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    漂流 污水 计量法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010231954.5

    申请日:

    2010.07.12

    公开号:

    CN102183276A

    公开日:

    2011.09.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权的转移IPC(主分类):G01F 1/56登记生效日:20151117变更事项:专利权人变更前权利人:江苏天辰新材料有限公司变更后权利人:扬中市生产力促进中心变更事项:地址变更前权利人:212211 江苏省镇江市扬中市开发区港隆路568号变更后权利人:212211 江苏省镇江市扬中市江州西路8号|||专利权的转移IPC(主分类):G01F 1/56变更事项:专利权人变更前权利人:扬中市生产力促进中心变更后权利人:江苏天辰新材料有限公司变更事项:地址变更前权利人:212211 江苏省镇江市扬中市江州西路8号变更后权利人:212211 江苏省镇江市扬中市开发区港隆路568号登记生效日:20150511|||专利权的转移IPC(主分类):G01F 1/56变更事项:专利权人变更前权利人:陈宜中变更后权利人:扬中市生产力促进中心变更事项:地址变更前权利人:314033 浙江省嘉兴市禾兴北路西马桥紫藤园47幢505室变更后权利人:212211 江苏省镇江市扬中市江州西路8号登记生效日:20131205|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01F 1/56申请日:20100712|||公开
    IPC分类号: G01F1/56; G01F15/07 主分类号: G01F1/56
    申请人: 陈宜中
    发明人: 陈宜中; 傅雅芬
    地址: 314033 浙江省嘉兴市禾兴北路西马桥紫藤园47幢505室
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010231954.5

    授权公告号:

    |||||||||102183276B||||||

    法律状态公告日:

    2015.12.09|||2015.05.27|||2013.12.25|||2012.08.29|||2011.11.02|||2011.09.14

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||专利申请权、专利权的转移|||专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    漂流式污水计量法,它包括一个上部高凸的测量管段,测量管段的一端是污水入口,测量管段的另一端是污水出口,在测量管段的顶部安装有电机,电机出轴传动丝杆,丝杆上部处于测量管段外并带有丝杆升降传感装置,伸入在测量管段内的丝杆下部连接导行杆和测量水位的上、下电极,导行杆上自污水出口端向污水入口端依次安装有漂浮器吸纳机构、多个导行电磁铁及漂浮器起始电磁铁,其特征是:在测量管段中设有漂浮器,利用漂浮器在测量管段内的漂流速度测得污水流量。这种污水计量方法不受介质和流速影响,计量精度较高,成本较低。

    权利要求书

    1: 漂流式污水计量法, 它包括一个上部高凸的测量管段, 测量管段的一端是污水入口, 测量管段的另一端是污水出口, 在测量管段的顶部安装有电机, 电机出轴传动丝杆, 丝杆上 部处于测量管段外并带有丝杆升降传感装置, 伸入在测量管段内的丝杆下部连接导行杆和 测量水位的上、 下电极, 导行杆上自污水出口端向污水入口端依次安装有漂浮器吸纳机构、 多个导行电磁铁及漂浮器起始电磁铁, 其特征是 : 在测量管段中设有漂浮器, 利用漂浮器在 测量管段内的漂流速度测得污水流量。

