專利名稱:用計算器計數的明渠流量儀的制作方法
本發明是一種測量灌溉明渠(或其它明渠)過水流量的裝置本裝置的特點是其測量精度不受水質狀態的影響。量程大，并使用電子計算器計數和顯示累積流量值。
在早期技術里，有一種灌溉量水表，即廣西水電廳南寧工程隊機修廠研制的GWS－200型灌溉量水表，該量水表由整流管、轉輪、轉輪室、計數部分組成(見“GWS－200型灌溉量水表”《水利水電技術》84、4)其工作原理是水流沖擊轉輪旋轉，經蝸輪蝸桿減速后傳給一只民用普通水表，由水表來計量蝸輪的轉數，需要讀取流量值時，可將水表盤上各種指針所指示的數字組合起來，再乘上一個水表常數，該量水表的缺點1.全部可動另部件均直接泡在水中，對水質要求較嚴，在泥沙含量大的水中尚無使用范例；2.測量范圍太小。最大量程為0.3立方米／秒，而且僅這一種規格；3.不能直接顯示流量值4.沒有解決明渠水流如何轉化為滿管道流的問題。
本發明的目的是提供一種可在泥沙含量大的水質中(如黃河水)使用的可直接讀出累計流量值的大量程明渠流量測量裝置。
本發明是采用如下方式實現的。
基本指導思想是仍采取滿管道測流方式，主要組成部分是整流管、測流管、葉輪 計數裝置，整流管進口做成流線形，管內設置十字形導流筋。目的是對水流形態整流，測量管內孔大小與整流管一樣，接在整流管的后邊。兩者間用螺栓連接；管的軸心平面上設置幾個(多于三個)空心的半球形葉輪，使其繞立軸旋轉；諸葉輪中心所形成的旋轉平面恰位于測量管軸心平面上，且與地平面平行；葉輪直徑約取孔徑的 1/8 左右(可靈活掌握)，葉輪中心到立軸中心線的距離取為測量管內徑的四分之一。自然，葉輪應選用不易銹蝕的材料制造。測量管上部有一凸臺，凸臺上安裝一個方箱，除電子計算器外，計數裝置的其余零件全部裝在方箱中。立軸的軸線垂直于葉輪旋轉平面，沿測量管徑向插入管內，用上下兩盤軸承固定在方箱上。立軸的上段有一蝸桿，與之嚙合的蝸輪也固定在方箱內。為了檢測出葉輪的轉數，采用了一種電子傳感器件一干簧管元件。在蝸輪的端面上沿其徑向固定一塊磁鐵，在方箱上與磁鐵相對的壁上固定一個干簧管，干簧管與磁鐵間的距離應這樣調整磁鐵掃過干簧管時，干簧管可以可靠地吸合，干簧管兩端各焊有一根導線，這兩根導線接入普遍計算器“＝”鍵的印刷路線板的兩端。所謂普通的電子計算器，只要它具備累加性能就可以。但不應具備自動停機性能。這樣立軸、蝸輪、干簧管、磁鐵及電子計算器便組成了計數裝置。隨著葉輪的旋轉，磁鐵不斷掃過干簧管，脈沖電信號不斷送入計算器，計算器則進行運算并在熒光屏上直接顯示出累積流量，為了使此計數裝置與水可靠地脫離，在方箱下部設置有密封圈。
明渠流向滿管道流的轉化是用下述方案實現的，大量的調查表明，用以調節水量的閘門的運行狀態是這樣的一般情況下，其開啟度均在一半以上，最低開啟度不低于閘門的全高的三分之一。據此，將整流管的內孔直徑按下面比例確定，使管子內孔橫截面積約等于閘門(全開狀態)面積的三分之一左右，并且安裝時，應使流量儀盡量緊靠閘門安裝。當然，為了實現方形閘門向圓孔的轉化，一個前方后圓的偏心喇叭狀導流管是必不可少的。
由于上述結構特點，用計算器計數的明渠流量儀可以適應各種水質狀況，在泥沙含量大的黃河水中可正常運行，量程可達0.3－3立方米／秒，測量誤差不大于±5％，可以直觀地顯示累積流量，并且提供了遠距離遙測的條件。
