[发明专利]测流棒无效
申请号: | 88105258.2 | 申请日: | 1988-04-25 |
公开(公告)号: | CN1019856B | 公开(公告)日: | 1992-12-30 |
发明(设计)人: | 牛奔;孙庆义;牛文;曹世锋 | 申请(专利权)人: | 牛奔;孙庆义 |
主分类号: | G01F1/20 | 分类号: | G01F1/20 |
代理公司: | 济宁市专利事务所 | 代理人: | 樊庆年 |
地址: | 山东省济*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 测流 | ||
本发明涉及明渠水计量仪,特别涉及作为自动计量仪器用的测流棒。
现在对明渠水的计量,主要采用流速面积法、特设设备法和水工建筑物法。用流速面积法量水,工作量大,可靠性差;用特设设备法量水,上游会发生壅水现象;用水工建筑物法量水,尽管比较经济,但对于不同流量呈不同流态的涵闸不宜采用。
本发明的目的在于克服公知技术的缺陷,提供一种成本低,使用方便的明渠水自动计量用的测流棒。
测流棒是根据流体力学的有关理论。处于流体中的物体所受的力,与流体速度的平方成正比。与受力面积成正比。
如公式(1):
F=C· (pv2)/(2g) ·A(1)
式中:F=棒体受的力
C=阻力系数
p=流体密度
v=流体速度
g=重力加速度
A=受力面积
本发明测流棒的棒体,其迎流面宽度是渐变的,随水深的增加而增大,迎流面任一点的宽度,与其该点水深成正比,如公式(2)所示:
B=Kh……(2)
式中:B=迎流面宽度
K=棒体渐变系数
h=水深
而棒体的迎流受力面积则与水深的平方成正比,如公式(3)所示
A= (Kh2)/2 ……(3)
因此棒体所受的力不仅与流速的平方成正比,而且还与水深的平方成正比,经整理可得:
Q= (4g)/(CKp)
其中:Q=单位宽度流量
为了适应较宽的流速范围,棒体的横断面为梯形状,且锐缘面为迎水面。因此,分离点处在边缘上,在较宽的雷诺数范围内,阻力系数为一常数。同时,根据布拉修斯流速分布在测流棒上的积分结果,测流棒在紊流区不均匀流速分布下,与理
想均匀流速分布的积分结果比较,仅增加一常量系数。所以,本测流棒只要测得阻力值,就得出瞬时流量值。在特殊场合要求下,棒体断面形状也可做成圆形的。
测流棒的上端有一附设的显示盘,用以显示流量值。显示可采用两种方式,第一种是利用弹性元件的弹性形变测量阻力值,用指针显示;第二种是利用压电元件测量阻力值,用数字显示。如果增加自记器或电子累计器。可自动记录总过水量。
本测流棒适用于河道、明渠以及工矿企业污水的流量测量,可以由测流人员随身携带,也可以固定在渠道上进行自动测量。
附图是符合本发明主题思想的示意图。图1是本发明所说的测流棒的总体示意图。图2是采用弹性元件用指针显示流量值的显示盘示意图。
现结合附图1和附图2,结合实施例详细说明如下:
先将测流棒棒体5与连接轴4固定连接,操作人员即可手持操作手柄2,将测流棒棒体5插入流体中,棒体5将水深和流速以力的形式使壳体3中的弹性元件发生形变,从而带动指针6,在刻度7上发生位移,显示测量值。刻度7可以制成多条,以适应渠道和流速的要求。
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