[发明专利]量水堰水力参数测量方法

摘要

量水堰水力参数测量方法，利用量水堰水力参数测量装置提供的测量方式实施水力参数测量，根据水的浮力作用结合称重传感器的测量值，换算出具体水位，测量精度高，有效减少人工读数误差，并在进水机构与出水机构之间设置有缓冲机构，从而避免较大水位差引发冲击；同时将量水堰水力参数测量装置的水位及波动测量机构与远程上位机连接，由水位及波动测量机构对接收的数据进行综合处理后传输至远程上位机，以实时实现对局部地区乃至国家级区域的水文智能监测，通过对累积数据的处理，为指导水利工程建设、调度用水和防汛抗涝提供决策性依据。

主权项

1.量水堰水力参数测量方法，其特征在于，采用量水堰水力参数测量装置实施水力参数测量，具体步骤如下：/n当量水堰水力参数测量装置主桶体外的水位高于内部水位时，数据处理器控制电磁比例放气阀调整较大开度，水进入底座过滤型腔，并经缓冲右横向通道、缓冲右竖向通道、缓冲左横向通道、缓冲左竖向通道同时进入底座缓冲型腔，此时出水机构单向止回，水经底座进水通道、底座进水插孔和进水轴向通道推动进水阀芯打开，使水流经进水阀体型腔和进水径向通道进入主桶体内，并经支架通道和连通孔进入稳定罩桶内，进而改变对计量棒的作用力，称重传感器通过称重拉绳或称重杆实时监测受力数据并将受力数据反馈至数据处理器，数据处理器通过对受力数据处理得出当前的水位值；/n当主桶体外的水位低于内部水位时，数据处理器控制电磁比例放气阀调整较大开度，此时进水机构单向止回，水经出水机构上的出水径向通道进入出水阀体型腔内推动出水阀芯开启，使水流经出水轴向通道、底座出水插孔、底座出水通道进入底座缓冲型腔内，并经缓冲机构上的缓冲右横向通道、缓冲右竖向通道、缓冲左横向通道、缓冲左竖向通道同时输出经底座过滤型腔进入主桶体，在输出过程中改变对计量棒的作用力，由称重拉绳或称重杆实时监测计量棒受力数据并将受力数据反馈至数据处理器，数据处理器通过对受力数据处理得出当前的水位值；/n当主桶体的内外水位保持一致时，数据处理器控制电磁比例放气阀调整较小开度或关闭，以此降低外部不稳定因素带来的水位波动偏差；当水面受到外部环境影响而产生波动时，感应浮球产生波动，数据处理器根据感应浮球的波动特性并结合风速测量仪的数据反馈，综合判定水面波动因素，当在一定时间段内感应浮球的波动中心高度无明显较大变化时，数据处理器控制电磁比例放气阀关闭，阻止突发波动带来的水位值频繁变化，当在一段时间段内感应浮球的波动中心高度有明显较大变化时，数据处理器控制电磁比例放气阀调整较大开度，迅速实时调整内外水位差；在电磁比例放气阀处于较大开度的水位变化过程中，进水机构与出水机构分别结合缓冲机构，从而避免较大水位差引发冲击；/n所述量水堰水力参数测量装置包括水位及波动测量机构、流速测量机构、量水堰侧板及量水堰底板，其中，量水堰底板上设置有用于将量水堰底板划分为多个量水堰通道的量水堰侧板，并在每个量水堰通道中分别设置有水位及波动测量机构和流速测量机构，水位及波动测量机构竖直紧固设置在量水堰侧板一侧，流速测量机构竖直紧固安装在量水堰底板上，且流速测量机构在量水堰通道中呈立体交叉分布，同时水位及波动测量机构与远程上位机连接；各部分具体结构如下：/n水位及波动测量机构中，主桶体一侧设置有用于安装水位及波动测量机构的安装支架，主桶体另一侧设置有用于进行水力发电的发电机构，感应支架设置在主桶体上，感