    说明书


    漂流式污水计量法

        【技术领域】
         本发明属于计量领域, 具体涉及一种污水计量方法, 尤其是漂流式污水计量法。背景技术
         污水计量排放、 是改善环境的一个重要手段, 由于污水中含有大量杂质、 纤维、 沉 淀物等, 因此污水计量无法使用普通的流体计量器具 ; 目前污水计量常采用的方法有容积 式计量和速度式计量二大类, 其中速度式计量中包括超声波流量计和电磁流量计, 这二种 流量计价格都较高, 并且超声波流量计对测量介质有要求, 而污水中杂质各异, 污水管壁材 质也各异, 因此影响到超声波流量计的计量准确性, 电磁流量计对介质的导电性和介质流 速均有要求, 由于污水的杂质各异, 因此导电性也不相同, 并且污水的排放没有连续性, 当 污水排放流速很低时, 电磁流量计的计量精度就会有很大偏差。发明内容
         本发明的目的是 : 推出一种不受介质和流速影响的计量精度较高的并且成本较低 的速度式污水计量方法。
         本发明的目的是这样实现的 : 它包括一个上部高凸的测量管段, 测量管段的一端 是污水入口, 测量管段的另一端是污水出口, 在测量管段的顶部安装有电机, 电机出轴传动 丝杆, 丝杆上部处于测量管段外并带有丝杆升降传感装置, 伸入在测量管段内的丝杆下部 连接导行杆和测量水位的上、 下电极, 导行杆上自污水出口端向污水入口端依次安装有漂 浮器吸纳机构、 多个导行电磁铁及漂浮器起始电磁铁, 其特征是 : 在测量管段中设有漂浮 器, 利用漂浮器在测量管段内的漂流速度测得污水流量。
         所述的漂浮器吸纳机构上含有永磁铁、 电磁铁和感应装置。
         所述的测量水位的上、 下电极连接电机控制电路和线圈轮番导通电路, 线圈轮番 导通电路分别连接漂浮器吸纳机构中的电磁铁、 导行电磁铁和漂浮器起始电磁铁, 漂浮器 吸纳机构的感应装置接计数电路, 计数电路和所述的丝杆升降传感装置连接计算电路。
         这样, 在测量管段接入污水管中后, 接通工作电源, 此时电机受电机控制电路控制 转动并带动丝杆升降, 电机每次转动至丝杆下部的测量水位的下电极接触污水而上电极脱 离污水时停止, 这样, 处于测量管段外的丝杆升降传感装置即能测得污水的即时水位, 同时 丝杆升降时带动导行杆升降, 使导行杆一直处于污水水位上方一定距离的位置 ; 漂浮器不 工作时被吸在漂浮器吸纳机构的永磁铁下, 当电极测得测量管段内有水时, 线圈轮番导通 电路工作, 线圈轮番导通电路首先使漂浮器吸纳机构的电磁铁线圈得电, 由于漂浮器吸纳 机构的电磁铁磁性设计的比永磁铁强, 漂浮器即被从漂浮器吸纳机构的永磁铁下吸引到漂 浮器吸纳机构的电磁铁下, 然后线圈轮番导通电路使处于漂浮器吸纳机构最近的第一个导 行电磁铁得电, 在此同时漂浮器吸纳机构的电磁铁失电, 此时漂浮器被吸引到第一个导行 电磁铁的下方, 接着, 线圈轮番导通电路又使第二个导行电磁铁得电, 同时第一个导行电磁 第三个、 第四个……, 最后, 铁失电, 此时漂浮器被吸引到第二个导行电磁铁的下方, 然后,漂浮器被吸到漂浮器起始电磁铁下方, 此时漂浮器起始电磁铁也失电, 这样, 漂浮器在自重 作用下从处于测量管段的污水入口处的漂浮器起始电磁铁下方落入污水中, 由于漂浮器 的比重设计的比污水比重小, 因此漂浮器落入污水后处于漂浮状态, 并随着污水水流同行 ( 虽漂浮器有空气阻力等因素可能比水流略为滞后, 但这滞后量极小, 可以忽略不计数或在 计算时给于修正 ), 当漂浮器在水流作用下漂流至接近测量管的污水出口处时, 被处在此处 的漂浮器吸纳机构的永磁铁吸住, 同时漂浮器吸纳机构感应装置产生一个感生电流讯号, 