[发明专利]一种小型泵站的自动水量计量方法

摘要

一种小型泵站的自动水量计量方法，属于节水灌溉技术领域。主要在水泵出水口管道上装设一个压力检测装置测定压力，再检测泵站水源水面至泵站出水管中心线的距离，并利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线三个方程的相关关系推导出泵站流量计算公式。采用该计量方法，开发小型水泵计量装置与控制器，可以适应不同场合、不同型号泵站量水计量，具有成本低、装置简单、操作简便，计量准确的特点，可在小型泵站中推广应用。

主权项

一种小型泵站的自动水量计量方法，其特征是，先测定水泵出水管压力，然后检测泵站进水池水面至泵站出水管中心基准线的距离，最后利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线，推导出泵站流量计算公式；其中，以进水口1‑1断面至出水管2‑2断面，建立伯努利能量方程：$\frac{p_1}{\mathrm{\ρ}}+\frac{v_1^2}{2g}-h_1=\frac{v_2^2}{2g}+\frac{p_2}{\mathrm{\ρ}}+h_f-H_t---\left(1\right)$式中，p₁为进水口1‑1断面的压力，其值为零；ρ为1.0；v₁,v₂分别为进水口1‑1和出水管2‑2断面水流速度；p₂为出水管2‑2断面压力表读数；h₁为泵站进水池水面至泵站出水管中心线的距离；h_f为水头损失；H_t为水泵扬程；建立水量连续方程：A₁v₁＝A₂v₂＝Q   (2)式中，A₁为进水口1‑11断面面积；A₂为出水管2‑2断面面积；Q为管道中的流量；建立水泵性能曲线方程：H_t＝aQ²+bQ+c   (3)式中，a,b,c为系数，根据水泵性能曲线可以得出；由方程(1)、(2)和(3)可以推导出泵站流量与水位、压力的关系如下：$Q=\frac{-b+\sqrt{b^2-4(a+\frac{1}{2{\mathrm{gA}}_1^2}-\frac{1}{2{\mathrm{gA}}_2^2})(c-p_2-h_f-h_1)}}{2(a+\frac{1}{2{\mathrm{gA}}_1^2}-\frac{1}{2{\mathrm{gA}}_2^2})}---\left(4\right)$测得h₁和p₂就可计算出泵站流量，从而得到泵站的抽水量。