一種磁吸式大量程固體顆粒混合液流量測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，包括進水切換分配機構(gòu)和左、右盛水槽，各盛水槽的底部均設(shè)有出水口并連接同一三通排水管；進水切換分配機構(gòu)包括一進水分配管和兩開關(guān)球，進水分配管的兩分水管分別伸入兩盛水槽內(nèi)且前端部均設(shè)有電磁鐵，開關(guān)球位于分水管與出水口之間，以在電磁鐵通、斷電時切換封住分水管管口和出水口；各盛水槽內(nèi)均設(shè)有水位開關(guān)，水位開關(guān)、電磁鐵的供電單元與控制裝置電性連接，以在盛水槽內(nèi)水位觸發(fā)水位開關(guān)時，控制電磁鐵通電吸住開關(guān)球，封住分水管管口，同時使另一盛水槽內(nèi)電磁鐵斷電放開開關(guān)球，封住出水口。該流量測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定可靠，可測量流量變化大且含有固體顆粒的流體流量。
【專利說明】一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體流量測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，可用于測量流量變化大且含有泥沙或其他固體顆粒的流體的流量。

【背景技術(shù)】
[0002]流體中含有泥沙或者其他固體顆粒的自動測量是目前測量問題的難點。在很多情況下需要測量介質(zhì)是固體顆粒且流量變化大的流體的流量，例如江河湖?；蛘咔乐心酀{污水的流量。這些流體流量變化很大，水壓低，水頭低且含有雜質(zhì)。由于一般的接觸式流量計要求所測流體不能含有大量固體顆?；蛘咂渌恍╇s質(zhì)否則會造成測量管道堵塞，因而該種類流量計不能用于上述情況。而一些非接觸式流量計，比如超聲波流量計、電磁流量計等，可通過固體顆?；旌弦旱牧黧w。但是由非接觸式流量計計量原理可知，所測流體在充滿管道時測量才有效，因此不適用于流量變化大的水文觀測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，該流量測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定可靠，可測量流量變化大且含有固體顆粒的流體流量。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，包括進水切換分配機構(gòu)和左、右盛水槽，所述左、右盛水槽的底部分別開設(shè)有出水口，兩出水口與一三通排水管的兩進水端連接；所述進水切換分配機構(gòu)包括一倒Y形進水分配管和可被磁力吸引的兩開關(guān)球，所述倒Y形進水分配管由進水管和與之相連通的兩分水管構(gòu)成，兩分水管分別伸入所述左、右盛水槽內(nèi)并位于所述出水口正上方，所述分水管前端部均設(shè)有電磁鐵，所述開關(guān)球位于所述分水管與所述出水口之間且其尺寸與所述分水管管口和所述出水口相適應(yīng)，以在所述電磁鐵通、斷電時，切換封住所述分水管管口和所述出水口 ；所述左、右盛水槽內(nèi)均設(shè)有水位開關(guān)，所述水位開關(guān)與控制裝置電性連接，所述控制裝置的輸出端與所述電磁鐵的供電單元電性連接，以在所述左盛水槽或右盛水槽內(nèi)水位達到設(shè)定高度并觸發(fā)所述水位開關(guān)時，發(fā)出控制命令使所述左盛水槽或右盛水槽內(nèi)的電磁鐵通電并吸住所述開關(guān)球，以封住所述分水管管口，同時使所述右盛水槽或左盛水槽內(nèi)的電磁鐵斷電并放開所述開關(guān)球，以封住所述出水口。
[0005]進一步的，所述三通排水管的排水管上安裝有光電傳感器，所述光電傳感器與所述控制裝置電性連接，以測量通過流體所含固體介質(zhì)量。
[0006]進一步的，所述左、右盛水槽上設(shè)有上蓋，所述倒Y形進水分配管的進水管穿出所述上蓋外部。
[0007]進一步的，所述倒Y形進水分配管經(jīng)支撐架連接于所述左、右盛水槽上。
[0008]進一步的，所述分水管管口和所述出水口上均安裝有密封圈，以使所述開關(guān)球可靠封住所述分水管管口和所述出水口。
[0009]進一步的，所述開關(guān)球均是密度大于水的不銹鋼空心球，且可被通電的所述電磁鐵磁力吸附。
[0010]進一步的，所述進水管的流通面積不大于所述出水口和三通排水管的流通面積。