下面結合具體的實施例來加以說明。
圖1是具體實施例的主視圖。
圖2是具體實施例的右視圖。
用計算器計數的明渠流量儀包括一個整流管1、測量管2、測量管2的平臺上緊固著方箱10.4個帶柄的空心半球形葉輪等距離地、互相垂直地連接在立軸5下端的方塊4上，四個葉輪的凸出方向應保持一致方塊4以其內孔螺紋緊固在立軸5的下端。螺紋的旋向應與葉輪的實際旋轉方向一致。方塊4的下面再擰上螺帽15，軸承7、8是固定軸5的。立軸的上端切有一段蝸桿，旁邊是蝸輪9，速比為1100。蝸輪支在軸11上，在蝸輪的右側端面上，沿其徑向固定有磁鐵12；磁鐵12的N－S極延長線通過蝸輪中心。該磁鐵尺寸為φ8×20mm。(間距可調)干簧管兩端的導線接入電子計算器14的“＝”鍵的印刷線路板的兩端。密封圈6起隔開水質的作用，上蓋16用螺釘緊固在方箱10上。(供檢修調試用)該實施方案是與800×800閘門配套使用的，測量管內徑為φ500最大測量范圍為1.2立方米／秒。
計算器的操作過程如下流量儀投入運行前，先按下儀表常數，所謂儀表常數，是指干簧管吸合一次時，流過測量管內的水流流量值該值可用容積法或其它方法予先標定，并打印在儀器說明書上，然后再按下“＋”鍵，計算器即可自動顯示累積流量值。
如，某流量儀的儀表常數為0.32，則按下“·”、“3”、“2”，再按下“＋”鍵即可。
權利要求
1.由整流管1測量管2葉輪3和計數裝置組成的明渠流量測量裝置，其特征在于葉輪3為空心半球形另件。以某柄部緊固在立軸5上，葉輪所形成的旋轉平面與地面平行，立軸5上的蝸桿與蝸輪9嚙合，緊固在蝸輪9端面上的磁鐵12與固定在方箱10上的干簧管13一起構成了一個脈沖信號發生器，干簧管兩端各焊一根導線接入普通電子計算器，用計算器計數，運算顯示累積流量值。整流管和測量管的內徑均應滿足以下條件管孔面積約等于配套閘門面積的 1/3 左右。
2.如權利要求
1所述的明渠流量儀，其特征在于葉輪3的中心線所形成的旋轉平面通過測量管的軸心線，且與地面平行；葉輪中心線的旋轉半徑為測量管內孔直徑的四分之一。
3.如權利要求
1所述的明渠流量儀；其特征在于立軸5軸線垂直葉輪旋轉平面；沿測量管徑向伸進管中，立軸上端切有蝸桿，立軸中部與方箱的間隙處裝有密封圈6。
4.如權利要求
1所述的明渠流量儀，其特征在于磁鐵12固定在蝸輪9的端面上。其N－S極連線通過蝸輪中心，干簧管13固定在方箱壁上，兩者間距離以磁鐵掃過干簧管時，干簧管可靠地吸合為宜。
5.如權利要求
1所述的明渠流量儀，其特征在于干簧管兩端各焊一根導線并接入普通電子計算器“＝”鍵的印刷線路板的兩端，電子計算器應具備累加功能。
專利摘要
本實用新型是一種測量灌溉明渠(或其他明渠)過水流量的裝置。該裝置由整流管、測量管、葉輪和計數裝置組成，將明渠流轉化為管道流來計量，葉輪為空心半球形零件，其回轉平面通過測量管軸線且與水平面平行，用電子計算器來計數，運算并顯示累計流量值。該裝置可在泥沙大的黃河水中正常運行，測量誤差＜±5％，量程范圍可達每秒3立方米。
文檔編號G01F1/075GK85203113SQ85203113
公開日1987年7月8日 申請日期1985年7月25日
發明者石建初, 王世錄 申請人:石建初導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan