专利名称：堰管稳流装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种稳流装置，更具体地说，涉及堰管稳流装置。
背景技术：
现有技术一般采用带精密水泵的稳流装置来为在线颗粒物分析仪的检测端口 (即激光探头)提供持续的、稳定的水流。因为精密水泵本身的成本较高，这使得整个稳流 装置的造价也较高。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种造价较低的堰管稳流装置。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种与在线颗粒物分析仪连接的堰管稳流装置，包括铅直放置的第一堰管，所述第一堰管包括直管和与所述直管相连通的第一排水 口，所述第一排水口的铅直高度不高于所述第一堰管的最高点的铅直高度；与所述在线颗粒物分析仪激光探头相连通的、设置有第二排水口且截面积恒定的 第二堰管，所述第二排水口的铅直高度不高于所述第二堰管的最高点的铅直高度；所述第一堰管最高点的铅直高度比所述第二堰管最高点的铅直高度高出预设值， 所述第一堰管与所述第二堰管相连通且与待测水源连接。从上述的技术方案可以看出，本发明中的堰管稳流装置主要采用堰管来为在线颗 粒物分析仪提供持续的、流量稳定的水流，因为堰管的成本比精密水泵低，所以本发明的堰 管稳流装置的造价要低于现有的采用精密水泵的稳流装置的造价。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图Ia为本发明实施例所提供的堰管稳流装置结构示意图；图Ib为本发明实施例所提供的堰管稳流装置稳流原理示意图；图2为本发明实施例所提供的堰管稳流装置又一结构示意图；图3为本发明实施例所提供的堰管稳流装置另一结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在线颗粒物分析仪可对检测水源中的悬浮物的粒径大小和含量等进行实时检测 分析。在进行实时检测分析过程中，需要流动的水样通过在线颗粒物分析仪的检测端口即 激光探头，为保证数据采集的稳定和准确性，流经激光探头的水样的流量必须稳定。本发明实施例即公开了可为在线颗粒物分析仪提供稳定水样流量的堰管稳流装 置，图Ia示出了该堰管稳流装置的一种结构，包括铅直放置的第一堰管1，第一堰管1包括直管101和与直管101相连通的第一排水 口 2，与在线颗粒物分析仪3的激光探头4相连通的、设置了第二排水口 5且截面积恒定的 第二堰管6，第一堰管1与第二堰管6相连通且与待测水源7连接。其中，第一排水口 2的铅直高度不高于第一堰管1的最高点的铅直高度，而第二排 水口 5的铅直高度不高于第二堰管6的最高点的铅直高度；第一堰管1的最高点高于第二 堰管6的最高点，且二者铅直高度差为预设值，图Ia中以H代表第一堰管1最高点与第二 堰管6最高点之间的铅直高度差。待测水源7 —般通过水管与堰管稳流装置连接，由于本身水管中的水具有一定水 压，因此水管中的水会在水压的作用上进入第一堰管1。在水压足够高时，水管中的水会充 满第一堰管1到达第一堰管1的最高点并从第一排水口 2排出，由于第一堰管1的最高点 的铅直高度高于第二堰管6的最高点的铅直高度，所以当第一堰管1中充满水并产生排水 时，第二堰管6中已充满水并产生了排水。第一堰管1与第二堰管6实际上形成一个连通 器，由于水从第一排水口 2和第二排水口 5排出，则第一堰管1与第二堰管6相当于与大气 连通，为分析方便，可将第一排水口 2、在线颗粒物分析仪3、第二排水口 5和待测水源7简 化掉，其简化图如图Ib所示。假设连通器中的水不流动，任取连通器底部一薄水片(在图Ib中以A示出该薄水 片的位置)分析，该薄水片受到来自第一堰管1中水的压力Fl和来自第二堰管6中水的压 力F2。当第一堰管1中水的最高点的铅直高度比第二堰管6中水的最高点的铅直高度高出 预定值，即H取值一定时，第一堰管1中的水与第二堰管6中的水对薄水片产生的压强差为 PgH(p为水的密度，g为重力加速度)。