一种在线测量河道或渠道流量的方法及专用装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102175288A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102175288A(43)申请公布日2011.09.07(21)申请号201110057984.3(22)申请日2011.03.11(71)申请人唐山现代工控技术有限公司地址063020河北省唐山市高新技术开发区火炬路122-1号(72)发明人于树利张喜马月坤刘峰刘文刘健永王洪元韩勇汪永强李震立钱谷刘春雷毛晓军(74)专利代理机构唐山顺诚专利事务所13106代理人于文顺(51)Int.Cl.G01F1/74(2006.01)G01P5/24(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图3页(54)发明名称一种在线测量河道或渠道流量的方法及专用装置(57)摘要本发明涉及一种在线测量河道或渠道流量的方法及专用装置，属于河道或渠道流速及流量计量技术领域。技术方案是：两岸纵向布置的多个超声波传感器，某一时刻，通过控制成对出现的某一对超声波传感器同时工作，进行该对超声波传感器对应流层的流速测量；通过轮番控制不同对的超声波传感器工作，可以测量出不同深度的各流层的流速。本发明利用成对出现的超声波传感器组得到整个渠道的该输水截面的瞬时流量，从而实现对输水渠道水位、流速、流量、水量的实时在线监测。通过采集水深和不同位置的流速信号，根据公式计算得到河渠的瞬时流量并同时计算累计流量。通过通讯网络，上位计算机可远程采集水深、流速、流量的各种数据以实现水量计量管理。CN102758ACCNN110217528802175292A权利要求书1/2页1.一种在线测量河道或渠道流量的方法，其特征在于包含如下步骤：①在河道或渠道两岸分别设置相互匹配的超声波传感器组，超声波传感器组为纵向布置的多个超声波传感器，超声波传感器组的一个超声波传感器都与对岸超声波传感器组的一个超声波传感器对应，成对出现，每一对超声波传感器对应的是河道或渠道的一个流层；②两岸纵向布置的多个超声波传感器，某一时刻，通过控制成对出现的某一对超声波传感器同时工作，其它对超声波传感器不工作，进行该对超声波传感器对应流层的流速测量；通过轮番控制不同对的超声波传感器工作，可以测量出不同深度的各流层的流速；③由于河道或渠道的宽度已知，又可测得水位，则可计算出河道或渠道输水截面积，根据输水截面和所测流速则可计算出瞬时流量和累计水量。2.根据权利要求1所述之在线测量河道或渠道流量的方法，其特征在于成对出现的多个超声波传感器分布在超声波传感器组上的不同位置，其超声波传感器的对数至少为一对。3.根据权利要求1或2所述之在线测量河道或渠道流量的方法，其特征在于由于渠道宽度事先已知，又测得水位，则可计算出渠道输水截面积，根据输水截面和所测流速则可计算出输水流量，其中输水流量可由两种方法计算：①利用各流层流速计算出平均流速，再利用输水截面计算输水流量，②利用各流层流速计算出各流层流量，再把各流层流量累加得到输水流量。4.一种在线测量河道或渠道流量的专用装置，其特征在于包含设置在河道或渠道两岸的超声波传感器组（1）、水位传感器（6）、控制处理模块，超声波传感器组为纵向布置的多个超声波传感器（2），河道或渠道两岸分别设置的超声波传感器组相互匹配，超声波传感器组的一个超声波传感器都与对岸超声波传感器组的一个超声波传感器对应，成对出现，每一对超声波传感器对应的是河道或渠道的一个流层；超声波传感器组、水位传感器连接到控制处理模块，控制处理模块轮番控制不同对的超声波传感器工作，测量出不同深度的各流层的流速。5.根据权利要求4所述之在线测量河道或渠道流量的专用装置，其特征在于所说的超声波传感器组包含多级分段连接的传感器支架，传感器支架数量至少一个。6.根据权利要求4或5所述之在线测量河道或渠道流量的专用装置，其特征在于所说的超声波传感器组安装在超声波传感器组护管（3）中，超声波传感器组护管设置在河道或渠道的两岸，超声波传感器组可在超声波传感器组护管中方便地拆装。7.根据权利要求6所述之在线测量河道或渠道流量的专用装置，其特征在于超声波传感器组安装护管为筒状，侧壁上设有长条状窗口，超声波传感器组设置在超声波传感器组安装护管内，超声波传感器位于超声波传感器组安装护管的长条状窗口处，露出超声波传感器，便于工作。8.根据权利要求7所述之在线测量河道或渠道流量的专用装置，其特征在于超声波传感器组护管的长条状窗口，匹配有可用于封闭的护门。9.根据权利要求4或5所述之在线测量河道或渠道流量的专用装置，其特征在于超声波传感器组上匹配有激光定位装置(4)，激光定位装置用于超声波传感器组安装调试时，超声波传感器的位置对正指示。2CCNN110217528802175292A权利要求书2/2页10.根据权利要求4或5所述之在线测量河道或渠道流量