[发明专利]一种封闭管道内流量不稳定液体测量装置及其测量方法

说明书

本发明属于液体流量测量技术领域，具体公开一种封闭管道内流量不稳定液体测量装置及其测量方法；包括管道，管道两端分别设置有进水口和第一出水口；管道上还设置有标准表电磁流量计，标准表电磁流量计与进水口之间设置有称重法流量测量机构；标准表电磁流量计与第一出水口之间设置有流量平稳器；流量平稳器与第一出水口之间设置有超声波流量计。

技术领域

本发明属于液体流量测量技术领域，具体涉及一种封闭管道内流量不稳定液体测量装置及其测量方法。

背景技术

封闭管道流体计量是工业过程控制中非常重要的一部分。流量测量问题一般都来源于对满管道流体的计量与控制需求，而且大多数流量传感器是基于满管道状态的流量测量方法。但随着工农业生产和社会用水量的不断增加，在污水排放流量监测以及水资源输送计量领域中，流量不稳定及非满管流量测量问题有了越来越多的需求。近年来，我国对水资源输送和排放的安全与管理正日益重视。水资源系统的给排输送管道常常处于非满管、流量不稳定状态。如果缺乏相应的流量测量方法及装置，显然难以满足管道给排流量管理的节能减排监测要求。

流量不稳定及非满管流体都存在着自由表面的水流运动的特点。针对这一特点，明渠是目前常采用的计量方法之一。明渠在部分水利工程中取得了一定的成绩,但对非满管流量计量是有一定局限的，明渠在对污水处理中，尤其在有毒有害的污水处理中是不能使用的。另一种计量非满管流体的方法是：“液位计+流量计”。但是利用多传感器解决非满管计量存在着成本高、后期维护困难、不能实时计量等问题。尤其在计量有毒有害流体时，多传感器的使用受到了极大的限制。还有超声波流量计，在销售时声称可以进行“非满管”状态下的流量测量，但是当流速低、流量不稳定，且液面低于总液位50％的情况下，均无法进行准确测量。

当流量不稳定，甚至管道非满的状态下，需要解决的关键技术是流量与非满管液位变化(一般考虑流体充满度范围为10％～100％)的关系。本发明提出了一种，在封闭管道时，针对流体流量不稳定、非满管的状态，解决工业现场对流量的准确测量的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非满管状态下测量精准的封闭管道内流量不稳定液体测量装置及其测量方法。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种封闭管道内流量不稳定液体测量装置，包括管道，管道两端分别设置有进水口和第一出水口；管道上还设置有标准表电磁流量计，标准表电磁流量计与进水口之间设置有称重法流量测量机构；标准表电磁流量计与第一出水口之间设置有流量平稳器；流量平稳器与第一出水口之间设置有超声波流量计；超声波流量计与第一出水口之间设置有玻璃视窗，流量平稳器、超声波流量计和玻璃视窗均设置在管道上。

进一步的，标准表电磁流量计的绝缘管壁上下铺设有四对电容电极，四对电容电极环绕绝缘管壁均匀分布；任一电容电极均为圆弧状，任一电容电极的中心张角均为40°，任意相邻两个电容电极之间的间隙均相等；四个连续的电容电极为正极板，与正极板相对的四个电容电极为负极板，正极板与负极板分别位于绝缘管壁的上下两侧；电容电极组成的圆环外设置有屏蔽罩。

进一步的，流量平稳器包括长方体状的第一水箱，第一水箱底部设置有进水管，进水管包括竖直管，竖直管的底端与第一水箱靠近标准表电磁流量计一侧的管道连通，竖直管的顶端连接有弯管，弯管为向下弯的圆弧状的管道；弯管远离竖直管的一端设置有进液口，进液口位于第一水箱的底部；进液口的上方设置有出液口，出液口设置在弯管的上方，出液口与第一水箱远离标准表电磁流量计一侧的管道连通；第一水箱内设置有多个节流孔板，任一节流孔板上均开设有均匀分布的通孔；节流孔板包括与第一水箱的底面平行设置的水平板，任一水平板均与第一水箱的四个侧壁密封连接；节流孔板还包括与水平板垂直设置的竖直板，任一竖直板均与第一水箱的底端和侧壁密封连接，竖直板与第一水箱的顶端未密封连接；竖直板包括交叉设置的横向板和纵向板；第一水箱的顶端设置有呼吸阀。