專利名稱：一種流量測流儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在水文降雨徑流模擬實驗中測量中、小流量的裝 置，具體地說是一種流量測流儀。
背景技術：
目前流量測流技術已非常先進，在各行業得到廣泛應用，而且精度較
高。例如，上海易人電氣公司的GVA-V型智能測流儀，上海蘇特公司的拉 桿式測流儀，還有各種多功能智能測流儀，南京與重慶廠家還生產便攜式 等各種流量流速方面的產品，上述產品主要用于在管狀中測量以及在中大 型流量的矩型堰或巴歇爾槽等較大流量的測量，但對于由小至中流量、再 由中至小流量之間的流量變化時，特別在水文降雨徑流模擬實驗中，缺少 可行的測流儀器。
實用新型內容
針對上述現有技術中存在的不足之處，本實用新型要解決的技術問題 是提供一種可在水文降雨徑流模擬實驗中精確測量中、小流量的流量測流儀。
為解決上述技術問題，本實用新型釆用的技術方案是
本實用新型流量測流儀，具有集水箱、與集水箱相連的流槽以及數據 釆集裝置，所述流槽的槽體截面為梯形，兩側槽壁分別對稱安裝有電極板， 與數據釆集裝置的釆集模塊相連。
所述流槽的底面為平面，兩側壁對稱設置，與底面成55 65度的夾角； 所述流槽的槽體由有機玻璃、塑料、塑鋼、電木或PVC板制成；所述電極 板由不銹鋼板、銅板、鋁板或合金板制成。
本實用新型具有以下有益效果及優點
1. 實現了水文降雨徑流模擬實驗中對中、小流量的流量測量。本實用新 型的流槽1釆用梯形長槽結構，以減小水面波紋，增強線性效果，填補了 現有技術中缺少對中、小流量的流量測量的空白；
2. 使用壽命長。本實用新型整體構架釆用有機玻璃、塑料、塑鋼、電 木或PVC板制成，不易被水腐蝕，能夠長期使用。
圖i為本實用新型的結構示意圖2為本實用新型截面結構示意圖3為本實用新型與數據釆集裝置的電連接示意圖4為流量與電壓的線性關系圖示；
圖5為本實用新型數據采集裝置中測量轉換電路原理圖。
具體實施方式
如圖1 3所示，本實用新型流量測流儀具有集水箱5、與集水箱5相 連的流槽1以及數據釆集裝置，所述流槽1的槽體截面為梯形，兩側槽壁 分別對稱安裝一對電極板2，與數據采集裝置的釆集模塊相連，所述流槽l 的底面為平面，兩側壁對稱設置，與底面成55~65度的夾角，流槽1的槽 體由有機玻璃、塑料、塑鋼、電木或PVC板制成，電極板2中的M極、N 極由不銹鋼板、銅板、鋁板或合金板制成。
本實用新型的集水箱5以及與集水箱5相連的流槽1均由有機玻璃制 成，流槽1的槽體釆用截面為等腰梯形的長槽結構，當水流量略有增大時可 形成均勻水流，減小水面波紋，線性效果比較好；槽體由三面組成，底層 平面寬為lcm，本實施例中，兩側槽壁與底面成60度夾角。兩側槽壁對 稱安置兩對矩形電極板N、 M,由不銹鋼材料制成。
在流槽1靠近集水箱5的底面上設有一個消能腔3，消能腔3中盛有水， 3用于消緩水流動能，以減小流槽l中水流的紊動。消能腔3兩側面安放另 一對電極探頭E和O (本實施例釆用銅質材料)，構成另一對測試電極，與 數據釆集裝置的釆集模塊相連。
集水箱5內設有一消能板4，也為有機玻璃制成，將集水箱5分隔成僅有 底部連通的兩個腔，使進入集水箱的水經消能板4消減水的勢能后再流入流 槽3中。
本實用新型工作過程如下當有水從槽中通過時，兩側壁的電極板2 均能與水接觸，則M極與N極之間的水電阻i 層與電極板入水深度/7、電極板 間距/以及水電阻率p之間存在一定關系，即水電阻i^w與它的長度/、電阻率 yo成正比，與電極板入水面積A成反比，可表示為
