专利名称:用计算器计数的明渠流量仪的制作方法
本发明是一种测量灌溉明渠(或其它明渠)过水流量的装置本装置的特点是其测量精度不受水质状态的影响。量程大，并使用电子计算器计数和显示累积流量值。
在早期技术里，有一种灌溉量水表，即广西水电厅南宁工程队机修厂研制的GWS－200型灌溉量水表，该量水表由整流管、转轮、转轮室、计数部分组成(见“GWS－200型灌溉量水表”《水利水电技术》84、4)其工作原理是水流冲击转轮旋转，经蜗轮蜗杆减速后传给一只民用普通水表，由水表来计量蜗轮的转数，需要读取流量值时，可将水表盘上各种指针所指示的数字组合起来，再乘上一个水表常数，该量水表的缺点1.全部可动另部件均直接泡在水中，对水质要求较严，在泥沙含量大的水中尚无使用范例；2.测量范围太小。最大量程为0.3立方米／秒，而且仅这一种规格；3.不能直接显示流量值4.没有解决明渠水流如何转化为满管道流的问题。
本发明的目的是提供一种可在泥沙含量大的水质中(如黄河水)使用的可直接读出累计流量值的大量程明渠流量测量装置。
本发明是采用如下方式实现的。
基本指导思想是仍采取满管道测流方式，主要组成部分是整流管、测流管、叶轮 计数装置，整流管进口做成流线形，管内设置十字形导流筋。目的是对水流形态整流，测量管内孔大小与整流管一样，接在整流管的后边。两者间用螺栓连接；管的轴心平面上设置几个(多于三个)空心的半球形叶轮，使其绕立轴旋转；诸叶轮中心所形成的旋转平面恰位于测量管轴心平面上，且与地平面平行；叶轮直径约取孔径的 1/8 左右(可灵活掌握)，叶轮中心到立轴中心线的距离取为测量管内径的四分之一。自然，叶轮应选用不易锈蚀的材料制造。测量管上部有一凸台，凸台上安装一个方箱，除电子计算器外，计数装置的其余零件全部装在方箱中。立轴的轴线垂直于叶轮旋转平面，沿测量管径向插入管内，用上下两盘轴承固定在方箱上。立轴的上段有一蜗杆，与之啮合的蜗轮也固定在方箱内。为了检测出叶轮的转数，采用了一种电子传感器件一干簧管元件。在蜗轮的端面上沿其径向固定一块磁铁，在方箱上与磁铁相对的壁上固定一个干簧管，干簧管与磁铁间的距离应这样调整磁铁扫过干簧管时，干簧管可以可靠地吸合，干簧管两端各焊有一根导线，这两根导线接入普遍计算器“＝”键的印刷路线板的两端。所谓普通的电子计算器，只要它具备累加性能就可以。但不应具备自动停机性能。这样立轴、蜗轮、干簧管、磁铁及电子计算器便组成了计数装置。随着叶轮的旋转，磁铁不断扫过干簧管，脉冲电信号不断送入计算器，计算器则进行运算并在荧光屏上直接显示出累积流量，为了使此计数装置与水可靠地脱离，在方箱下部设置有密封圈。
明渠流向满管道流的转化是用下述方案实现的，大量的调查表明，用以调节水量的闸门的运行状态是这样的一般情况下，其开启度均在一半以上，最低开启度不低于闸门的全高的三分之一。据此，将整流管的内孔直径按下面比例确定，使管子内孔横截面积约等于闸门(全开状态)面积的三分之一左右，并且安装时，应使流量仪尽量紧靠闸门安装。当然，为了实现方形闸门向圆孔的转化，一个前方后圆的偏心喇叭状导流管是必不可少的。
由于上述结构特点，用计算器计数的明渠流量仪可以适应各种水质状况，在泥沙含量大的黄河水中可正常运行，量程可达0.3－3立方米／秒，测量误差不大于±5％，可以直观地显示累积流量，并且提供了远距离遥测的条件。
