[其他]电子混水量水计

说明书

本实用新型是一种测量水流量及水量、特别是测量混水流量及水量并用电子仪表计数显示的装置，属于流量测量。

目前有多种量水装置，如使用自记水位计的量水堰、量水槽，采用管道节流设备的文丘利管、喷嘴、孔板量水装置，它们只能测量清水及清度混水的流量及水量，无法测量含沙量很高或水中杂物较多的混水，因为泥沙及杂物会堵塞测量管路。日本川田裕郎等编著的“流量测量手册”报道一种先进的带电子仪表的管道节流量水装置，它也难以直接测量混水。这种装置由渠道中淹没式量水建筑物、取压装置（在上、下游设两个取压点）、导压管路、压差传感器和电子仪表组成。用测压管水柱高h表示两个取压点之间的压差，有Q＝Kh]]>，式中Q代表流量，K是量水建筑物特征值，由此可知Q是h的单值函数。传感器传感的压差经电子仪表处理，最后显示出实测流量和水量值。

现有的电子仪表采用通用开方运算器和十进位计数器，低压输出误差大，所用元件多，造价高。

本实用新型的目的是为多沙灌区提供一种简便、准确的水量计量装置。

本实用新型的任务之一是设计一种混水不会进入导压管和传感器的取压、导压装置，任务之二是设计精度较高而成本较低的电子仪表电路。

实现任务之一的技术解决方案：对管道节流装置进行改进，在导压管路中增设一个清水盆，上、下游导压管除连接到压差传感器两端外，还各分一路连通到清水盆内，在每路导压管上设置一个开关，上下游测压管垂直于水面安装，其长度≥40mm，内径为3～5mm。设置清水盆的作用主要是在清水状态中给传感器调零。对测压管的设计使泥沙不易附着而堵塞管道，导压管和传感器内能长期保持清水状态。

为了在断流时，即使水位低于取压口，仪表不会因传感器漂移而增加读数，上游测压管取压口可以低于下游测压管取压口10～20mm，这样避免了不断移动取压装置的麻烦。

实现任务之二的技术解决方案：在开方电路中采用负反馈调整比较器滞后量，对低输入采用线路补偿，这样开方特性好，低输入时信号能通过，且节省元件；采用钟表电路计数，与显示板配套显示，造价比用十进位计数器配液晶显示降低90％以上。

下面参照附图并结合实施例进一步描述本实用新型。

图1为俯视河渠量水建筑物及取压，导压装置示意图。

图2为图1A－A剖面图。

图3为电子仪表线路框图。

图4为电子开方线路图。

图5为钟表电路示意图。

如图1和图2所示，实施例采用文丘利管量水建筑物方式，（6）为文丘利管喉段顶板，（7）为量水建筑物侧墙。连接上游测压管（2）的导压管（4）分为两路，一路与压差传感器（1）的一端连接，一路与清水盆（5）连通，连接喉段测压管（3）的导压管（8）也分为两路，一路与压差传感器（1）的另一端连接，一路与清水盆（5）连通。a、b、c、d为导压管上设置的开关。上、下游测压管（2、3）垂直于水面安装，管长50mm，内径4mm。上游测压管取压口低于喉段测压管取压口约20mm。安装时，先把导压管中充满清水，排除传感器及导压管中的气泡、传感器调零后即可量水。打开开关C、d、关闭开关a、b可调零，打开开关a、b、关闭开关c、d可量水。清水盆除可在清水状态中使传感器调零，还可在需要时冲洗导压管。打开开关a、c可冲洗上游导压管。打开开关b、d可冲洗喉段导压管。测压管为金属管。导压管为硬质透明塑料管，内径≥8mm，易于观察和排出气泡。传感器两端水体不连通，因此导压管中无流量。取压口外水流紊动可能使少量泥沙进入测压管，但进入高度小于30mm。

如图4所示，由IC₁、IC₂、IC₃（均为LM324集成运放器）和3DJ₅（结型开关场效应对管）等组成电子开方电路。IC₁和IC₃组成比较器，IC₂为电压跟随器。构成比较器的滞后量由负反馈电阻R₃和跨接于两输入端的电容C₃决定，使输出更精确。场效应开关管输出端滤波器用阻容并联式装置，使用元件减少。IC₃为补偿电路，当低输入电压（V_G＜0.21V）时，IC₃输出高电位，2CP导通，使IC₁反相端电位升高，从而减少输出误差。