[0011]進一步的，所述控制裝置上電性連接有輸入輸出接口、存儲記憶卡、無線通訊模塊、電源模塊、顯示模塊以及人機交互模塊。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單緊湊，運行穩(wěn)定可靠，可進行各種流體流量的測量，在野外工作時可增加計量精確度，測量不受流體溫度、顆粒度、密度、壓力、粘度、電導(dǎo)率等變化的影響，特別適用于流量變化大且含有固體顆粒較多的流體的流量測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0014]圖2為本發(fā)明實施例的外部結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3為圖2去除上蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-上蓋，11-人機界面，12-進水管，13-控制箱，21-左盛水槽，22-右盛水槽，3-倒Y形進水分配管，31-左分水管管口，32-右分水管管口，41-左開關(guān)球，42-右開關(guān)球，51-左出水口，52-右出水口，61-左水位開關(guān)，62-右水位開關(guān)，71-左電磁鐵，72-右電磁鐵，8-支撐架，9-Y形三通排水管，10-光電傳感器。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0018]本發(fā)明的磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，如圖1、2、3所示，包括進水切換分配機構(gòu)和左盛水槽21、右盛水槽22，左盛水槽21、右盛水槽22的底部分別開設(shè)有左出水口 51、右出水口 52，左出水口 51、右出水口 52同時與Y型三通排水管9的兩進水端連接；進水切換分配機構(gòu)包括倒Y形進水分配管3和可被磁力吸引的左開關(guān)球41、右開關(guān)球42，倒Y形進水分配管3由進水管12和與之相連通的左、右分水管構(gòu)成，左、右分水管分別伸入左盛水槽21、右盛水槽22內(nèi)并位于左出水口 51、右出水口 52正上方，左、右分水管前端部分別設(shè)有左電磁鐵71、右電磁鐵72，左開關(guān)球41、右開關(guān)球42分別位于左分水管管口31、右分水管管口 32與左出水口 51、右出水口 52之間且其尺寸與分水管管口和出水口相適應(yīng)，以在電磁鐵通、斷電時，切換封住左分水管管口 31、右分水管管口 32和左出水口 51、右出水口 52 ;左盛水槽21、右盛水槽22內(nèi)分別設(shè)有左水位開關(guān)61、右水位開關(guān)62，左水位開關(guān)61、右水位開關(guān)62與控制裝置電性連接，控制裝置的輸出端與左電磁鐵71、右電磁鐵72的供電單元電性連接，以在左盛水槽21內(nèi)水位達到設(shè)定高度并觸發(fā)左水位開關(guān)61時，發(fā)出控制命令使左盛水槽21內(nèi)的左電磁鐵71通電并吸住左開關(guān)球41，以封住左分水管管口31，同時使右盛水槽22內(nèi)的右電磁鐵72斷電并放開右開關(guān)球42，以封住右出水口 52，或者在右盛水槽22內(nèi)水位達到設(shè)定高度并觸發(fā)右水位開關(guān)62時，發(fā)出控制命令使右盛水槽22內(nèi)的右電磁鐵72通電并吸住右開關(guān)球42，以封住右分水管管口 32，同時使左盛水槽21內(nèi)的左電磁鐵71斷電并放開左開關(guān)球41，以封住左出水口 51。Y型三通排水管9的排水管上安裝有光電傳感器10，光電傳感器與控制裝置電性連接，以測量通過流體所含固體介質(zhì)量。
[0019]在本實施例中，左盛水槽21、右盛水槽22上設(shè)有上蓋1，倒Y形進水分配管3的進水管12穿出上蓋1外部。倒Y形進水分配管3經(jīng)支撐架8連接于左盛水槽21、右盛水槽22上。
[0020]為了防止漏水，左分水管管口 31、右分水管管口 32和左出水口 51、右出水口 52上均安裝有密封圈，以使左開關(guān)球41、右開關(guān)球42可靠封住左分水管管口 31、右分水管管口32和左出水口 51、右出水口 52。在本發(fā)明較佳實施例中，左開關(guān)球41、右開關(guān)球42均是密度大于水的不銹鋼空心球，且可被通電的左電磁鐵71、右電磁鐵72磁力吸附。
[0021]為了保證排水速度不小于進水速度，進水管12的流通面積不大于左出水口 51、右出水口 52和Y型三通排水管9的流通面積。
[0022]在本實施例中，左電磁鐵71、右電磁鐵72配有由控制裝置控制通斷的供電單元，供電為電池或外接電源，使用廣泛，工作穩(wěn)定，例如蓄電池，蓄電池可在戶外結(jié)合太陽能板使用。控制裝置可以是單片機，也可以是PLC等控制器，控制裝置上電性連接有輸入輸出接口、存儲記憶卡、無線通訊模塊、電源模塊、顯示模塊以及人機交互模塊，例如WiFi無線發(fā)射器、啟停開關(guān)、外接電源插頭、顯示屏與人機界面11 (即控制面板)、程序輸入端口，可以實現(xiàn)外接電源、內(nèi)置電池電量顯示、記錄模式顯示和存儲空間的訪問與更改。控制裝置設(shè)于上蓋1上的控制箱13內(nèi)，控制箱13內(nèi)部可裝有24V車載電池，并配有USB接口，用于接入其它可用的移動電源。人機界面11也設(shè)于上蓋1上。通過控制箱13就能實現(xiàn)對整套設(shè)備的實時記錄，同時也可以根據(jù)需要決定是否要利用WiFi技術(shù)實現(xiàn)無線傳輸，或利用存儲記憶卡來記錄數(shù)據(jù)。
