[实用新型]多极开关传感式流量计

说明书

本实用新型涉及一种测量水流量的仪器，特别是适用于测量工业废水流量的一种多极开关式污水流量计，它属于流量测量仪器领域。

污水计量是国家对工业废水实行总量控制的重要手段，是我国环境保护部门推行的排污许可证制度的基础，由于工业废水成份比较复杂，常常有一定腐蚀性，工厂排污不均衡，流量不但变动大，且大多数以明渠排放等原因，故市场销售的产品往往未能适应工业废水计量的要求。近年来国内先后研制出微电脑的自动检测流量计，无论光电式或超声波式污水流量计，其特征主要在于测流量的传感器形式的不同，主要由堰板、传感器、讯号传输线，数据接口，电源适配器，计算机显示和打印输出等部分组成。如超声波式的微电脑明渠污水流量计，就是利用超声波探头发出的超声波脉冲，在一种介质传到相界面经过反射后，再返回到接收探头，从而由超声波传感器确定水位的高度，通过微机处理、计算，打印出所需的污水流量。它具有功能齐全、操作简便、自动化程度高等优点。其不足之处是超声波测量液位的先决条件是以声速为不变值，但声速在液体中受液体成份、温度、压力的影响，且电路复杂，造价高也是超声波污水流量计的一个问题。

本实用新型的目的是设计一把多极开关传感尺，并把堰板流量计和计算机有效地结合起来，从而达到结构简单、可靠性高、成本降低，以满足工业废水监测，强化环境管理的需要。

本实用新型的目的是这样实现的：装于水渠的传感器通过堰板测流，其水位参数经讯号传输线送至数据接口。当连接电源适配器的电源后，从计算机显示和打印输出得出流量结果，其特征在于传感器由传感尺支架上嵌接排列成行的电极，各电极通过导线接到传感尺支架顶部的连接线插座上并与数据接口相接。

多极开关传感尺实际上是一把以电极为标度的水尺，它垂直插置在堰板前的明渠中（插置深度在堰板水准线以下）。该尺采用耐腐蚀的硬质胶板（如聚氯乙烯）作支架，其上排列有单行（列）或多行（列）以等距离的小碳棒作电极。碳棒间加绝缘套管（再用粘胶）固定。通过碳棒上的铜帽与对应的连接线插座相接，并用讯号传输线把多极开关传感尺的对应插座和数据接口的对应插座接通，从而组成逻辑开关电路。利用液体（工业废水）和空气导电性的巨大差异，导通或切断不同高度的电极回路，当导通时，多极开关传感尺接地良好，保证逻辑为“0”，电极断开时，对地具有高的绝缘电阻，保证逻辑为“1”。这样，液面高度信息转换为二进制数码，实现了数码与污水高度一一对应关系。通过计算机运算、显示、累积、打印和存储等功能，有效地完成污水自动测量的任务。

本实用新型除具有一般自动流量计的优点外，特别是设计了多极开关传感尺作为传感器，故具有如下主要特点：

1.结构简单，可一次实现模数转换。

2.性能可靠，可适于长期在酸、碱、盐类等液体介质中工作。

3.造价低廉，易于推广，适宜国家对工业废水实行总量控制时使用。

此外，本装置适应性广，可作为污水流量的突击性监测和长期的定点监测工具。并能及时发现作弊现象，合理地征收排污费，促进企业的环境污染治理及强化环境管理。

本实用新型的测量原理及具体结构特点由以下实施例及其附图给出：

图1：多极开关式污水流量计工作示意图

图2：多极开关传感尺结构简图

图3、图4：8位数字传感尺电路原理示意图

本实用新型是计算机控制的堰板流量计，即在明渠（1）设置一个堰板（2）。流体越过堰顶向下游流去，其流量大小是随堰上游液体高度H而变的。由于重力及表面张力等因素的影响，液面向堰顶方向逐渐降落，在堰上游长度为3－4H处，液位保持稳定，故多极开关传感尺（3）反映流量变化的液位H宜在此处进行测量。设流量为Q则：

Q＝Kf（H）

K为只与堰板有关的常数，可见通过测量堰上液位H就可以测得明渠的流量Q。

本实用新型的多极开关传感尺（3）为自行设计（见图2）。它的支架（10）由防水、耐腐蚀、变形小的聚氯乙烯胶板（或同性能的其它工程塑料板）制成，其上面钻孔嵌接单行（列）或多行（列）的小碳棒做电极（11），电极（11）的一端嵌铜帽。碳棒的直径可为0.4、0.3、0.2cm（≤0.4cm）。相邻同一行的碳棒之间的中心距离可为2、1、0.5cm（以1cm为佳）。其等距排列方式可视多极开关传感尺的长度和要求的精度而自定，各电极通过连接线接到两个多芯插座（12）上。为避免悬浮长纤维杂物接触电极，在传感尺支架（10）围上尼龙网。

以下介绍多极开关传感尺的原理图3。