下面结合具体的实施例来加以说明。
图1是具体实施例的主视图。
图2是具体实施例的右视图。
用计算器计数的明渠流量仪包括一个整流管1、测量管2、测量管2的平台上紧固着方箱10.4个带柄的空心半球形叶轮等距离地、互相垂直地连接在立轴5下端的方块4上，四个叶轮的凸出方向应保持一致方块4以其内孔螺纹紧固在立轴5的下端。螺纹的旋向应与叶轮的实际旋转方向一致。方块4的下面再拧上螺帽15，轴承7、8是固定轴5的。立轴的上端切有一段蜗杆，旁边是蜗轮9，速比为1100。蜗轮支在轴11上，在蜗轮的右侧端面上，沿其径向固定有磁铁12；磁铁12的N－S极延长线通过蜗轮中心。该磁铁尺寸为φ8×20mm。(间距可调)干簧管两端的导线接入电子计算器14的“＝”键的印刷线路板的两端。密封圈6起隔开水质的作用，上盖16用螺钉紧固在方箱10上。(供检修调试用)该实施方案是与800×800闸门配套使用的，测量管内径为φ500最大测量范围为1.2立方米／秒。
计算器的操作过程如下流量仪投入运行前，先按下仪表常数，所谓仪表常数，是指干簧管吸合一次时，流过测量管内的水流流量值该值可用容积法或其它方法予先标定，并打印在仪器说明书上，然后再按下“＋”键，计算器即可自动显示累积流量值。
如，某流量仪的仪表常数为0.32，则按下“·”、“3”、“2”，再按下“＋”键即可。
权利要求
1.由整流管1测量管2叶轮3和计数装置组成的明渠流量测量装置，其特征在于叶轮3为空心半球形另件。以某柄部紧固在立轴5上，叶轮所形成的旋转平面与地面平行，立轴5上的蜗杆与蜗轮9啮合，紧固在蜗轮9端面上的磁铁12与固定在方箱10上的干簧管13一起构成了一个脉冲信号发生器，干簧管两端各焊一根导线接入普通电子计算器，用计算器计数，运算显示累积流量值。整流管和测量管的内径均应满足以下条件管孔面积约等于配套闸门面积的 1/3 左右。
2.如权利要求
1所述的明渠流量仪，其特征在于叶轮3的中心线所形成的旋转平面通过测量管的轴心线，且与地面平行；叶轮中心线的旋转半径为测量管内孔直径的四分之一。
3.如权利要求
1所述的明渠流量仪；其特征在于立轴5轴线垂直叶轮旋转平面；沿测量管径向伸进管中，立轴上端切有蜗杆，立轴中部与方箱的间隙处装有密封圈6。
4.如权利要求
1所述的明渠流量仪，其特征在于磁铁12固定在蜗轮9的端面上。其N－S极连线通过蜗轮中心，干簧管13固定在方箱壁上，两者间距离以磁铁扫过干簧管时，干簧管可靠地吸合为宜。
5.如权利要求
1所述的明渠流量仪，其特征在于干簧管两端各焊一根导线并接入普通电子计算器“＝”键的印刷线路板的两端，电子计算器应具备累加功能。
专利摘要
本实用新型是一种测量灌溉明渠(或其他明渠)过水流量的装置。该装置由整流管、测量管、叶轮和计数装置组成，将明渠流转化为管道流来计量，叶轮为空心半球形零件，其回转平面通过测量管轴线且与水平面平行，用电子计算器来计数，运算并显示累计流量值。该装置可在泥沙大的黄河水中正常运行，测量误差＜±5％，量程范围可达每秒3立方米。
文档编号G01F1/075GK85203113SQ85203113
公开日1987年7月8日 申请日期1985年7月25日
发明者石建初, 王世录 申请人:石建初导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan