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    重庆时时彩龙虎群2.1: 一种多功能流速和流量测定装置及其方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201511016381.3

    申请日:

    2015.12.29

    公开号:

    CN105606178A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 专利申请权的转移IPC(主分类):G01F 23/16登记生效日:20170204变更事项:申请人变更前权利人:浙江大学变更后权利人:浙江大学变更事项:地址变更前权利人:310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号变更后权利人:310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号变更事项:申请人变更前权利人:吴海军|||实质审查的生效IPC(主分类):G01F 23/16申请日:20151229|||公开
    IPC分类号: G01F23/16 主分类号: G01F23/16
    申请人: 浙江大学; 吴海军
    发明人: 陈琪; 章军军; 吴剑斌; 吴海军
    地址: 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
    优先权:
    专利代理机构: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 张法高
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201511016381.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.02.22|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种多功能流速和流量测定装置及其方法。它包括测量口、连接管、排气装置、稳压桶、液位探测杆、测压箱、测压管、压力传感器、压力信号分析仪、储水箱和管嘴。液位探测杆中空,测量口设置于液位探测杆一端,液位探测杆另一端与连接管密闭连接;测压箱密闭并与所述的连接管相通,测压管垂直固定于测压箱顶部,且管底伸入测压箱内;测压箱上部还依次与压力传感器、压力信号分析仪相连;排气装置与连接管相连,用于排出连接管内的液体;稳压桶罩于测量口外,且顶部开设有若干个排气孔,下部开设若干个进液孔。测量口设置于储水箱内,且储水箱上带有管嘴。本发明将液位的压力传递到测压箱,再通过压力传感器和仪表进行数字显示。本装置结构简单,适用范围可涉及所有液体压力的测量和转化,具有普适用性;且操作简便,可实现测

    权利要求书

    1.一种多功能流速和流量测定装置,其特征在于,其包括测量口(1)、连
    接管(2)、排气装置(3)、稳压桶(4)、液位探测杆(5)、测压箱(7)、测压管
    (8)、压力传感器(9)、压力信号分析仪(10)、储水箱(11)和管嘴(12);液
    位探测杆(5)中空,测量口(1)设置于液位探测杆(5)一端,液位探测杆(5)
    另一端与连接管(2)密闭连接;测压箱(7)密闭并与所述的连接管(2)相通,
    测压管(8)垂直固定于测压箱(7)顶部,且管底伸入测压箱(7)内,使用状
    态下测压箱(7)内注有没过测压管(8)底部的液体;测压箱(7)上部还依次
    与压力传感器(9)、压力信号分析仪(10)相连,用于测量测压箱(7)内液面
    以上的气压;排气装置(3)与连接管(2)相连,用于排出连接管(2)内的液
    体;稳压桶(4)罩于测量口(1)外,且顶部开设有若干个排气孔,下部开设若
    干个进液孔;测量口(1)设置于储水箱(11)内,且储水箱(11)上带有管嘴
    (12)。
    2.如权利要求1所述的多功能流速和流量测定装置,其特征在于,所述的
    排气装置(3)为气泵(301),气泵(301)与连接管(2)通过管路相通,且该
    段管路上设有阀门(302),排气口设置于阀门与气泵(301)间的管路上,排气
    口设置标准为:当测量口(1)置于待测液体中并利用气泵(301)进行排液时,
    气泵(301)的输入气量大于从排气口排出的气量。
    3.如权利要求2所述的多功能流速和流量测定装置,其特征在于,所述的
    阀门(302)与气泵(301)间之间设有气压罐(303),所述的排气口开设于气压
    罐(303)上。
    4.一种使用如权利要求3所述装置的流速和流量测定方法,其特征在于,步
    骤如下:首先将阀门(302)打开,并将测量口(1)放入储水箱(8)内的待测
    液体某一深度处,将连接管(2)内的气体从排气口排出,在液位稳定后对压力
    信号分析仪(10)进行校零;校零完成后,打开气泵(301)对连接管(2)进行
    鼓气,将连接管(2)内液体排出,待压力信号分析仪(10)显示的读数趋于稳
    定时,关闭阀门(302),对压力信号分析仪(10)显示的压力值P进行读数并将
    该压力值换算成液体高度H,换算公式如下:
    H = P ρ g ]]>
    其中:ρ为待测液体密度,g为重力加速度;
    再测量测量口(1)与管嘴(12)的高度差ΔH,并根据以下公式换算成管
    嘴(12)的出口流速v和流量Q:
    v = μ v 2 g ( H + Δ H ) ]]>
    Q = μ Q A 2 g ( H + Δ H ) ]]>
    其中:μv和μQ分别为孔口流速和流量系数,A为管嘴面积。
    5.如权利要求4所述的流速和流量测定方法,其特征在于,关闭阀门(302)
    后还需读取测压管(8)上的液位高度,并将其换算为压力值P`,作为所述的压
    力值P的参照值,相互作为参照以减少误差。

    说明书

    一种多功能流速和流量测定装置及其方法

    技术领域

    本发明涉及工程测量及实验仪器,尤其涉及一种多功能流速和流量测定装置
    及其方法。

    背景技术

    液位的测量,在工程领域和实验仪器领域,是广泛存在的要素,液位的计量
    是计量科学技术的组成部分之一,它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的
    关系。液位测量的方便和精确性,对保证产品质量、提高工程生产率、促进科学
    技术的发展都具有重要的作用。

    传统的机械式液位测量,居多的是直接测读,对空间的方便性不足。也有通
    过连通管转接引用进行测读,但可能存在连通管中存在汽水组合、液位压力波动
    不稳等问题,如果存在其气水组合,则会导致错误失真的数据,压力不稳则可能
    引起读数困难和误差较大的后果。另外,目前的检测装置较多采用精密的感应元
    件或探头,将此类设备长期浸渍在液体中,必然导致其灵敏度逐渐降低,最终失
    效。因而造成元件损坏,严重可能导致整台设备需要大修或直接报废。

    发明内容

    本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题,并提供一种多功能流速和流
    量测定装置。具体技术方案如下:

    一种多功能流速和流量测定装置,其包括测量口、连接管、排气装置、稳压
    桶、液位探测杆、测压箱、测压管、压力传感器、压力信号分析仪、储水箱和管
    嘴;液位探测杆中空,测量口设置于液位探测杆一端,液位探测杆另一端与连接
    管密闭连接;测压箱密闭并与所述的连接管相通,测压管垂直固定于测压箱顶部,
    且管底伸入测压箱内,使用状态下测压箱内注有没过测压管底部的液体;测压箱
    上部还依次与压力传感器、压力信号分析仪相连,用于测量测压箱内液面以上的
    气压;排气装置与连接管相连,用于排出连接管内的液体;稳压桶罩于测量口外,
    且顶部开设有若干个排气孔,下部开设若干个进液孔;测量口设置于储水箱内,
    且储水箱上带有管嘴。

    作为优选,所述的排气装置为气泵,气泵与连接管通过管路相通,且该段管
    路上设有阀门,排气口设置于阀门与气泵间的管路上,排气口设置标准为:当测
    量口置于待测液体中并利用气泵进行排液时,气泵的输入气量大于从排气口排出
    的气量。

    作为进一步的优选,所述的阀门与气泵间之间设有气压罐,所述的排气口开
    设于气压罐上。

    本发明的另一目的在于提供一种使用所述装置的流速和流量测定方法,步骤
    如下:首先将阀门打开,并将测量口放入储水箱内的待测液体某一深度处,将连
    接管内的气体从排气口排出,在液位稳定后对压力信号分析仪进行校零;校零完
    成后,打开气泵对连接管进行鼓气,将连接管内液体排出,待压力信号分析仪显
    示的读数趋于稳定时,关闭阀门,对压力信号分析仪显示的压力值P进行读数并
    将该压力值换算成液体高度H,换算公式如下:

    H = P ρ g ]]>

    其中:ρ为待测液体密度,g为重力加速度;

    再测量测量口与管嘴的高度差ΔH,并根据以下公式换算成管嘴的出口流
    速v和流量Q:

    v = μ v 2 g ( H + Δ H ) ]]>

    Q = μ Q A 2 g ( H + Δ H ) ]]>

    其中:μv和μQ分别为孔口流速和流量系数,A为管嘴面积。

    作为优选,关闭阀门后还需读取测压管上的液位高度,并将其换算为压力值
    P`,作为所述的压力值P的参照值,相互作为参照以减少误差。

    本发明与现有技术相比,具有如下优点:

    1)结构简单,操作方便,能够将装置便捷地应用于各种液体的液位测量工
    作者洪,适用范围广。

    2)测量结果直观可靠,能够根据需要选择机械式或和数字化的方式对测量
    结果进行显示。

    3)装置不需要精密仪器,主体设备位于待测液体之外,而浸入液体部分结
    构十分简单,不存在现有的流速和流量测定装置中各种零部件容易老化或感应探
    头灵敏度下降的问题。

    附图说明

    图1为一种多功能流速和流量测定装置结构示意图;

    图2为本发明的排气装置的一种优选形式;

    图中:测量口1、连接管2、排气装置3、稳压桶4、液位探测杆5、测压箱
    7、测压管8、压力传感器9、压力信号分析仪10、储水箱11、管嘴12、气泵301、
    阀门302和气压罐303。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方
    式的技术特征在没有相互冲突的前提下,均可进行相应组合。

    如图1所示,一种多功能流速和流量测定装置,其包括测量口1、连接管2、
    排气装置3、稳压桶4、液位探测杆5、测压箱7、测压管8、压力传感器9、压
    力信号分析仪10、储水箱11和管嘴12;液位探测杆5中空,测量口1设置于液
    位探测杆5一端,液位探测杆5另一端与连接管2密闭连接;测压箱7密闭并与
    所述的连接管2相通,测压管8垂直固定于测压箱7顶部,且管底伸入测压箱7
    内,使用状态下测压箱7内注有没过测压管8底部的液体;测压箱7上部还依次
    与压力传感器9、压力信号分析仪10相连,用于测量测压箱7内液面以上的气
    压;排气装置3与连接管2相连,用于排出连接管2内的液体;稳压桶4罩于测
    量口1外,且顶部开设有若干个排气孔,下部开设若干个进液孔。储水箱11内
    装有待测液体,测量口1设置于储水箱11内,且储水箱11上带有管嘴12。

    本装置的工作原理如下:首先对未放置进液体的测压管8及压力传感器9
    感应压力值压力进行记录,再将测量口1深入待测液体的某高度,此阶段中,连
    接管2中气体不断被压缩,将测压箱7的液体压入测压管8内,通过刻度变化可
    得到压差,从而换算得到待测液体高度。同时,由于也连接与该测压箱7上,因
    此压力传感器9也能感应压力值,并将信号传输至压力信号分析仪10,从而测
    出气压。当压力趋于稳定时,通过读取该状态下的相应压力,并减去先前的读数,
    从而得到压力差,并换算为液位高度。测压管8及压力传感器9所得的数据可以
    进行相互修正,以保证准确性。

    测量口1可直接与连接管2相连,但为了便于操作,采用中空的刚性液位探
    测杆5,便于伸入待测液体中,也有利于测量过程的稳定,不会随待测液体的波
    动而变化。

    排气装置3可采用各种气体发生装置,如气筒、气泵等。本实施方式中,排
    气装置3为气泵301,气泵301与连接管2通过管路相通,且该段管路上设有阀
    门302,排气口设置于阀门与气泵301间的管路上,排气口设置标准为:当测量
    口1置于待测液体中并利用气泵301进行排液时,气泵301的输入气量大于从排
    气口排出的气量。

    上述排气口最好开设于刚性的空腔上,因此可在阀门302与气泵301间之间
    设有气压罐303,所述的排气口开设于气压罐303上。气压罐303可同时起到排
    气和稳压的作用。

    基于上述装置,可实现一种使该装置的流速和流量测定方法步骤如下:首先
    将阀门302打开,并将测量口1放入储水箱8内的待测液体某一深度处,将连接
    管2内的气体从排气口排出,在液位稳定后对压力信号分析仪10进行校零;校
    零完成后,打开气泵301对连接管2进行鼓气,将连接管2内液体排出,待压力
    信号分析仪10显示的读数趋于稳定时,关闭阀门302,对压力信号分析仪10显
    示的压力值P进行读数并将该压力值换算成液体高度H,换算公式如下:

    H = P ρ g ]]>

    其中:ρ为待测液体密度,g为重力加速度;

    再测量测量口1与管嘴12的高度差ΔH,并根据以下公式换算成管嘴12
    的出口流速v和流量Q:

    v = μ v 2 g ( H + Δ H ) ]]>

    Q = μ Q A 2 g ( H + Δ H ) ]]>

    其中:μv和μQ分别为孔口流速和流量系数,A为管嘴面积。

    进一步的,关闭阀门302后还需读取测压管8上的液位高度,并将其换算为
    压力值P`,作为所述的压力值P的参照值,相互作为参照进行修正,以减少误
    差。测压管8一般不需要进行校零,因为在不伸入液体状态下,其液面处于零点
    位置。

    由此可见,本发明公开的多功能流速和流量测定装置,结构简单,适用范围
    可涉及所有液体压力的测量和转化,具有普适用性;且操作简便,使用方便,可
    实现测量液位的非直接式和数字化。

    以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,然其并非用以限制本发
    明,凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保
    护范围内。

    关 键 词:
    一种 多功能 流速 流量 测定 装置 及其 方法
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