又由于F = PXS(F代表压力，P代表压强，S代表 面积)，则在薄水片面积为S的情况下，FU F2合力的取值为P gHS，且其方向与Fl的方向 相一致。再任取第二堰管6其它位置的薄水片(在图Ib中以B示出该薄水片的位置)分 析，该薄水片受到来自第一堰管1中水的压力Fl'和来自第二堰管6中水的压力F2'，当 H—定时，第一堰管1中的水与第二堰管6中的水对该薄水片产生的压强差也为P gH，则在 薄水片面积一定的情况下，Fl'、F2'合力方向与Fl'的方向相一致，其值也为P gHS。可 推知，当水不断进入第一堰管1且H的取值不变时，第一堰管1中的水将涌向第二堰管6， 第一堰管1与第二堰管6交接处的薄水片将沿第二堰管6运动，且无论该薄水片运动到A 处、B处，还是图Ib示出的C处，其所受合力的值都相同。在水不断进入第一堰管1且H取 值一定的情况下，无数薄水片从第一堰管1与第二堰管6交接处移动到C处，由于受力情况 相同，初速度相同(因为水流向上冲至第一堰管1的最高点，所以水流只在铅直方向上有速 度，而在水平方向上无速度，即由第一堰管1进入第二堰管6的水在水平方向上的初速度为 零)，且从上述交接处到C处的行程也不变，则无数从上述交接处沿第二堰管6运动的薄水 片在到达C处时其流速也相同，而在第二堰管6截面积恒定的情况下，流速与流量成正比，
4则可推知流经C处的水流的流量也为定值。图Ib中的C处即为图Ia中激光探头4所在处， 由此可推出本发明实施例中的堰管稳流装置可为在线颗粒物分析仪3的激光探头4提供稳 定水样流量。由上可知，本实施例中的堰管稳流装置主要采用堰管来为在线颗粒物分析仪提供 持续的、流量稳定的水流，因为堰管的成本比精密水泵低，所以本发明的堰管稳流装置的造 价要低于现有的采用精密水泵的稳流装置的造价。优选的，在线颗粒物分析仪3上可设置有滑道8 (请参见图2)，在滑道8上设置有 与第一堰管1固定连接并可沿滑道8滑动的卡口 9。通过卡口 9在滑道8上的滑动可对第 一堰管1最高点与第二堰管6最高点的铅直高度差H进行调节。第一堰管1与第二堰管6可设计为一体成型或相互分离。为便于存放以及对各个 堰管进行更换，以后一种设计方式为宜。此时，第一堰管1可通过连接器10与第二堰管6 相连通(请参见图3)，连接器10上设置有与待测水源7连接的进水口 11。为便于进行统一排水，在连接器10上还可设置第三排水口 12，第一排水口 2和/ 或第二排水口 5与第三排水口 12通过管道13相通连接。此外，第一堰管1和/或第二堰 管6上可设置排气装置14，以方便已被检测的水样顺利流下进入管道13。排气装置14可 设置在直管101的顶端与直管101相连通，这样当进入直管101的水压过大时，排气装置14 还可起到分流的作用。当然，也可使用带有排气装置的管道13来方便已被检测的水样顺利 进入管道13。优选的，连接器10上还可设置有过滤器15来过滤粒径大的颗粒物，以起到保护激 光传感器的作用。连接器10上还可设置控制进水口 11进水的阀门16。下面以具有第三排水口 12和阀门16的堰管稳流装置和设置有滑道8的在线颗粒 物分析仪3 (本实施例中在线颗粒物分析仪3要求的工作流量为60ml/M，一般水管流出的水 的流量都远大于60ml/M)为例，对如何使用堰管稳流装置进行介绍步骤Si、将堰管稳流装置各部分与在线颗粒物分析仪3各部分连接，除卡口 9和激 光探头4外，还要将第二堰管6与在线颗粒物分析仪3上的压力传感器17连接。步骤S2、当堰管稳流装置通过水管与待测水源7连接后，调节阀门16使水充满第 一堰管1到达第一堰管1的最高点，并最后从第三排水口 12排出。步骤S3、在第一堰管1产生排水的情况下，用另外的仪器测量第二堰管6中的流量 M。由于水流通过管道会对管道产生一定压力，且该压力与流量具有一定的关系，因此可以 根据流量M得出压力Fm。步骤S4、将压力传感器16显示的压力数据设置为步骤S3得出的FM。步骤S5、关闭阀门16，此时第一堰管1中的水位将逐渐下降，待其停止下降后，将 压力传感器16显示的压力数据设置为零，完成对压力传感器16的校正。步骤S6、打开阀门16使水充满第一堰管1到达第一堰管1的最高点并最后从第三 排水口 12排出。