[发明专利]测量悬浮物浓度的方法和装置

说明书

本发明关于测量悬浮物浓度的方法和装置，其方法为测量液流深度方向距离较远的两点之间的压差，并由此确定该两点之间的平均密度，从而测出两点之间的悬浮物的浓度。

在水坝、水库或河流中的、如砂子、小石子或灰尘类的悬浮物的数量增大可对动植物的生态系统有负面影响。在某些情况下，这些悬浮物可能积累在大坝的底部，如果是通过大坝排水来发电，也会碰到由于悬浮物而损坏发电设备的问题。

因此，为了控制大坝、水库或河流内的水质，测量悬浮物的浓度成了一项常规的工作。在浓度超出控制限度的情况下，将采取停止由该河流向坝中供水或从坝底挖砂的方法。

已知的用来测量悬浮物浓度的一般方法包括：a)在流水中的测点上放置一个光探测器，光探测器辐射的光线穿过流水，探测光的传播或散射强度，或b)收集流水的样品，并可以选择性的方法测量样品的混浊度。

然而，这种普通的方法具有下列问题：

1.收集流水的样品的方法不是自动测量的，因此，这不是一种实时的、连续的测量。

2.虽然在流水的测点上放置一个光学探测器的方法可以是一种自动的、连续的测量方法，但由于光学探测器放置在水下，因此会被土和砂子污染，土和砂子会积累在它上并附着在它上，因此该方法不易做到长期、连续不间断地进行测量。这还将导致维护和控制成本增大，因为要除去累积或附着在光学探测器上的土和砂子，或要求置换探测器本身。

3.对于电厂水坝来说在浓度达30ppm、对于普通水坝来说设在浓度达1000～10000ppm时就必须有一个警报。另一方面，在流水中的测点上放置光学探测器的方法中，由于悬浮的土和砂子的颜色或累积在光学探测器上的土和砂子的颜色而使测量误差很大。因此，它的测量范围通常为1000～2000ppm。由于该方法的测量范围如此之窄，因此该方法不能用于控制大坝中的水质，因此限制了它的特殊使用。

为了解决上述问题而作出了本发明。按照本发明用压差传感器来探测液流的深度方向上较远距离的两点上的压差，从压差计算出该两点之间液流的平均密度，将该液流的平均密度和参考密度的差作为测量悬浮物浓度的指数。通过这个方法，使本发明能提供一种方法和装置，它能实时、连续地测量悬浮物的浓度，并易于维护和控制，同时提供高精度的测量，其测量范围也很宽。

为解决上述问题，按照本发明，提供了一种测量悬浮物浓度的方法和装置，其中，该方法和装置定义如下：

1)一种测量混在液流中的悬浮物浓度的方法，其中探测液流深度方向较远距离两点之间的压差，从液流的两点上的压差计算出液流的平均密度，计算出平均密度和预定参考密度之间的差值，以此作为确定该悬浮物浓度的指数。

2)定义1中的方法，其中测出探测压差时的环境温度和液流的温度，按照测出的环境温度对压差进行温度修正，按照测出的液流温度对平均密度进行温度修正。

3)一种沉浸在混有悬浮物的液流中、并测量液流的悬浮物浓度的装置，包括：

沉浸在液流深度方向较远距离两点上的低压侧探测器和高压侧探测器装置，

将通过低压侧和高压侧探测器装置探测的压力之间的压差转换为电信号的压差传感器，和

一种计算设备，它按照压差传感器的输出计算该两点之间液流的平均密度、并进一步计算该平均密度与预定的液流的参考密度之间的差值，以作为确定悬浮物密度的指数。

4)定义3中的装置，其中低压侧探测器装置是一根探测管(低压侧)，它连到压差传感器上，并与不混有悬浮物的液体密封在一起，高压侧探测器装置是一根探测管(高压侧)，它也连到压差传感器上，也与无悬浮物的液体密封在一起。

5)定义3中的装置，还包括安置在探测管(低压侧)附近以除去探测管(低压侧)附近产生的液流的波浪的第一除波装置，和

安置在探测管(高压侧)附近以除去探测管(高压侧)附近产生的液流的波浪的第二除波装置。

6)定义5中的装置，具有一传感装置，其中，探测管(低压侧、高压侧)、压差传感器、第一和第二除波装置均固定到该传感装置上，从而形成一整体，该传感装置沉浸在液流中。

7)一种沉浸在混有悬浮物的液流中、并测量液流的悬浮物浓度的装置，包括：

平直板1(低压侧)和平直板2(低压侧)，它们均是平的并沉浸在液流中，它们放置成使其表面垂直于液流的表面，并安置成相互相对并离得较远，

在平直板1(低压侧)和2(低压侧)的相对表面的任一表面上的低侧压力孔，

一根探测管(低压侧)，它连到平直板1(低压侧)和2(低压侧)的任一板上，从而导入低侧压力孔，