[发明专利]一种不规则断面的自发电测流系统及方法

权利要求书

1.一种不规则断面的自发电测流系统，其特征在于，包括电磁流量计(1)、阀门(2)、循环供水泵(3)、循环管道(4)、第一稳流槽(5)、压力箱(6)、流道(7)、第二稳流槽(8)、尾水箱(9)以及超声波测流计，所述阀门(2)、循环供水泵(3)、循环管道(4)依次设置在所述电磁流量计(1)一侧，所述循环供水泵(3)为自发电测流系统提供水流循环动力；所述第一稳流槽(5)、压力箱(6)、流道(7)、第二稳流槽(8)、尾水箱(9)依次设置在所述电磁流量计(1)的另一侧，并与循环管道(4)连接，所述第一稳流槽(5)和第二稳流槽(8)使压力箱(6)与尾水箱(9)之间的流道(7)的水流流动趋于稳定；

所述超声波测流计通过多声路过轴线的交叉布置方式安装在流道(7)，每个声路均通过流道(7)轴线上的一点，采用时差法进行测量。

2.根据权利要求1所述的自发电测流系统，其特征在于，所述流道(7)为圆台流道。

3.根据权利要求2所述的自发电测流系统，其特征在于，所述超声波测流计共有16个1A～8A、1B～8B，均匀分布在流道(7)的第一断面和第二断面，形成四对声路1A1B-8A8B、2A2B-7A7B、3A3B-6A6B、4A4B-5A5B。

4.根据权利要求3所述的自发电测流系统，其特征在于，每个声路通过流道(7)轴线的同一点，各个轴截面都是全等的梯形，每个声路与轴线间的夹角为49°，各个轴截面与竖直方向分别成36°和72°。

5.根据权利要求3所述的自发电测流系统，其特征在于超声测流计超声波测流计超声测流计超声波测流计，所述超声波测流计1A～4A、5A～8A沿竖直方向对称分布在第一断面，分别间隔36°，所述超声波测流计1B～4B、5B～8B沿竖直方向对称分布在第二断面，分别间隔36°，每个声路的两个超声波测流计处在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的自发电测流系统，其特征在于，还包括水力发电机(10)、充电器(11)和电池(12)，所述发电机(10)设置在流道(7)内，所述充电器(11)将发电机(10)产生的交流电转化为直流电给电池(12)进行充电，电池(12)为所述超声波测流计提供稳定电能。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述装置的不规则断面的自发电测流方法，其特征在于，包括以下步骤：

对简化后的流道进行数值模拟得到流道内的流速分布，根据所述流速分布确定超声波测流计的安装位置；

在流道的第一断面和第二断面布置超声测流计，在待测流量下采用时差法进行测量；

待超声波测流计的数值稳定后，记录各声路的流速，计算流断面的大小。

8.根据权利要求7所述的自发电测流方法，其特征在于，所述四对时差法超声波测流计共有16个1A～8A、1B～8B，均匀分布在流道(7)的第一断面和第二断面，形成四对声路1A1B-8A8B、2A2B-7A7B、3A3B-6A6B、4A4B-5A5B，每个声路通过流道(7)轴线的同一点，各个轴截面都是全等的梯形，每个声路与轴线间的夹角为49°，各个轴截面与竖直方向分别成36°和72°超声测流计超声波测流计。

9.根据权利要求7所述的自发电测流方法，其特征在于，所述超声波测流计1A～4A、5A～8A沿竖直方向对称分布在第一断面，分别间隔36°，所述超声波测流计1B～4B、5B～8B沿竖直方向对称分布在第二断面，分别间隔36°，每个声路的两个超声波测流计处在同一直线上。

10.根据权利要求7所述的自发电测流方法，其特征在于，所述流断面的大小为流量和流速的比值。