[实用新型]直读式渠道水表

说明书

本实用新型涉及一种测量灌溉渠道过水总量的水表，特别是一种具有理论依据的取样转换方法，精度误差＜5％的，又能够直接读数的水表。适合于0.5M³／S流量以下支、斗、农等明渠的过水总量测量，又可用于压力管道和地下灌溉暗管。

过去我国多采用单位时间过流量和过流时间来计算过水总量，但是在实际使用中，由于控制闸开启度变化，上游或下游用水量变化造成流量不稳定状况均无法逐一测出。只能粗略地采用某一时间的流量代替整个或某一灌溉期的流量计算值，结果误差较大。这种计算方法，因需要经过换算，才能得到总水量，不易被农民群众所接受，也不利节约用水，浪费水资源。

经检索86年至92年3月上旬前，曾由国家专利局公布的国内实用新型申请公告，涉及渠道量水设施的项目共计20多项。其中与本实用新型思路接近的有4项，而又以91年9月28日由第七卷38号（下册）总311号公布的“管路低阻值量水仪”［编号：G01F1／34，申请公布号CN2085057U，90224868.5号］专利更为类同。该项设计亦同样采用水力学常用的比例取样方式，然后用水表转换，计数器读数。但它有如下不足之处：第一、通过弧形台阶设置压差，取样管进出水口与过水管位能不一致，在理论上不符合伯诺里方程要求，无法达到高精度，测量误差较大。第二、该设计未能设置取样调节器，不能取得特定的取样比例常数，无法实现直读，而必须通过计数器的读数差乘以率定的比例常数，才能得到近似的过水量。第三、只有一套计数器，当计数器本身出现任何故障时，均会停止记数。

本实用新型的任务是要提供一种精度误差较小又能够直接用数字显示过水总量的渠道水表，以供灌区科学管理水资源，节约用水和算方计水费。

本实用新型的任务是以如下方式完成的，在过水器中某一特定位置设置一道阻力圈，阻水圈上相应过水器中心水平位置开一个小孔。当水流通过过水器时，因阻水圈存在而造成流速增大，小孔处水压降低、形成压差。在过水器外侧设置一套比例取样计数器管路与小孔联接。将取样进口设置在过水器中心水平高程的前缘位置。这时过水器与取样计数器的进口或出口所处的位能相同。符合水流能量方程（伯诺里方程）要求。故取样比例稳定，误差较小。当水流通过过水器时，取样水流将与过水器等位能通过计数器管路。则计数器管路可按比例取样并计数。然后，用调节器调节取样的比例值，一般比例值1：1000，这样计数器的过水量就是过水器过水总量的1／1000。直接读出计数器的过水量，也就知道过水器的过水量，不需任何换算。

过水器是铸铁铸成的园形或矩形短管。

计数器由旋翼、传动齿轮和磁控开关组成。磁控开关与显示器相联，用2节一号电池供电。当计数器通过1／1000立方米水时，磁控开关动作一次，显示器计数一次，即渠道过水一立方米。

显示器由电子计算器和6位转轮数字计数器组成。其中电子显示器可连续显示一次从开闸到关闸的过水总量。其通过磁控开关每动作一次，电子计算器“∑＋”键接通一次，显示器累加一个数字，直到渠道关闭控制闸断流后停止计数。与此同时，磁控开关每动作一次，与6位转轮数字计数器同轴的电磁拨摆动作一次，个位转轮进一个位数。其与电子显示器进位同步。由于电子计算器有动自关闭功能，故显示器只显示某一次灌溉过程的过水总量，仅供管理人员现场记录用。而6位转轮数字计数器则有多次断续计数功能，因此可以记录全年过水总量。由于具有二种显示功能，当其中一种出现故障时，计数仍能正常动作，该种计数方法直观、明确，故为直读式显示。

本实用新型过水器是一直通管，不易被漂浮物堵塞。取样口开在过水器的一侧，开口方向与水流向一致，也不易被堵塞。

本实用新型的计数显示器可安装在距过水器一定距离的混凝土支柱上或管理房内，以便于保护。电路线用套管保护。

以下将结合附图对实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的计数器示意图。

图3是本实用新型读数显示器控制线路图。

参照图1，一套园形或矩形铸铁短管过水器（1），内设置一道阻水圈（2），小孔（3）开在过水器（1）的中心线水平位置，并联接比例取样计数器（4）的出口管（5），中间串接调节器（6）。当渠道通水时，水位淹没过水器（1）。由于阻水圈（2）处流速增大，在小孔（3）处造成低压，形成压差，使计数器（4）也同时按比例从取样口（7）进水。取样水流经过进水口栏污栅（20）流入。由图2知，水流经取样进口管（7）进入计数器（4），经旋翼（8）使旋翼转动，经轴传到齿轮系统（9）减速。再传动到装有磁钢的转盘（10）。当磁钢转到磁控开关（11）附近时，磁控开关闭路，电路（12）接通。显示器（13.19）各动作计数一次。为了达到等比例取样，使比例系数为1／1000，可调节调节器（6）芯板位置来实现。由图3可知。当装有磁钢的转盘（10）转动一周时，磁钢靠近磁控开关（11），电路接通。这时电子计算器（13）的“∑＋”键（14）接通，显示屏显示“1”，同时并联线路中的电磁铁（15）工作，将吸引拨摆（16）动作一次，通过传动轴使计数器个位转轮转一个数。随着转盘（10）转动次数增加，电子计算器（13）及数字转轮计数器（19）逐次同位计数。一般电子计数器显示屏（13）装在盘面，以便操作记录。而转轮计数器（19）则可装在盘面或装在隐蔽处，作累加统计和备查全年过水总量。