应浮球套装在感应支架上；上端盖设置在主桶体顶部，并在上端盖内腔上部设置有多道用于安装稳定罩桶顶部的端盖环形槽，上端盖一侧沿竖直方向设置有用于连通主桶体内外的端盖气道，在位于端盖气道出口处的上端盖上设置有用于控制放气量的电磁比例放气阀，风速测量仪设置在上端盖顶部；称重传感器设置在上端盖的回转中部，且称重传感器底部通过称重杆或称重拉绳与计量棒连接，主桶体内底部设置有下支架，下支架上部设置有多道用于安装稳定罩桶底部的支架环形槽，下支架上沿周向均布设置有多个用于水过流的支架通道，稳定罩桶上设置有多个用于水通流的连通孔，下支架位于底座上方，底座设置在主桶体底部，底座内部设置有用于对进水机构和出水机构进行拆装的底座环型腔，底座过滤型腔设置在底座外部，用于安装缓冲机构的底座缓冲型腔设置在底座内部，且底座过滤型腔与底座缓冲型腔连通，底座一侧设置有底座进水通道与用于安装进水机构的底座进水插孔，底座另一侧设置有底座出水通道与用于安装出水机构的底座出水插孔，底座缓冲型腔通过底座进水通道与底座进水插孔连通，底座缓冲型腔通过底座出水通道与底座出水插孔连通；/n缓冲机构中，缓冲阀体关于自身对称，缓冲阀体内右侧设置有缓冲右横向通道与能够贯通缓冲阀体上下的缓冲右竖向通道，缓冲右横向通道一端与外部接通，缓冲右横向通道另一端与缓冲右竖向通道接通，缓冲阀体内左侧设置有能够贯通缓冲阀体上下的缓冲左竖向通道与缓冲左横向通道，缓冲左横向通道一端与外部接通，缓冲左横向通道另一端与缓冲左竖向通道接通；/n进水机构中，进水阀体内部从右至左依次设置有进水轴向通道、进水密封线、进水阀体型腔及用于安装进水阀芯的进水安装孔，并在进水阀体周向均布设置有与进水阀体型腔连通的进水径向通道，进水阀芯周向均布设置有使得进水阀芯与进水安装孔为线接触的进水阀芯支体，进水负压弹簧处于预压缩状态的一端与进水轴向通道接触，进水负压弹簧另一端与进水阀芯一端接触，进水阀芯另一端与进水调节弹簧一端接触，进水调节弹簧另一端与进水调节杆接触，进水调节杆与进水阀体连接，且预设定进水调节弹簧的预压缩力加进水阀芯相对进水安装孔的摩擦力等于进水负压弹簧的预压缩力，以使得进水阀芯的开启压力为零；/n出水机构中，出水阀体内部从左至右依次设置有出水轴向通道、出水密封线、出水阀体型腔及用于安装出水阀芯的出水安装孔，并在出水阀体周向均布设置有与出水阀体型腔连通的出水径向通道，出水阀芯与出水阀芯支架连接，出水阀芯支架通过出水安装孔与出水阀体配合安装，出水阀芯支架周向均布设置有使得出水阀芯支架与出水安装孔为线接触的出水阀芯支体，出水负压弹簧处于预压缩状态的一端与出水轴向通道接触，出水负压弹簧另一端与出水阀芯一端接触，出水阀芯支架一端与出水调节弹簧一端接触，出水调节弹簧另一端与出水调节杆接触，出水调节杆与出水阀体连接，且预设定出水调节弹簧的预压缩力等于出水阀芯支架相对出水安装孔的摩擦力加出水负压弹簧的预压缩力，以使得出水阀芯的开启压力为零；/n流速测量机构中，流速测量集成处理器一侧设置有集成发电器与流速测量计，集成发电器与流速测量计分别与流速测量集成处理器连接，流速测量集成处理器底部安装在支撑调节杆上，支撑调节杆与支撑底杆连接，支撑底杆安装在支撑底座上，支撑底座设置在支撑底板上，支撑底板紧固安装在量水堰底板上；/n称重传感器、感应支架、电磁比例放气阀及流速测量集成处理器分别与数据处理器连接，数据处理器与远程上位机连接。/n