专利名称：一种流量测流仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在水文降雨径流模拟实验中测量中、小流量的装 置，具体地说是一种流量测流仪。
背景技术：
目前流量测流技术已非常先进，在各行业得到广泛应用，而且精度较
高。例如，上海易人电气公司的GVA-V型智能测流仪，上海苏特公司的拉 杆式测流仪，还有各种多功能智能测流仪，南京与重庆厂家还生产便携式 等各种流量流速方面的产品，上述产品主要用于在管状中测量以及在中大 型流量的矩型堰或巴歇尔槽等较大流量的测量，但对于由小至中流量、再 由中至小流量之间的流量变化时，特别在水文降雨径流模拟实验中，缺少 可行的测流仪器。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足之处，本实用新型要解决的技术问题 是提供一种可在水文降雨径流模拟实验中精确测量中、小流量的流量测流仪。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用的技术方案是
本实用新型流量测流仪，具有集水箱、与集水箱相连的流槽以及数据 釆集装置，所述流槽的槽体截面为梯形，两侧槽壁分别对称安装有电极板， 与数据釆集装置的釆集模块相连。
所述流槽的底面为平面，两侧壁对称设置，与底面成55 65度的夹角； 所述流槽的槽体由有机玻璃、塑料、塑钢、电木或PVC板制成；所述电极 板由不锈钢板、铜板、铝板或合金板制成。
本实用新型具有以下有益效果及优点
1. 实现了水文降雨径流模拟实验中对中、小流量的流量测量。本实用新 型的流槽1釆用梯形长槽结构，以减小水面波紋，增强线性效果，填补了 现有技术中缺少对中、小流量的流量测量的空白；
2. 使用寿命长。本实用新型整体构架釆用有机玻璃、塑料、塑钢、电 木或PVC板制成，不易被水腐蚀，能够长期使用。


图i为本实用新型的结构示意图2为本实用新型截面结构示意图3为本实用新型与数据釆集装置的电连接示意图4为流量与电压的线性关系图示；
图5为本实用新型数据采集装置中测量转换电路原理图。
具体实施方式

如图1 3所示，本实用新型流量测流仪具有集水箱5、与集水箱5相 连的流槽1以及数据釆集装置，所述流槽1的槽体截面为梯形，两侧槽壁 分别对称安装一对电极板2，与数据采集装置的釆集模块相连，所述流槽l 的底面为平面，两侧壁对称设置，与底面成55~65度的夹角，流槽1的槽 体由有机玻璃、塑料、塑钢、电木或PVC板制成，电极板2中的M极、N 极由不锈钢板、铜板、铝板或合金板制成。
本实用新型的集水箱5以及与集水箱5相连的流槽1均由有机玻璃制 成，流槽1的槽体釆用截面为等腰梯形的长槽结构，当水流量略有增大时可 形成均匀水流，减小水面波紋，线性效果比较好；槽体由三面组成，底层 平面宽为lcm，本实施例中，两侧槽壁与底面成60度夹角。两侧槽壁对 称安置两对矩形电极板N、 M,由不锈钢材料制成。
在流槽1靠近集水箱5的底面上设有一个消能腔3，消能腔3中盛有水， 3用于消缓水流动能，以减小流槽l中水流的紊动。消能腔3两侧面安放另 一对电极探头E和O (本实施例釆用铜质材料)，构成另一对测试电极，与 数据釆集装置的釆集模块相连。
集水箱5内设有一消能板4，也为有机玻璃制成，将集水箱5分隔成仅有 底部连通的两个腔，使进入集水箱的水经消能板4消减水的势能后再流入流 槽3中。
本实用新型工作过程如下当有水从槽中通过时，两侧壁的电极板2 均能与水接触，则M极与N极之间的水电阻i 層与电极板入水深度/7、电极板 间距/以及水电阻率p之间存在一定关系，即水电阻i^w与它的长度/、电阻率 yo成正比，与电极板入水面积A成反比，可表示为
根剧这种关系原理，当水流过固定形状的流槽l时，由流槽l内安装的 电极板2测出N极与M极之间的水电阻值以反应水位高底，即可建立水体电 阻与流量之间的关系，以实现径流量的电测量。流槽l的测流出口断面可以 是任意形状，以不影响出流为准。消能腔3中的电极探头E、 O用于消除水电 导率变化的影响。
数据釆集装置以单片机为控制核心，由单片机产生定额等幅的矩形脉 冲信号w,经过水电阻i M/及测量转换电路对检测信号进行放大、检波和滤波 处理，得到流量所对应的电压值，此电压即可被单片机的模拟釆集模块釆 集，从而达到流量测量的目的。
上述测量转换电路如图5所示，由振荡电路、跟随电路、放大电路、检 波电路以及有源滤波电路组成，振荡电路输出脉冲方波做为水电阻i /w的激200820012351.4
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励源，以克服水的极化效应，跟随电路的目的是用于获得良好的输出阻抗, 减少对后级的干扰，放大器通过分别釆集电极板和消能腔的电阻并进行放 大，以获得适当的电压输出，检波电路用于将振荡波中与水电阻成正比的 波形检出，有源滤波电路用于滤除杂波以获得良好的测量稳定性。 放大器输出的变化电讯号M()满足如下关系
<formula>formula see original document page 5</formula>式中RE()和RNM分别为电极探头E、 O和电极板M、 N之间的水体间的电 阻值。当RE保持恒值(水电阻率恒值)，只要脉冲信号",不变，流槽l中 水流量的变化(水位变化)就能反映为水电阻uo,的变化，因此电测电阻的
输出电压"0也变化。根据事先率定电压W()(其为试验前率定的电压，参考用)
与流量g的线性关系(如图4所示)，即可得出电阻法电测流量的结果。
权利要求1.一种流量测流仪，具有集水箱、与集水箱相连的流槽以及数据采集装置，其特征在于所述流槽(1)的槽体截面为梯形，两侧槽壁分别对称安装有电极板(2)，与数据采集装置的采集模块相连。
2. 按权利要求1所述的流量测流仪，其特征在于所述流槽(1 )的底 面为平面，两侧壁对称设置，与底面成55 65度的夹角。
3. 按权利要求l所述的流量测流仪，其特征在于所述流槽(1)的槽 体由有机玻璃、塑料、塑钢、电木或PVC板制成。
4. 按权利要求l所述的流量测流仪，其特征在于所述电极板(2)由 不锈钢板、铜板、铝板或合金板制成。
专利摘要本实用新型涉及一种流量测流仪，具有集水箱、与集水箱相连的流槽以及数据采集装置，所述流槽的槽体截面为梯形，两侧槽壁分别对称安装有电极板，与数据采集装置的采集模块相连；所述流槽的底面为平面，两侧壁对称设置，与底面成55～65度的夹角；所述流槽的槽体由有机玻璃、塑料、塑钢、电木或PVC板制成；所述电极板由不锈钢板、铜板、铝板或合金板制成。本实用新型实现了水文降雨径流模拟实验中对中、小流量的流量测量，增强线性效果，填补了现有技术中缺少对中、小流量的流量测量的空白；使用寿命长，不易被水腐蚀，能够长期使用。
文档编号G01F1/64GK201177522SQ20082001235
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者李晓晏, 王安志 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所