[实用新型]用于水库大坝渗流流量测量的装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种流量的测量装置，特别是涉及一种水库大坝渗流流量的测量传输装置。

背景技术

在我国数量众多的中小型水库中，大多数都是在上世纪五十～七十年代用土、石料筑成的。由于土石坝体自身的密实程度有限，大坝总存在不同程度的渗漏。当水库上游水位变化时，从坝体渗漏出来的水流量也会跟着变化。一座运行多年的水库，其坝体内部渐趋均匀和稳定，所以这种渗流量随上游水位变化的规律也趋于稳定。因此，渗流的大小就成为衡量该水库大坝是否安全运行的重要指标，根据国家水库土石坝安全监测规范，水库管理者每天必须观测大坝渗流流量并汇成报表，形成历史档案，以此对水库工程运行情况进行综合分析。

目前渗流量的自动检测主要有采用节流装置如三角形薄壁堰、梯形堰等堰式测流板和采用巴歇尔槽的槽式测流器，这些装置都是依靠测量液位高度来间接测量流量的。根据水力学原理，流过堰口或槽口的流量与堰口水头高度满足一定的单值关系，所以只需测出堰口的水头高度，就可以计算出大坝的渗流量。目前测量液位的传感器产品主要有压阻式、超声波式、磁致伸缩式可供选择。后两种产品价格很高，对于大范围推广应用尚有难度，而前一种产品只有在量程比较大如3米以上的情况下才能保证较好的测量精度，而在小量程时精度则不够理想。由于水库渗流明渠中的水深通常不到1米，这时如果用压阻式液位传感器去测量将会存在较大误差；另一方面，渗流明渠都在野外，测量装置必须经受风雨、日晒、雷电等严酷环境。压阻式液位传感器由于自身结构的缘故，在遭受感应雷击后损坏的几率是比较大的，这使得装置后期维护的成本风险增加。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种成本低、耐用性好和精度高的水库大坝渗流流量的测量传输装置。

本实用新型采用了在工业生产过程中广泛用来测量位移和距离的差动变压器，具有灵敏度高、精度好的特点，通过差动变压器与浮子、杠杆、磁芯等机械零件和铁心线圈部件配合，耐用性好，即使受到感应雷击也不会损坏，减少了装置后期维护工作量，为节省成本奠定了好的基础。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种用于水库大坝渗流流量测量的装置，包括现场测量单元和室内接收单元；所述现场测量单元包括流量测量装置和传输电路；所述流量测量装置包括三角形测流堰、隔渣筒、浮子，导杆、导向环和差动变压器；所述三角形测流堰嵌入渗流明渠挡水堰中与浮子连接，浮子和导杆固接，导杆与可移动衔铁连接；

所述差动变压器包括；副边绕组、原边线圈绕组和可移动衔铁，是一个耦合系数随着衔铁上下移动而跟着改变的装置；原边线圈绕组有两个匝数相同的绕组，同相连接；副边绕组有两个匝数相同的绕组，反相连接形成差动接法；副边绕组和原边线圈绕组都绕制在磁芯上；与磁芯材质相同的可移动衔铁位于副边绕组和原边线圈绕组之间，随浮子升降而上下移动；

所述传输电路包括正弦波发生器、功率放大器、位移信号相敏整流器、滤波器、调零和调幅电路、模/数转换器、第一微处理器、渗流量液晶显示屏、RS-485总线逻辑电路和DC-DC电源变换器；所述原边线圈绕组通过功率放大器与正弦波发生器连接；两个副边绕组反向串联后与信号相敏整流器连接，相敏整流器的输出与滤波器相接，滤波器的输出与调零和调幅电路连接；DC-DC电源变换器的输入接外部电源总线；模/数转换器的一端与调零和调幅电路相连接，另一端与第一微处理器相连；渗流量液晶显示屏和RS-485总线逻辑电路都与微处理器相连接；

室内单元包括液晶显示器、第二微处理器、直流稳压电源和第二RS-485总线逻辑电路；所述直流稳压电源+24V经外部总线给现场单元供电，第二微处理器分别与液晶显示器和第二RS-485总线逻辑电路连接。

为进一步实现本实用新型目的，所述导杆穿过导向环与可移动衔铁连接。

所述浮子和导向环位于隔渣筒内，导向环和隔渣筒都固定在堰渠的侧壁上。

所述现场测量单元被密封于防水铝盒中。

所述第一微处理器和第二微处理器选用AT89C51型微处理器。

本实用新型具有如下的优点和积极效果：

(1)浮子作为检测液位的装置工作十分可靠，它不受渗流堰渠底淤泥的影响，也不受天气温度的影响。

(2)浮子材料为塑料或不锈钢，长期使用不锈蚀不损坏。

(3)差动变压器灵敏耐用、精度高，它被广泛用于测量工业生产过程中的距离和位移等物理量。