[实用新型]渠道流量测量设备

说明书

本实用新型实施例提供了一种渠道流量测量设备，通过多普勒法测量流速，采用多普勒信号处理器对超声探头传输的多普勒信号进行分析计算得到流速，将流速发送给微控制器，微控制器计算瞬时流量，这样将瞬时流量的计算过程分给多普勒信号处理器和微控制器两个进行计算，缩短了瞬时流量的计算周期，进而使得每个计算周期内的流量计算更加精确。进一步的多普勒法探头对的数量为多个，各个所述多普勒探头对安装在测水箱内的不同高度。通过在不同高度布置多普勒探头对可以测量垂直方向的流体速度分布规律，且求取的瞬时流量更加准确。

技术领域

本实用新型涉及水利技术领域，更具体地说，涉及渠道流量测量设备。

背景技术

渠道的流量计量包括量水堰、量水槽和测水箱等测量方式。量水堰，专门为开展流量测验而修建的一种建筑物，可以用来控制上游和测定流量。量水槽，在渠道和明槽上修建水流断面缩窄的槽型建筑物，使其形成临界流进行流量测量的量水设施。测水箱通过超声探头测量箱体内的流态分布，从而可以得到更高的流量计量精度。目前测水箱在应用过程中会遇到以下问题，计算瞬时流量的时间周期较长，导致在流体的速度变化较快时，计算得到的流量误差较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出渠道流量测量设备，欲缩短瞬时流量的计算周期，进而提高流量计算的精确度。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

本实用新型提供一种渠道流量测量设备，包括：

测水箱；

安装在所述测水箱内的多普勒法探头对，所述多普勒法探头对包括第一超声探头和第二超声探头；

与所述第二超声探头连接的多普勒信号调理电路；

与所述多普勒信号调理电路连接的模数转换器；

与所述模数转换器连接的多普勒信号处理器；

与所述多普勒信号处理器连接的微控制器；

与所述第一超声探头连接的接收及发射电路，所述接收及发射电路还与所述微控制器连接；以及，

与所述微控制器连接的水位计和时钟管理单元；

与所述时钟管理单元连接的晶振。

将瞬时流量的计算过程分给多普勒信号处理器和微控制器两个进行计算，缩短了瞬时流量的计算周期，进而使得每个计算周期内的流量计算更加精确。

可选的，所述渠道流量测量设备，还包括：

安装在所述测水箱内的时差法探头对，所述时差法探头对包括第三超声探头和第四超声探头，所述第三超声探头和所述第四超声探头均与所述接收及发射电路连接；和，

与所述微控制器和所述接收及发射电路分别连接的时间延时处理电路。

对于较纯净的流体，可以通过时差法测量流量，对于杂质含量较高的流体，可以通过多普勒法测量流速，进而使得渠道流量测量设备适用于各种流体，提高了渠道流量测量设备的适用性。

可选的，所述第三超声探头和所述第一超声探头为同一超声探头。将同一个超声探头即作为多普勒法探头对中发射脉冲信号的超声探头，又作为时差法探头对中发射脉冲信号的超声探头，减少了超声探头的使用数量，减少了成本。

可选的，所述多普勒法探头对的数量为多个，各个所述多普勒探头对安装在所述测水箱内的同一高度的不同区域。通过测量同一高度不同区域的流速并求取平均值，得到的流速更加准确。

可选的，所述多普勒法探头对的数量为多个，各个所述多普勒探头对安装在所述测水箱内的不同高度。通过在不同高度布置多普勒探头对可以测量垂直方向的流体速度分布规律，且求取的瞬时流量更加准确，