根劇這種關系原理，當水流過固定形狀的流槽l時，由流槽l內安裝的 電極板2測出N極與M極之間的水電阻值以反應水位高底，即可建立水體電 阻與流量之間的關系，以實現徑流量的電測量。流槽l的測流出口斷面可以 是任意形狀，以不影響出流為準。消能腔3中的電極探頭E、 O用于消除水電 導率變化的影響。
數據釆集裝置以單片機為控制核心，由單片機產生定額等幅的矩形脈 沖信號w,經過水電阻i M/及測量轉換電路對檢測信號進行放大、檢波和濾波 處理，得到流量所對應的電壓值，此電壓即可被單片機的模擬釆集模塊釆 集，從而達到流量測量的目的。
上述測量轉換電路如圖5所示，由振蕩電路、跟隨電路、放大電路、檢 波電路以及有源濾波電路組成，振蕩電路輸出脈沖方波做為水電阻i /w的激200820012351.4
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勵源，以克服水的極化效應，跟隨電路的目的是用于獲得良好的輸出阻抗, 減少對后級的干擾，放大器通過分別釆集電極板和消能腔的電阻并進行放 大，以獲得適當的電壓輸出，檢波電路用于將振蕩波中與水電阻成正比的 波形檢出，有源濾波電路用于濾除雜波以獲得良好的測量穩定性。 放大器輸出的變化電訊號M()滿足如下關系
<formula>formula see original document page 5</formula>式中RE()和RNM分別為電極探頭E、 O和電極板M、 N之間的水體間的電 阻值。當RE保持恒值(水電阻率恒值)，只要脈沖信號",不變，流槽l中 水流量的變化(水位變化)就能反映為水電阻uo,的變化，因此電測電阻的
輸出電壓"0也變化。根據事先率定電壓W()(其為試驗前率定的電壓，參考用)
與流量g的線性關系(如圖4所示)，即可得出電阻法電測流量的結果。
權利要求1.一種流量測流儀，具有集水箱、與集水箱相連的流槽以及數據采集裝置，其特征在于所述流槽(1)的槽體截面為梯形，兩側槽壁分別對稱安裝有電極板(2)，與數據采集裝置的采集模塊相連。
2. 按權利要求1所述的流量測流儀，其特征在于所述流槽(1 )的底 面為平面，兩側壁對稱設置，與底面成55 65度的夾角。
3. 按權利要求l所述的流量測流儀，其特征在于所述流槽(1)的槽 體由有機玻璃、塑料、塑鋼、電木或PVC板制成。
4. 按權利要求l所述的流量測流儀，其特征在于所述電極板(2)由 不銹鋼板、銅板、鋁板或合金板制成。
專利摘要本實用新型涉及一種流量測流儀，具有集水箱、與集水箱相連的流槽以及數據采集裝置，所述流槽的槽體截面為梯形，兩側槽壁分別對稱安裝有電極板，與數據采集裝置的采集模塊相連；所述流槽的底面為平面，兩側壁對稱設置，與底面成55～65度的夾角；所述流槽的槽體由有機玻璃、塑料、塑鋼、電木或PVC板制成；所述電極板由不銹鋼板、銅板、鋁板或合金板制成。本實用新型實現了水文降雨徑流模擬實驗中對中、小流量的流量測量，增強線性效果，填補了現有技術中缺少對中、小流量的流量測量的空白；使用壽命長，不易被水腐蝕，能夠長期使用。
文檔編號G01F1/64GK201177522SQ20082001235
公開日2009年1月7日 申請日期2008年4月25日 優先權日2008年4月25日
發明者李曉晏, 王安志 申請人:中國科學院沈陽應用生態研究所