[实用新型]用于浑水压力测量的薄膜隔沙系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及浑水压力测量领域，特别是关于一种用于浑水压力测量的薄膜隔沙系统。

背景技术

在许多水利水电工程中，常需测量水压和压差，测量清水压力和压差时，多采用压力传感器。而我国多泥流河流很多，如果将多泥流河流中的浑水直接接入压力测量系统，因浑水在测量管道中没有流动，泥沙将逐渐沉积，测量管道中浑水密度将逐渐大于实际浑水密度，浑水密度的变化将严重影响压力测量的精度。

在某些试验中，取压点有可能是低于大气压力的负压，为避免进气和保护传感器，常需将传感器布置在取压点下方，如取压点压力有可能低于汽化压力，传感器需布置于取压点10m以下。如图1所示，假定传感器0安装在取压点以下，取压点和传感器0之间高程差为Z，取压点压力为p，传感器测量压力为p_m,则传感器测量压力p_m和取压点压力p存在如下关系：

p_m=p+Z·ρg      (1)

式中，p_m是传感器测量压力,Pa；p是取压点压力，Pa；Z是取压点和传感器之间高程差，m；ρ是测量管道内浑水的平均密度，kg/m³；g是当地的重力加速度，m/s²。

从式(1)中可以看出，其它参数不变的情况下，传感器测量压力p_m与测量管道内浑水的平均密度ρ成正比。但是，测量管路内是静水，浑水密度会因泥沙沉积而变化，浑水密度的变化将给压力测量带来很大的不确定性。假定被测量浑水系统（以下简称浑水系统）内浑水密度为ρ_s=1050kg/m³，而测量管路内密度ρ_M=1060kg/m³，取压点压力p=100000Pa，Z=10m，则p_m=203950Pa。但是，由于测量管路中的浑水密度处于变化中，且无法准确测量，如仍采用浑水系统内密度ρ_s=1050kg/m³，换算出的取压点压力为100981Pa，比实际压力高出近1%。当然也可能固体颗粒进入测量管路较少，测量管路内ρ_M=1010kg/m³，如仍采用ρ_s=1050kg/m³，换算出的取压点压力为96077Pa，比实际压力低4%。因此，有必要设计一种隔沙系统，只允许浑水压力传递给测压传感器，尽可能阻隔浑水中的泥沙颗粒进入测量管路及传感器。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于浑水压力测量的薄膜隔沙系统，以避免浑水直接进入测压管路及测压传感器，消除因浑水中泥沙等固体颗粒进入测量管路而给压力测量带来的不确定性，提高浑水压力的测量精度。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于浑水压力测量的薄膜隔沙系统，其特征在于，它包括：一卧式布置的浑水桶，一卧式布置且敞口端与所述浑水桶的敞口端对接在一起的清水桶，一装夹在所述浑水桶和清水桶连接处的隔离薄膜，以及安装于所述浑水桶和清水桶上的阀门组件；所述浑水桶的桶底中心通过管道与浑水系统取压点连接，所述清水桶的桶底中心通过测压管道与测压传感器连接；所述隔离薄膜为一环形翼板、一环形凹槽和一圆形凸面组合成一体的折叠式结构，所述环形翼板装夹在所述浑水桶和清水桶连接处，所述环形凹槽和所述圆形凸面形成向所述清水桶一侧突出的薄膜凸面；所述清水桶内壁上刻画有一环线，所述环线所在平面与所述薄膜凸面初始位置平齐。

所述阀门组件包括两设置在所述浑水桶和清水桶桶壁上部的排气阀门，一设置在所述浑水桶和浑水系统之间管道上的连通阀，一设置在所述浑水桶桶壁下部的排沙阀门，以及一设置在所述清水桶桶壁下部的进水阀门。

所述浑水桶和所述清水桶的桶壁均采用透明的有机玻璃制成，所述桶底均采用金属封板，且所述浑水桶和所述清水桶通过设置在桶底外沿的长螺栓把合成一个整体。

连通所述浑水系统的管道和连通所述测压传感器的测压管道位于同一高度。

所述隔离薄膜的所述环形翼板外径等于所述浑水桶和所述清水桶的外径，所述环形翼板的内径小于所述浑水桶和所述清水桶的内径；所述薄膜凸面与所述浑水桶和所述清水桶连接处的距离为L1，所述环形凹槽的底面与所述浑水桶和所述清水桶连接处的距离为L2，且L2<L1。

所述隔离薄膜采用柔韧性好的薄橡胶材料经特殊工艺压铸而成。