專利名稱：一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及流量測量領域，尤其涉及一種用于測量明渠污水流量的新型流量
測量裝置。
背景技術：
當前我國環境保護的形勢非常嚴峻，近年來隨著工礦企業的迅速發展，用水量大大增加，隨之排放的污水也大量增加，對污水排放量的測量顯得尤為重要。目前用于明渠污水流量測量的方法主要是基于流速-水位法，具體為兩種測量方式一種是在特定的堰槽中，利用超聲波技術測量明渠水面高度，通過計算公式進行流量計算，此種方式受環境因素影響較大，超聲波易受干擾；第二種是利用電磁感應原理做成的浮子式傳感器，浮子漂浮在水面上方，通過測量浮子的上升下降測量水面高度，此種方式測量不夠精確，且長時間后浮子會被明渠中淤泥堵塞，不能上下浮動。且以上兩種方法都忽略了一個重要問題，相同流量下，明渠中逐漸增多的淤泥會增加水面高度，即所測高度不是實際水面高度，因此會產生較大的測量誤差。由此可見，現有技術有待于更進一步的改進和發展。
實用新型內容本實用新型為解決上述現有技術中的缺陷提供一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，以提高其測量測量準確性，延長其使用壽命。為解決上述技術問題，本實用新型方案包括—種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，其包括用于固定在明渠渠底的絕緣支撐盤與控制器，其中，該絕緣支撐盤上設置有圓筒形分段式電容傳感器，該圓筒形分段式電容傳感器通過一連接纜線與控制器電連接。所述的新型流量測量裝置，其中，上述圓筒形分段式電容傳感器為圓筒形七段式電容傳感器。所述的新型流量測量裝置，其中，上述絕緣支撐盤的底部固定在明渠渠底。所述的新型流量測量裝置，其中，上述絕緣支撐盤的上部設置有絕緣連接頭，連接線纜通過該絕緣連接頭與圓筒形分段式電容傳感器電連接。所述的新型流量測量裝置，其中，上述圓筒形七段式電容傳感器采用圓柱型同心套筒結構，其包括內電極與外電極，內電極的外周面與外電極的外周面上分別均勻涂敷有聚四氟乙烯絕緣層；圓筒形七段式電容傳感器中每段電容傳感器之間相互絕緣，每段電容傳感器直接與控制器電連接。所述的新型流量測量裝置，其中，上述控制器包括用于控制每段電容傳感器電連接的多路開關模塊、電容與電壓轉換模塊、信號調理模塊、模數轉換模塊、單片機控制模塊， 多路開關模塊和電容與電壓轉換模塊通信連接，電容與電壓轉換模塊和信號調理模塊通信連接，信號調理模塊與模數轉換模塊通信連接，模數轉換模塊與單片機控制模塊通信連接。[0013]所述的新型流量測量裝置，其中，上述單片機控制模塊上設置有數據存儲單元、流量顯示單元、電源單元與M_bus通信單元。所述的新型流量測量裝置，其中，上述圓筒形七段式電容傳感器中每段電容傳感器直接與多路開關模塊電連接。本實用新型提供的一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，在絕緣支撐盤上設置圓筒形分段式電容傳感器，精確測量明渠內液面高度及水下淤泥高度，這樣便可準確得出水層的實際高度，極大的提高了測量污水流量的準確性，降低了測量誤差，可滿足大計算量和大存儲量的要求，本實用新型適用于測量工礦企業排污計量，并且均采用絕緣的結構，避免了本實用新型容易被污水腐蝕情況的出現，延長了新型流量測量裝置的使用壽命。
圖1是本實用新型中新型流量測量裝置的示意簡圖；圖2是本實用新型中控制器與電容傳感器的模塊示意簡圖；圖3是本實用新型中電容傳感器的斷面示意簡圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，為了使本實用新型的目的、技術方案以及優點更清楚、明確，以下將結合附圖與實施例，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型提供了一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，由于不同的淤泥和水的介電常數不同，通過分段式電容傳感器，可以精確測量明渠內液面高度及水下淤泥高度，從而得出水層的實際高度，提高了其測量測量準確性，并且均采用絕緣材料，延長了其使用壽命。如圖1所示的，用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置包括用于固定在明渠渠底的絕緣支撐盤1與控制器2，該絕緣支撐盤1上設置有圓筒形分段式電容傳感器3，該圓筒形分段式電容傳感器3通過一連接纜線4與控制器2電連接。絕緣支撐盤1、 連接纜線4與控制器2可以采用現有技術中已知的任何技術形式。還可以將控制器2通過傳輸纜線18將測得的數據直接傳輸到控制中心，提高了本實用新型測量的實時性。為了更進一步的提高本實用新型的性能，如圖1與圖2所示的，上述圓筒形分段式電容傳感器3為圓筒形七段式電容傳感器。當淤泥與水高度比例變化時，對應的介電常數亦會變化，利用淤泥與水的介電常數數值差異的物理特性，經被測信號的變化轉變為可測量的電容量的變化，后經過電容/電壓轉換電路，將微弱的電容信號裝換為可以測量的電壓信號，再通過單片機計算出淤泥界面的高度，從而提高了本實用新型測量的準確性。更進一步的，絕緣支撐盤1的底部5固定在明渠渠底，使圓筒形分段式電容傳感器 3與明渠內的水充分接觸，提高了本實用新型檢測的穩定性。更進一步的，如圖1所示的，絕緣支撐盤1的上部設置有絕緣連接頭6，連接線纜4 通過該絕緣連接頭6與圓筒形分段式電容傳感器3電連接。