[0023]在本實施例中，該流量測量裝置的工作原理如下:裝置上電保持左電磁鐵71斷電，右電磁鐵72通電狀態(tài)(即左開關(guān)球41處于左出水口 51處，右開關(guān)球42處于右分水管管口 32處，此時流體流向左盛水槽21);當所測流體從進水管12進入左盛水槽21內(nèi)直至液位到達左水位開關(guān)61處時，左水位開關(guān)61高電位且左電磁鐵71通電產(chǎn)生磁力吸引左開關(guān)球41至左分水管管口 31處，阻斷進水，同時右電磁鐵72斷電失磁，右開關(guān)球42掉落至右出水口 52處，右盛水槽22開始進水，此時狀態(tài)為左盛水槽21排水右盛水槽22進水；當右盛水槽22內(nèi)液位到達右水位開關(guān)62處時，右水位開關(guān)62高電位且右電磁鐵72通電產(chǎn)生磁力吸引右開關(guān)球42至右分水管管口 32處，阻斷進水，同時左電磁鐵71斷電失磁，左開關(guān)球41掉落至左出水口 51處，左盛水槽21開始進水，此時狀態(tài)為左盛水槽21進水右盛水槽22排水。至此為一個計數(shù)周期，整個設(shè)備工作狀態(tài)按此周期循環(huán)。左水位開關(guān)61、右水位開關(guān)62每次由低電平到高電平變化一次，控制裝置計數(shù)增加1 (即表示為通過1個體積V)，則最后流量計算公式為:Q=計數(shù)*盛水槽體積V。即假設(shè)每個盛水槽的容積為1L，則水位開關(guān)每開關(guān)一次，該流量測量裝置流過的流體體積就為1L。本發(fā)明利用了數(shù)學(xué)公式“總量=體積*次數(shù)”來統(tǒng)計總流量的，即q=vXn，這種方法簡單、實用且方便。可通過控制裝置對水位開關(guān)通斷次數(shù)的計數(shù)來最終計算流量測量裝置所通過流體的總流量，并且可將其定時保存至存儲卡或者通過無線裝置發(fā)送出去。
[0024]以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種磁吸式大量程固體顆粒混合液流量測量裝置，其特征在于，包括進水切換分配機構(gòu)和左、右盛水槽，所述左、右盛水槽的底部分別開設(shè)有出水口，兩出水口與一三通排水管的兩進水端連接；所述進水切換分配機構(gòu)包括一倒Y形進水分配管和可被磁力吸引的兩開關(guān)球，所述倒Y形進水分配管由進水管和與之相連通的兩分水管構(gòu)成，兩分水管分別伸入所述左、右盛水槽內(nèi)并位于所述出水口正上方，所述分水管前端部均設(shè)有電磁鐵，所述開關(guān)球位于所述分水管與所述出水口之間且其尺寸與所述分水管管口和所述出水口相適應(yīng)，以在所述電磁鐵通、斷電時，切換封住所述分水管管口和所述出水口 ；所述左、右盛水槽內(nèi)均設(shè)有水位開關(guān)，所述水位開關(guān)與控制裝置電性連接，所述控制裝置的輸出端與所述電磁鐵的供電單元電性連接，以在所述左盛水槽或右盛水槽內(nèi)水位達到設(shè)定高度并觸發(fā)所述水位開關(guān)時，發(fā)出控制命令使所述左盛水槽或右盛水槽內(nèi)的電磁鐵通電并吸住所述開關(guān)球，以封住所述分水管管口，同時使所述右盛水槽或左盛水槽內(nèi)的電磁鐵斷電并放開所述開關(guān)球，以封住所述出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，其特征在于，所述三通排水管的排水管上安裝有光電傳感器，所述光電傳感器與所述控制裝置電性連接，以測量通過流體所含固體介質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，其特征在于，所述左、右盛水槽上設(shè)有上蓋，所述倒Y形進水分配管的進水管穿出所述上蓋外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，其特征在于，所述倒Y形進水分配管經(jīng)支撐架連接于所述左、右盛水槽上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，其特征在于，所述分水管管口和所述出水口上均安裝有密封圈，以使所述開關(guān)球可靠封住所述分水管管口和所述出水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，其特征在于，所述開關(guān)球均是密度大于水的不銹鋼空心球，且可被通電的所述電磁鐵磁力吸附。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆?；旌弦毫髁繙y量裝置，其特征在于，所述進水管的流通面積不大于所述出水口和三通排水管的流通面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁吸式大量程固體顆粒混合液流量測量裝置，其特征在于，所述控制裝置上電性連接有輸入輸出接口、存儲記憶卡、無線通訊模塊、電源模塊、顯示模塊以及人機交互模塊。
【文檔編號】G01F5/00GK104501891SQ201410824676
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月27日
【發(fā)明者】徐新生, 馮榮華, 黃詩錦, 林康, 葉大鵬 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)