该讯号被输送到计数电路, 计数电路计数一次, 该计数数字被输入到计算电路, 计算电路根 据丝杆升降传感装置得到的水位高度、 测量管段有效截面积及漂浮器漂流段的长度进行计 算, 计算时加上漂浮器从漂浮器吸纳机构传递到从漂浮器起始电磁铁下落入污水的时间段 的流量值作为修正 ( 此时间段非常短而且恒定, 此时间段内水位和流速可以等同本次漂流 时的水位和流速 ), 最后得到污水的即时流量, 完成一个计量周期 ; 随即, 当测量水位的电 极又测得测量管段内有污水时, 重复上述过程即完成第二个计量周期, 第二个计量周期中 的污水计量值累加第一个计量周期中的污水计量值, 即是污水计量总值, 这样, 只要测量管 段内有污水流动, 上述过程就周而复始, 每个计量周期中的计算数值加上前次计量总值, 即 污水总计量值。测量管段内壁采用耐腐纳米材料, 以减少腐蚀和结垢。如果测量管段截面 宽度较宽, 为了使漂浮器在漂流过程中发生偏移时也能被漂浮器吸纳机构吸纳, 可以在截 面宽度上设置多个漂浮器吸纳机构, 每次传递先从两边的漂浮器吸纳机构依次向中间的漂 浮器吸纳机构得失电, 使不管处于哪边的被漂浮器吸纳机构吸纳到的漂浮器先传递到中间 的漂浮器吸纳机构下, 然后再按上述过程传递到漂浮器起始电磁铁下, 详见实施例。 本发明 的电源采用低压电, 可以利用市电和备用电瓶, 也可以采用太阳能电池。 下面结合实施例对 本发明作进一步说明。 附图说明
         图 1 是本发明的其中一个实施例结构原理图。
         图 2 是丝杆和限转传感块截面图。
         图 3 是漂浮器吸纳机构的一种实施方式。
         图 4 是漂浮器吸纳机构和导行电磁铁在测量管段内的分布俯视图。
         图 5 是本实施例的电路方框图。 具体实施方式
         图 1 是本发明的其中一个实施例结构原理图。图 1 中的 1 是导行杆, 2 是支架, 3 是传动件, 4 是电机, 5 是丝杆凹槽, 6 是磁簧管, 7 是限转传感块, 8 是传动螺母, 9 是电极擦 拭块, 10 是上电极, 11 是下电极, 12 是电极杆, 13 是漂浮器, 14 是漂浮器吸纳机构, 15 是导 行电磁铁, 16 是污水水位线, 17 是测量管段, 18 是丝杆, 19 是漂浮器起始电磁铁。测量管段 17 是一根上部高凸的和污水管相配的管段, 测量管段 17 内壁可采用耐腐纳米材料, 以减少 结垢, 测量管段 17 的左端是污水入口, 测量管段 17 的右端是污水出口, 图中箭头表示污水 流动方向, 在测量管段 17 的管外顶部上固定有支架 2, 支架 2 上安装有电机 4, 电机 4 的出 轴上装有传动件 3, 传动件 3 和传动螺母 8 相配, 传动螺母 8 的螺孔中有丝杆 18, 丝杆 18 上 部处于测量管段外, 丝杆 18 下部处于测量管段内, 在丝杆 18 上有丝杆凹槽 5, 丝杆凹槽 5 内自上至下均布着很多个磁簧管 6, 在支架 2 上丝杆凹槽 5 的侧边固定有限转传感块 7, 限转 传感块 7 和磁簧管 6 组成丝杆升降传感装置, 限转传感块 7 嵌入在丝杆凹槽 5 中 ( 见图 2), 这样当传动螺母 8 转动时, 与其相配的丝杆 18 受限转传感块 7 的限制不会转动而只能作上 下升降, 丝杆 18 的下部连接有导行杆 1, 丝杆 18 的升降带动导行杆 1 升降, 导行杆 1 一直处 于污水水位线 16 上方一定距离的位置, 并且设计成左高右低 ( 这样有利于漂浮器 13 自右 向左移动时逐渐脱离污水水面 ) ; 导行杆 1 的最右端是电极杆 12, 电极杆 12 上安装有上电 极 10 和下电极 11, 在导行杆 