一种多普勒闸门测流方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多普勒闸门测流方法及装置，属于水利闸门流量测量以及数据远传【技术领域】。技术方案是：包含闸道（1）、闸板（2）、闸门测流器、多普勒流速传感器（4）和闸位传感器（5），闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表。本发明利用流速面积法精确计算出过闸流量属于首创；实现连续在线测量，高精度计算过闸流量，便于管理部门管理。
【专利说明】—种多普勒闸门测流方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多普勒闸门测流方法及装置，属于水利闸门流量测量以及数据远传【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，现有的水利闸门流量测量方法采用的计算公式，一般误差在15%以上。上述缺陷长期困扰行业人员，但是多年来又没有更好的解决办法，一定程度上限制了闸门量水的应用。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种多普勒闸门测流方法及装置，实现利用过闸流速，高精度计算过闸流量，解决【背景技术】中存在的上述问题。
[0004]本发明的技术方案是:
一种多普勒闸门测流装置，包含闸道、闸板、闸门测流器、多普勒流速传感器和闸位传感器，闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表。
[0005]所述的多普勒流速传感器，其检测端朝向闸板。
[0006]所述的闸位传感器是闸位尺。所述的闸板为平板闸的闸板。
[0007]闸门测流器是公知的接收和处理多普勒流速传感器和闸位传感器数据的智能仪表。
[0008]一种多普勒闸门测流方法，其步骤如下:
①利用上述一种多普勒闸门测流装置进行，该装置包含闸道、闸板、闸门测流器、多普勒流速传感器和闸位传感器，闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表；所述的多普勒流速传感器，其检测端朝向闸板；
②由于闸道宽度已知，利用闸位传感器测出闸门开度，可以得到闸门的开口输水面
积；
③利用多普勒流速传感器测出闸门开口的中心垂线流速，由于闸门开口输水面积已知，通过流速-面积法，可以计算出过闸流量；
④由于闸门开口的中心垂线流速并不等于闸门开口其它位置垂线流速，流速场不均匀，计算出过闸流量需要校准，水利行业称之为率定，最后得到准确的过闸流量。[0009]采用本发明，将测量出闸门开口的流速和流量，通过率定，得到该断面上的精确流量，并通过无线公网上传测量数据到管理部门，完成自动测量任务。
[0010]本发明中，闸门测流器、多普勒流速传感器、闸位传感器、流速面积法、率定方法是公知的内容。
[0011]本发明通过闸位传感器测出闸道过水面积，利用多普勒流速传感器测出中线流速，利用流速面积法测出闸门开口流量，利用率定得到准确过闸流量，环环相扣，缺一不可，构思精巧，设计严谨。其结果是设计出一款结构简单，价格低廉，测量精度高，简单实用的过闸流量测量设备。
[0012]本发明的有益效果:利用流速面积法精确计算出过闸流量属于首创；本发明实现连续在线测量，高精度计算过闸流量，便于管理部门管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例示意图；
图2是本发明测流示意图；
图中:闸道1、闸板2、闸底3、多普勒流速传感器4、闸位传感器5。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
[0015]一种多普勒闸门测流装置，包含闸道1、闸板2、闸门测流器、多普勒流速传感器4和闸位传感器5，闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表。
[0016]所述的多普勒流速传感器，其检测端朝向闸板。
[0017]所述的闸位传感器是闸位尺。所述的闸板为平板闸的闸板。
[0018]闸门测流器是公知的接收和处理多普勒流速传感器和闸位传感器数据的智能仪表。
[0019]一种多普勒闸门测流方法，其步骤如下:
①利用上述一种多普勒闸门测流装置进行，该装置包含闸道、闸板、闸门测流器、多普勒流速传感器和闸位传感器，闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表；所述的多普勒流速传感器，其检测端朝向闸板；
②由于闸道宽度已知，利用闸位传感器测出闸门开度，可以得到闸门的开口输水面
积；
③利用多普勒流速传感器测出闸门开口的中心垂线流速，由于闸门开口输水面积已知，通过流速-面积法，可以计算出过闸流量； ④由于闸门开口的中心垂线流速并不等于闸门开口其它位置垂线流速，流速场不均匀，计算出过闸流量需要校准，水利行业称之为率定，最后得到准确的过闸流量。
[0020]采用本发明，将测量出闸门开口的流速和流量，通过率定，得到该断面上的精确流量，并通过无线公网上传测量数据到管理部门，完成自动测量任务。
【权利要求】
1.一种多普勒闸门测流装置，其特征在于包含闸道(I)、闸板(2)、闸门测流器、多普勒流速传感器(4)和闸位传感器(5)，闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表。
2.根据权利要求1所述的多普勒闸门测流装置，其特征在于所述的多普勒流速传感器，其检测端朝向闸板。
3.根据权利要求1所述的多普勒闸门测流装置，其特征在于所述的闸位传感器是闸位尺；所述的闸板为平板闸的闸板。
4.一种多普勒闸门测流方法，其特征在于其步骤如下: ①利用上述一种多普勒闸门测流装置进行，该装置包含闸道、闸板、闸门测流器、多普勒流速传感器和闸位传感器，闸板垂直设置在闸道上，闸板与闸板启闭机连接，闸板启闭机控制闸板在闸道上的开启和关闭；闸位传感器匹配设置在闸板上或闸板启闭机上，多普勒流速传感器匹配设置在闸板后方闸道的底部中间位置，所述的多普勒流速传感器和闸位传感器，分别匹配有各自的智能仪表，闸门测流器通过无线或有线方式连接多普勒流速传感器和闸位传感器各自的智能仪表；所述的多普勒流速传感器，其检测端朝向闸板； ②由于闸道宽度已知，利用闸位传感器测出闸门开度，可以得到闸门的开口输水面积； ③利用多普勒流速传感器测出闸门开口的中心垂线流速，由于闸门开口输水面积已知，通过流速-面积法，可以计算出过闸流量； ④由于闸门开口的中心垂线流速并不等于闸门开口其它位置垂线流速，流速场不均匀，计算出过闸流量需要校准，水利行业称之为率定，最后得到准确的过闸流量。
5.根据权利要求4所述的一种多普勒闸门测流方法，其特征在于:将测量出闸门开口的流速和流量，通过率定，得到该断面上的精确流量，并通过无线公网上传测量数据到管理部门，完成自动测量任务。
【文档编号】G01F1/00GK103940475SQ201410197343
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】于树利, 张喜, 马月坤, 张家铭 申请人:唐山现代工控技术有限公司