[发明专利]一种地面径流流量检测装置及方法

权利要求书

1.一种地面径流流量检测装置，其特征在于，包括承水盒(1)，所述承水盒(1)的内腔中设有若干级出水口(2)，且每一级出水口(2)的出水高度不同，最低的一级出水口(2)的出水高度与承水盒(1)的底面平齐；每一级出水口(2)的下方均设有一组用于测量该出水口中不同时刻径流流出量的容积式流量测量单元，每一级出水口(2)所对应的容积式流量测量单元的单次径流计量体积随出水口(2)的出水高度增加而增加；所述容积式流量测量单元与数据记录模块(5)相连进行数据存储和记录。

2.如权利要求1所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，每一组容积式流量测量单元均包括计量容器(3)和翻转计数器(11)，所述的计量容器(3)用于承接从上方的出水口(2)中流下的雨水径流；计量容器(3)的侧部设有流出口，所述流出口外侧通过旋转铰链(8)安装有翻转阀门(6)；所述翻转阀门(6)与磁固定板(9)构成磁吸配合，用于对所述流出口进行开闭控制，当所述计量容器(3)内蓄积的径流量不高于阈值高度时，翻转阀门(6)在磁固定板(9)的磁吸力作用下封闭所述流出口进行径流蓄积；当所述计量容器(3)内蓄积的径流量高于阈值高度时，翻转阀门(6)在内部径流侧压力下克服磁固定板(9)的磁吸力，向外翻转打开所述流出口进行径流排放；所述翻转计数器(11)用于对翻转阀门(6)的向外翻转次数进行计数。

3.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，所述的容积式流量测量单元中，所述流出口边缘设置有柔性密封圈(7)，用于与翻转阀门(6)配合实现完全密封。

4.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，所述的容积式流量测量单元中，所述磁固定板(9)固定于计量容器(3)的流出口下方；所述翻转阀门(6)以旋转铰链(8)为界分为上半部和下半部，上半部用于密封所述流出口外侧，下半部与所述磁固定板(9)的内侧异性相吸；所述的翻转计数器(11)为按压式计数器，所述翻转阀门(6)完全打开所述流出口时，翻转阀门(6)的下半部触碰翻转计数器(11)，实现一次计数。

5.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，每一级出水口(2)所对应的计量容器(3)的单次排放径流量随出水口(2)的出水高度增加而增加，最低的一级出水口(2)所对应的计量容器(3)的单次排放径流量最小。

6.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，所述的容积式流量测量单元中，旋转铰链(8)采用回弹式铰链，用于在计量容器(3)内蓄积径流的径流排放完毕后，将翻转阀门(6)回位至封闭所述流出口状态。

7.如权利要求1～6任一所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，所述承水盒(1)的内腔沿高度方向设置有多级蓄水区，多级蓄水区的平面面积和蓄水容积均由下往上逐级递增；所述蓄水区和出水口(2)均优选为两级或两级以上。

8.如权利要求7所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，所述的多级蓄水区中，每一级蓄水区中均设置有至少一个出水高度位于该级蓄水区高度范围内的出水口(2)；每个出水口(2)各自开设于一条中空柱体的侧壁上，且各级蓄水区中的出水口(2)入流面积由下往上逐级递增；所述出水口(2)上优选设置滤网。

9.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置，其特征在于，所述数据记录模块(5)记录承水盒(1)中所有出水口(2)对应的翻转计数器(11)的计数次数以及计数时间，对于目标流量检测时段，统计该时段内所发生的计数次数，并对每次计数所对应的计量容器(3)排放径流量进行求和，作为该时段内的雨水径流流量。

10.一种如权利要求8任一所述检测装置的地面径流流量检测方法，其特征在于，步骤如下：

S1：将待测区域的雨水径流接入承水盒(1)中，在未降雨状态下，保持承水盒(1)中不存在蓄积的雨水径流，且翻转阀门(6)在磁固定板(9)的磁吸力作用下封闭所述计量容器(3)的流出口；

S2：在降雨状态下，待测区域的雨水径流先进入承水盒(1)中，蓄积在最下方的蓄水区中，并通过该级蓄水区中的出水口(2)排入对应的容积式流量测量单元中，每当计量容器(3)中蓄积的雨水径流达到阈值高度时，在雨水径流对翻转阀门(6)施加的侧压力大于磁吸力，在侧压力作用下，翻转阀门(6)打开所述计量容器(3)的流出口，使内部蓄积的雨水径流排出，同时翻转计数器(11)计数一次，所述计量容器(3)内的雨水径流排放完毕后，翻转阀门(6)重新封闭所述计量容器(3)的流出口；通过翻转阀门(6)的翻转次数以及计量容器(3)在翻转阀门(6)打开时单次排出的径流量，换算出不同时刻的雨水径流流量；

S3：当降雨量增大时，承水盒(1)中蓄积的雨水径流高度升高，达到下一级出水口(2)的出水高度时，下一级出水口(2)也开始同步出水，其对应的容积式流量测量单元也同步进行雨水径流流量的检测；将同一时刻各级出水口(2)流出的雨水径流流量之和作为该时刻待测区域的雨水径流流量。