1 的电极杆 12 左边是漂浮器吸纳机构 14, 漂浮器吸纳机构 14 有多个, 横向布置 ( 见图 3), 以保证漂浮器 13 在漂流过程中发生偏移时也能被漂浮器吸纳 机构 14 吸纳, 在导行杆 1 上的漂浮器吸纳机构 14 左边, 依次布有多个导行电磁铁 15, 在导 行杆 1 的最左边是漂浮器起始电磁铁 19, 图中的漂浮器吸纳机构 14 下方是漂浮器 13( 漂浮 器起始电磁铁 19 下方的用虚线表示的是该漂浮器 13 运行至漂浮器起始电磁铁下方时的一 种状态 ), 从图 1 中看到的漂浮器 13, 它的下部是一个半圆形浮球, 半圆形浮球上部的中间 是一根细柱, 细柱上固有一个铁片, 由于铁片可被磁铁吸引, 因此平时漂浮器 13 被吸牢在 漂浮器吸纳机构 14 的下方。图中的电极擦拭块 9 用于上电极 10 和下电极 11 上升到此位 置时给其进行擦拭, 以保证电极表面不被污物积封, ( 也可设计成每过一段时间, 当测量管 段 16 中无污水排放时, 丝杆上升, 带动上、 下电极到此位置进行擦拭 )。
         图 2 是丝杆和限转传感块截面图。 图中的 18 是丝杆, 6 是磁簧管, 5 是丝杆凹槽, 20 是磁块, 7 是限转传感块。限转传感块 7 的左边呈凹形, 嵌入在丝杆凹槽 5 中, 在丝杆凹槽 5 内自上至下布有很多个固定在丝杆上的磁簧管 6, 这些磁簧管作为丝杆升降的一种标尺, 限 转传感块 7 的凹形内固定有磁块 20, 这样, 当丝杆 5 升降时, 丝杆凹槽 5 中必有一个磁簧管 处于磁块 20 作用范围内吸合, 此吸合讯号被输入到计算电路中, 得到污水即时水位。
         图 3 是漂浮器吸纳机构的一种实施方式。图中 21 是电磁铁, 23 是线圈, 24 是代表 感应装置的感应线圈, 22 是永磁铁, 感应线圈 24 绕制在永磁铁 22 上, 当漂浮器 13 漂流至永 磁铁 22 下方时被永磁铁 22 瞬间吸合, 此时永磁铁 22 的磁通量发生变化, 感应线圈 24 内即 产生一个感生电流, 此感生电流讯号被输入至计数电路中, 当电极测得测量管段内有水时, 线圈轮番导通电路工作, 在线圈轮番导通电路控制下, 线圈 23 内被输入电流, 电磁铁 21 产 生磁性, 此磁性设计得比永磁铁 22 磁力大, 因此电磁铁 21 能将吸合在永磁铁 22 下的漂浮 器吸合过来。( 为使效果更好还可以在永磁铁 22 上套入一个反极性线圈, 在电磁铁从永磁 铁上吸合漂浮器的瞬间, 在反极性线圈中接入一个直流电源, 令其产生和永磁铁 18 固有极 性相反的磁场, 这样永磁铁磁力将减弱。)
         图 4 是漂浮器吸纳机构和导行电磁铁在测量管段内的分布俯视图。图中 19 是漂 浮器起始电磁铁, 15 是导行电磁铁, 它有多个。 21 是漂浮器吸纳机构的电磁铁, 22 是漂浮器 吸纳机构的永磁铁, 漂浮器起始电磁铁 19 是一个, 导行电磁铁 15 图中画有 5 个, 图中用Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ表示, 但可以根据测量管段长度和导行电磁铁磁力强弱对其数量进行增减, 图 中漂浮器吸纳机构 14 画有 A、 B、 C、 D、 E 共 5 个, 此数量也可以根据测量管段的宽度进行增 减。漂浮器起始电磁铁 14 设置多个的目的是 : 一旦漂浮器 13 在漂流过程中发生偏移, 也能 被处于侧边的漂浮器吸纳机构吸纳。