更進一步的，圓筒形七段式電容傳感器3采用圓柱型同心套筒結構，如圖3所示的都，其包括內電極7與外電極8，內電極7的外周面與外電極8的外周面上分別均勻涂敷有聚四氟乙烯絕緣層；圓筒形七段式電容傳感器3中每段電容傳感器之間相互絕緣，每段電容傳感器直接與控制器電連接。即七段式電容傳感器自上而下相互并聯，相互絕緣，獨立引線，相當于從上至下形成7個1/7量程的小傳感器共同來檢測淤泥界面高度，提高了本實用新型檢測時的靈敏度與準確度。更進一步的，如圖1與圖2所示的，控制器2包括用于控制每段電容傳感器電連接的多路開關模塊9、電容與電壓轉換模塊10、信號調理模塊11、模數轉換模塊12、單片機控制模塊13，多路開關模塊9和電容與電壓轉換模塊10通信連接，電容與電壓轉換模塊10和信號調理模塊11通信連接，信號調理模塊11與模數轉換模塊12通信連接，模數轉換模塊 12與單片機控制模塊13通信連接。為了更詳盡的描述，將圓筒形七段式電容傳感器3模塊化，即電容傳感器1、電容傳感器2、電容傳感器3、電容傳感器4、電容傳感器5、電容傳感器 6與電容傳感器7。由此可知，多路開關模塊9選擇電容傳感器1、電容傳感器2、電容傳感器3、電容傳感器4、電容傳感器5、電容傳感器6與電容傳感器7分別接通電源，通過電容與電壓轉換模塊10將電容值轉變為電壓值，由信號調理模塊11對電壓值進行數值化修正和補償，再經模數轉換模塊12將模擬信號轉換為數字信號送入單片機控制模塊13，單片機控制模塊13將數據分析處理，可準確計算出明渠中水層、混合層、淤泥層等各層的高度。更進一步的，如圖2所示的，單片機控制模塊12上設置有數據存儲單元14、流量顯示單元15、電源單元16與M-bus通信單元17，分別實現存儲、顯示、供電及上傳數據功能， 方便了用戶操作，提高了本實用新型的檢測效率。更進一步的，圓筒形七段式電容傳感器3中每段電容傳感器直接與多路開關模塊 9電連接，由多路開關模塊9控制每段電容傳感器的接通情況。應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本實用新型專利保護范圍的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均落入本實用新型的保護范圍之內，本實用新型的請求保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，其包括用于固定在明渠渠底的絕緣支撐盤與控制器，其特征在于該絕緣支撐盤上設置有圓筒形分段式電容傳感器，該圓筒形分段式電容傳感器通過一連接纜線與控制器電連接。
2.根據權利要求1所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述圓筒形分段式電容傳感器為圓筒形七段式電容傳感器。
3.根據權利要求1或2所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述絕緣支撐盤的底部固定在明渠渠底。
4.根據權利要求1或2所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述絕緣支撐盤的上部設置有絕緣連接頭，連接線纜通過該絕緣連接頭與圓筒形分段式電容傳感器電連接。
5.根據權利要求2所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述圓筒形七段式電容傳感器采用圓柱型同心套筒結構，其包括內電極與外電極，內電極的外周面與外電極的外周面上分別均勻涂敷有聚四氟乙烯絕緣層；圓筒形七段式電容傳感器中每段電容傳感器之間相互絕緣，每段電容傳感器直接與控制器電連接。
6.根據權利要求5所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述控制器包括用于控制每段電容傳感器電連接的多路開關模塊、電容與電壓轉換模塊、信號調理模塊、模數轉換模塊、單片機控制模塊，多路開關模塊和電容與電壓轉換模塊通信連接，電容與電壓轉換模塊和信號調理模塊通信連接，信號調理模塊與模數轉換模塊通信連接，模數轉換模塊與單片機控制模塊通信連接。
7.根據權利要求6所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述單片機控制模塊上設置有數據存儲單元、流量顯示單元、電源單元與M-bus通信單元。
8.根據權利要求6所述的新型流量測量裝置，其特征在于上述圓筒形七段式電容傳感器中每段電容傳感器直接與多路開關模塊電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于測量明渠污水流量的新型流量測量裝置，其包括用于固定在明渠渠底的絕緣支撐盤與控制器，其中，該絕緣支撐盤上設置有圓筒形分段式電容傳感器，該圓筒形分段式電容傳感器通過一連接纜線與控制器電連接。本實用新型在絕緣支撐盤上設置圓筒形分段式電容傳感器，精確測量明渠內液面高度及水下淤泥高度，這樣便可準確得出水層的實際高度，極大的提高了測量污水流量的準確性，降低了測量誤差，可滿足大計算量和大存儲量的要求，本實用新型適用于測量工礦企業排污計量，并且均采用絕緣的結構，避免了本實用新型容易被污水腐蝕情況的出現，延長了新型流量測量裝置的使用壽命。
文檔編號G01F1/56GK202109942SQ20112008976
公開日2012年1月11日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者徐樂年, 韓春萌 申請人:山東科技大學