[发明专利]一种低强度瞬变流激发器

权利要求书

1.一种低强度瞬变流激发器，其特征在于，包括：

蓄能器空气罐，用于储存压缩空气和水体；

磁致伸缩式液位计，设置在所述蓄能器空气罐上，用于实时测量所述蓄能器空气罐内水位降落幅度和速度；

压力表，设置在所述蓄能器空气罐顶部，用于实时测量所述蓄能器空气罐空气的压力值；

出水管，一端与所述蓄能器空气罐底部连接，另一端通过一个控制球阀与管网系统末端管道连接，通过快速开或关所述控制球阀为管网系统提供较高压的水体，并产生低强度瞬变流；

激发器瞬时激发的水击波最大压力值h_v,t为：

其中，a为水击波速；A为管道过流面积；g为重力加速度；D_v是蓄能器空气罐直径；ΔZ为控制球阀开启后经过时间t，蓄能器空气罐内水位下降值；ΔZ＝H-H_t，H为初始时刻蓄能器空气罐水位；H_t为末了时刻蓄能器空气罐水位，H、H_t为磁致伸缩式液位计实测数值。

2.如权利要求1所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，所述蓄能器空气罐为圆柱形。

3.如权利要求1所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，所述磁致伸缩式液位计包括浮球、导杆和显示单元；

所述浮球套装在由一定的磁致伸缩物质构成的所述导杆上，竖直设置在所述蓄能器空气罐内部；

所述导杆下端固定在所述蓄能器空气罐底部，上端穿出所述蓄能器空气罐与所述显示单元固定连接；

水位上升或下降时，所述浮球随其做相应运动，产生电磁脉冲，电磁脉冲沿所述导杆的波导丝传到所述显示单元，所述显示单元根据电磁脉冲时间差计算液位值，并显示。

4.如权利要求1所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，所述出水管直径要求小于1cm。

5.如权利要求3所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，所述蓄能器空气罐由空气蓄能器和压力罐组成；

所述空气蓄能器顶部设置所述压力表，底部通过法兰连接所述压力罐顶部；

所述压力罐上设有所述磁致伸缩式液位计，所述磁致伸缩式液位计的导杆竖直设置在所述压力罐内部，所述导杆下端固定在所述压力罐底部，上端穿出所述压力罐与所述磁致伸缩式液位计的显示单元固定连接。

6.如权利要求1所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，还包括一个支座或者可移动的小车，支撑或移动所述蓄能器空气罐。

7.如权利要求1所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，包括以下关键设计参数：

蓄能器空气罐整体高度H₀；

蓄能器空气罐的直径D_v；

蓄能器空气罐初始内部水位高度H；

出水管长度L₀及直径d₀，反映到综合流量系数为C_d。

8.如权利要求7所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，在其它参数不变的情况下：

蓄能器直径越大，第一个水击波越平缓；

出水管直径相对越大，激发压力越大；

球阀开启时间越短，水击波越不平滑。

9.如权利要求8所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，器件选择和控制标准为蓄能器空气罐直径越大、控制球阀开启时间越短越好。

10.如权利要求8所述的低强度瞬变流激发器，其特征在于，关键参数最佳取值范围为：H₀＝1.1-1.3m；D_v＝300-500mm，H＝0.9-1.1m；d₀＝5-8mm；L₀＝1.0-1.5m。