步骤S7、在第一堰管1产生排水的情况下，根据压力传感器16显示的压力数据上 下滑动卡口 9以调节铅直高度差H，使压力传感器16显示的压力数据与工作流量60ml/M相 对应。此时，堰管稳流装置即可为在线颗粒物分析仪3提供流量为60ml/M的稳定水流。需 要注意的是，在铅直高度差H为定值且第一堰管1产生排水的情况下，无论调大或调小阀门16都不会对流经激光探头4的流量造成影响，而只会影响第一堰管1所排出的水的流量。另外，在具体实现时，可将第二堰管6分为几段，而各段堰管的材质可各不相同。 例如，连接器10与激光探头4进水端之间的堰管可采用软管以便于其随卡口 9移动，而激 光探头4出水端与第二排水口 5之间的堰管可采用U形金属管或硬质管，这样第二堰管6 无需其它附件就可保证其最高点的铅直高度不会因水流冲击而发生变化。由上可知，本发明实施例中的堰管稳流装置结构简单且可为在线颗粒物分析仪提 供持续的、流量稳定的水流，由于堰管稳流装置所用的堰管等材料的成本远低于精密水泵 的成本，所以本发明堰管稳流装置的造价要低于现有的采用精密水泵的稳流装置的造价。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置 而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说 明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
1.一种与在线颗粒物分析仪连接的堰管稳流装置，其特征在于，包括铅直放置的第一堰管，所述第一堰管包括直管和与所述直管相连通的第一排水口，所 述第一排水口的铅直高度不高于所述第一堰管的最高点的铅直高度；与所述在线颗粒物分析仪激光探头相连通的、设置有第二排水口且截面积恒定的第二 堰管，所述第二排水口的铅直高度不高于所述第二堰管的最高点的铅直高度；所述第一堰管最高点的铅直高度比所述第二堰管最高点的铅直高度高出预设值，所述 第一堰管与所述第二堰管相连通且与待测水源连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一堰管通过连接器与所述第二堰 管相连通，所述连接器上设置有与待测水源连接的进水口。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述连接器设置有过滤器。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述连接器设置有控制所述进水口进水 的阀门。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述连接器设置有第三排水口，所述第一 排水口和/或所述第二排水口与所述第三排水口相通连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一堰管和/或所述第二堰管上设置 有排气装置。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述在线颗粒物分析仪上设置有滑道，所 述滑道上设置有与所述第一堰管固定连接并可沿所述滑道滑动的卡口。
全文摘要
本发明实施例公开了一种造价较低的堰管稳流装置，该装置包括铅直放置的第一堰管，第一堰管包括直管和与直管相连通的第一排水口，第一排水口的铅直高度不高于第一堰管的最高点的铅直高度；与在线颗粒物分析仪激光探头相连通的、设置有第二排水口且截面积恒定的第二堰管，第二排水口的铅直高度不高于第二堰管的最高点的铅直高度；第一堰管最高点的铅直高度比第二堰管最高点的铅直高度高出预设值，第一堰管与第二堰管相连通且与待测水源连接。本发明实施例中的堰管稳流装置主要采用堰管来为在线颗粒物分析仪提供持续的、流量稳定的水流，因为堰管的成本比精密水泵低，所以本发明的堰管稳流装置的造价要低于现有的采用精密水泵的稳流装置的造价。
文档编号G01N15/00GK102004065SQ20091016818
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者叶胜枝, 周毅震 申请人:杭州绿洁水务科技有限公司