述探测管(高压侧)、上述压差传感器、上述第一低压侧板、上述第二低压侧板、上述第一高压侧板和上述第二高压侧板均固定到传感装置上以形成一整体，上述传感装置沉浸在上述液体中。
16.一种沉浸在混有悬浮物的液流中、用以测量上述液体中的悬浮物的浓度装置，包括一个低压侧平直管，它是管状的并沉浸在上述液流中，其中心轴安置成平行于上述液体表面，其中开有导向低压侧平直管内的第一低侧压力孔和位于上述低压侧压力孔的对面并导向上述低压侧平直管内的第二低侧压力孔，一个第一低压侧探测管，它连到上述低压侧平直管上，以导入上述第一低侧压力孔中，一个第二低压侧探测管，它连到上述低压侧平直管上，以导入上述第二低侧压力孔中；一个高压侧平直管，它是管状的并沉浸在上述液体中，其中心线安置成平行于上述液体的表面，同时使其在上述液体深度方向上离上述低压侧平直管距离较远，其中开有导入上述高压侧平直管内的第一高侧压力孔和位于上述第一高侧压力孔的对面并导向上述高压侧平直管内的第二高侧压力孔，一个第一高压侧探测管，它连到上述高压侧平直管上，以导入上述第一高侧压力孔中，一个第二高压侧探测管，它连到上述高压侧平直管上，以导入上述第二高侧压力孔中，一个压差传感器，用于将由上述第一和第二低压侧探测管探测的压力平均而得到的平均压力和由上述第一和第二高压侧探测管探测的压力平均而得出的平均压力之差转换成电信号；和一个计算设备，用于按上述压差传感器的输出来计算上述液体的平均密度，并进一步计算上述液体的平均密度和预定的参考密度之间的差值，以此作为确定悬浮物浓度的指数。
17.如权利要求16的装置，还包括第一和第二低压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上相互距离较远，从而夹放上述低压侧平直管，和第一和第二高压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上相互距离较远，从而夹放上述高压侧平直管。
18.如权利要求17的装置，具有传感装置，其中上述低压侧平直管、上述第一低压侧探测管，上述第二低压侧探测管、上述高压侧平直管、上述第一高压侧探测管、上述第二高压侧探测管、上述压差传感器、上述第一低压侧板、上述第二低压侧板、上述第一高压侧板和上述第二高压侧板均固定到上述传感装置上以形成整体，上述传感装置沉浸在上述液体中。
19.一种沉浸在混有悬浮物的液流中、用以测量液体的悬浮物的浓度的装置，包括第一和第二低压侧平直板，它们是平的并沉浸在上述液体中，它们的表面安置成垂直于上述液体表面，同时安置成远距离地并相互相对，一个装在上述第一和第二低压侧平直板的相对表面的任一表面上的低压侧薄膜密封件；第一和第二高压侧平直板，它们是平的并沉浸在上述液体中、在上述液体的深度方向离第一和第二低压侧平直板距离较远；其表面安置成垂直于上述液体表面，同时安置成相互距离较远并相互相对，一个高压侧薄膜密封件，它装在上述第一和第二高压侧平直板的相对的表面的任一表面上，一个压差传感器，用于将上述低压侧和高压侧薄膜密封件探测到的压力差转换为电信号，和一个计算设备，用于按上述压差传感器的输出来计算上述液体的平均密度，并进一步计算上述平均密度和上述液体的预定的参考密度之间的差值，以此作为确定上述悬浮物浓度的指数。
20.如权利要求19的装置，还包括第一和第二低压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上相互距离较远，从而夹放上述第一和第二低压侧平直板；和第一和第二高压侧板，它们是平的并安置成在上述液体深度方向上相互距离较远，从而夹放上述第一和第二高压侧平直板。
21.如权利要求20的装置，具有一传感装置，其中第一和第二低压侧平直板、上述低压侧薄膜密封件、上述第一和第二高压侧平直板、上述高压侧薄膜密封件、上述压差传感器、上述第一低压侧板、上述第二低压侧板、上述第一高压侧板和上述第二高压侧板均装到上述传感装置上以形成一个整体，上述传感装置沉浸在上述液体中。
22.如权利要求6、9、12、5、18和21的任何一个的装置，还包括一个壳，上述壳设计成罩住上述传感装置并具有使上述液体通过的液体出入孔。
全文摘要
本发明的总的目的是提供一种测量悬浮物浓度的方法和装置,它可进行实时、连续的测量并易于维护和控制,同时可提供高的测量精度和广泛的测量范围。按照本发明,提供了一种测量在液体中混有的悬浮物的浓度的方法,其中探测在液体深度方向上距离较远的两点之间的压差,从该压差计算这两点之间的液体的平均密度,计算该平均密度和预定的液体的参考密度之间的差值,以此作为确定悬浮物浓度的指数。
文档编号G01L13/00GK1332367SQ01119350
公开日2002年1月23日 申请日期2001年5月30日 优先权日2000年6月26日
发明者小宫秀昭, 森田佐一郎, 内山启次郎, 越智隆志 申请人:横河电机株式会社