         图 5 是本实施例的电路方框图。图 1 中的上电极 10 和下电极 11 连接电机控制电 路和线圈轮番导通电路, 如果初始时上电极 10 和下电极 11 同时浸在污水中, 则电机控制电路使电机 4 正转, 丝杆 18 上升至上电极 10 脱离污水后电机停转, 如果初始时上电极 10 和下 电极 11 都未浸入污水中, 则电机控制电路使电机 4 反转, 丝杆 18 下降至下电极 11 接触污水 后电机停转, 待上电极 10 脱离污水而下电极 11 接触污水时, 触发线圈轮番导通电路工作, 线圈轮番导通电路首先使图 4 中的 A 和 E 二个漂浮器吸纳机构的电磁铁同时得电, 这样, 如 果漂浮器 13 初始时被吸在漂浮器吸纳机构 A 或 E 的永磁铁下, 此时将被吸引到漂浮器吸纳 机构 A 或 E 的电磁铁下, 随后线圈轮番导通电路又使漂浮器吸纳机构 B 和 D 的电磁铁得电, 与此同时漂浮器吸纳机构 A 和 E 的电磁铁失电, 这样, 漂浮器 13 被吸引到了漂浮器吸纳机 构 B 或 D 下 ( 如果漂浮器 13 初始时就被吸在漂浮器吸纳机构 B 或 D 的永磁铁下, 此时漂浮 器 13 也将被吸引到漂浮器吸纳机构 B 或 D 的电磁铁下 ), 接着漂浮器吸纳机构 C 的电磁铁 得电, 与此同时漂浮器吸纳机构 B 和 D 的电磁铁失电, 这样, 漂浮器 13 又被传递到了漂浮器 吸纳机构 C 下 ( 如果漂浮器 13 初始时就被吸在漂浮器吸纳机构 C 的永磁铁下, 此时漂浮器 13 也将被吸引到漂浮器吸纳机构 C 的电磁铁下 ), 然后线圈轮番导通电路使离漂浮器吸纳 机构 C 最近的右边第一个导行电磁铁Ⅰ得电, 漂浮器吸纳机构 C 的电磁铁失电, 此时漂浮器 13 被吸引到导行电磁铁Ⅰ下方, 随后, 线圈轮番导通电路又使导行电磁铁Ⅱ得电, 同时导行 电磁铁Ⅰ失电, 此时漂浮器 13 被吸引到导行电磁铁Ⅱ的下方, 然后, Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ……, 最后, 漂 浮器 13 被吸到漂浮器起始电磁铁 19 下方 ( 图 1 中用虚线表示的漂浮器位置 ), 随即, 漂浮器 起始电磁铁 19 也失电, 这样, 漂浮器 13 在自重作用下落入污水中, 由于漂浮器 13 的比重设 计的比污水比重小, 且下重上轻, 因此漂浮器 13 落入污水后处于漂浮状态, 并随着污水水 流同行, 当漂浮器 13 在水流作用下漂流至漂浮器吸纳机构 14 的下方时, 被漂浮器吸纳机构 14 中的永磁铁 22 吸住, 同时漂浮器吸纳机构 14 中的感应线圈 24 产生一个感生电流讯号, 该感应线圈 24 接计数电路, 此感生电流讯号被输送到计数电路, 计数电路连接计算电路, 同时计算电路连接丝杆升降传感装置, 丝杆升降传感装置将得到的水位讯号也输入到计算 电路, 这样, 当计数电路有讯号输入到计算电路时, 计算电路根据漂浮器 13 漂流段的长度、 测量管段 17 内的有效截面积及水位高度进行计算, 计算时加上漂浮器从漂浮器吸纳机构 到从漂浮器起始电磁铁下落入污水的时间修正值, 最后得到污水计量值, 完成一个计量周 期; 此时, 如果下电极 11 依然接触到污水, 则漂浮器 13 又重复上述过程漂流一次 ( 此次漂 浮器吸纳机构的得失电可以从上一周期产生感生电流讯号的漂浮器吸纳机构开始, 时间修 正值也按相应时间进行修正 ), 完成第二个计量周期, 第二个计量周期中的污水计量值累加 第一个计量周期中的污水计量值, 即是污水计量总值, 只要测量管段 17 内有污水流动, 上 述过程就周而复始, 每次计量数值加上前次计量总值, 即污水总计量值。
         本实施例的电源采用低压电, 可以利用市电和备用电瓶, 也可以采用太阳能电池。

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