CN213688503U - 一种多功能磁电式非满管流量测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能电磁式管道流量测量仪，包括传感器组件和流量计算器，流量计算器包括现场显示单元和模型运算变送单元；传感器组件包括检测外壳、流速传感器和液位传感器，且传感器组件通过安装附件安装在被测流体底部，流速传感器用于检测测量点流体的实时流速信号，液位传感器用于检测测量点流体的实时液位信号，流量计算器用于显示及采集流速信号和液位信号，并通过模型运算得出流体的实时流量及累计流量。本实用新型自带水位检测功能，可用于满管和非满管，能有效防止污物的附着，并且测量的准确性几乎不受附着污的影响，适用于各种形状的地下地上管网流水监测，适用于污水管网、原水管网、农业灌溉等各种用水管网流量监测。

Description

一种多功能磁电式非满管流量测量仪

技术领域

本实用新型属于水处理领域，尤其涉及一种多功能磁电式非满管流量测量仪。

背景技术

现有的电磁流量计无论是管道式还是插入式都只能测量满管密封型的液体流量。超声波明渠流量计必须安装特定的燕尾槽，且只适合敞开的渠道，不适合地下管道适用。多谱勒超声流量计虽可用于非满管情况下的测量但一方面成本高，在污水里探头易受杂物扰，使用一段时间后由于污物的附着，准确性会大大降低，且不适用于极浅流的情况。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种自带水位检测功能，可用于满管和非满管的情况，能有效防止污物的附着，并且测量的准确性几乎不受附着污的影响，支持圆型、方型、异型管道，适用于各种形状的地下地上管网流水监测，适用于污水管网、原水管网、农业灌溉等各种用水管网流量监测的多功能磁电式非满管流量测量仪。

本实用新型的技术方案：一种多功能磁电式非满管流量测量仪，包括传感器组件和配合传感器组件的流量计算器，所述流量计算器包括现场显示单元和模型运算变送单元；所述传感器组件包括检测外壳、安装在检测外壳内的流速传感器和液位传感器，且传感器组件通过安装附件安装在被测流体底部，所述流速传感器用于检测测量点流体的实时流速信号，所述液位传感器用于检测测量点流体的实时液位信号，所述流量计算器用于显示及采集流速信号和液位信号，并通过模型运算得出流体的实时流量及累计流量。

本实用新型自带水位检测功能，可用于满管和非满管的情况，能有效防止污物的附着，并且测量的准确性几乎不受附着污的影响，支持圆型、方型、异型管道，适用于各种形状的地下地上管网流水监测，适用于污水管网、原水管网、农业灌溉等各种用水管网流量监测。

优选地，所述检测外壳呈扁平状，厚度小于45CM,可测流体最低液小于20cm,检测外壳的内部设有流速传感器安装位、液位传感器安装位，检测外壳的底部设有底盖。

本实用新型的检测外壳采用扁平型设计，使得其可适用极浅流的情况（只需水面覆盖检测外壳顶面即可）。

优选地，所述流量计算器包括MCU、连接在MCU上的液晶显示模块、RS485信号传输模块、信号换算模块、4-20mA输出模块和频率输出控制模块。

该种结构确保流量计算器可以更好的计算水流流量和显示水流流量。

优选地，所述流速传感器包括带铁芯的线圈、流速传感器引线和两个信号电极和两个接地电极；所述液位传感器采用高精度压力传感器，其包括检测探头、液位信号转换板和液位传感器引线，该液位传感器的液位盲区小于15mm,液位量程在1-2米之间。

该种结构确保流速传感器对管道水流的实时流速检测精确可靠，确保液位传感器对管道水流的实时液位检测精确可靠。

优选地，流速传感器的线圈安装在检测外壳的中部内侧，且流速传感器的电极露于检测外壳的顶部外侧，所述流速传感器安装位包括线圈安装槽、电极安装孔和流速传感器引线孔，所述电极安装孔和流速传感器引线孔均是一端与线圈安装槽连通，另一端通到检测外壳外。

该种结构确保流速传感器的安装稳固可靠，从而保证流速检测稳定可靠。

优选地，液位传感器的检测探头安装在检测外壳的一端，流速传感器的液位信号转换板安装在检测探头的内侧，所述液位传感器安装位包括检测探头安装孔、液位信号转换板安装槽和液位传感器引线孔，所述检测探头安装孔和液位传感器引线孔均是一端与液位信号转换板安装槽连通，另一端通到检测外壳外。

该终结构确保液位传感器的安装稳固可靠，从而保证液位检测稳定可靠。

优选地，所述安装附件包括一带开口的箍紧圈，箍紧圈的开口处通过一双头螺栓和两个锁紧螺母连接，箍紧圈的底部一侧设有安装检测外壳的辅助安装板，所述辅助安装板与箍紧圈一体成型，所述检测外壳通过若干螺杆固定在辅助安装板上。

该种结构不仅方便检测外壳的安装，而且确保其安装牢靠性。

优选地，所述辅助安装板上设有限位槽和配合流速传感器引线孔的辅助引线孔，所述检测外壳上设有配合限位槽的限位凸台，所述检测探头安装孔和液位传感器引线孔均位于限位凸台上。

该种结构确保检测外壳和箍紧圈之间的装配紧密性和牢靠性。

优选地，所述检测外壳的底面与箍紧圈的内侧面贴紧，所述辅助安装板的高度与检测外壳的高度相匹配，所述锁紧螺母通过螺母安装块安装在箍紧圈的开口处内侧。

该种结构进一步确保检测外壳和箍紧圈之间的装配稳固性，从而确保检测外壳安装稳固可靠。

一种多功能磁电式非满管流量测量仪的测量方法，步骤如下：流速传感器根据法拉第定律由一个带铁心的线圈在流量计算器控制下产生交变磁场、在流速传感器表面流经的液体切割磁力线产生电压信号，利用接地电极和信号电极将信号采集传到流量计算器，流量计算器根据信号按一定的算法计算出当前流体的速度；液位传感器检测出管道内水流的实时液位信号传送给流量计算器；流量计算器采集流速传感器信号和液位传感器信号，根据实时的流速和液位信号采用流量模型计算出实时流量，并根据实时流量进行累计。

本实用新型自带水位检测功能，可用于满管和非满管的情况，能有效防止污物的附着，并且测量的准确性几乎不受附着污的影响，支持圆型、方型、异型管道，适用于各种形状的地下地上管网流水监测，适用于污水管网、原水管网、农业灌溉等各种用水管网流量监测。

附图说明

图1为本实用新型中流量检测部分和安装附件的装配结构示意图；

图2为本实用新型中检测外壳的结构示意图；

图3为本实用新型中检测外壳拆掉底盖后的结构示意图；

图4为本实用新型中安装附件的结构示意图；

图5为本实用新型的原理框图；

图中1.流速传感器，2.液位传感器，3.检测外壳，4.底盖，5.线圈安装槽，6.电极安装孔，7.流速传感器引线孔，8.检测探头安装孔，9.液位信号转换板安装槽，10.液位传感器引线孔，11.箍紧圈，12.双头螺栓，13.锁紧螺母，14.螺母安装块，15.辅助安装板，16.限位凸台，17.限位槽，18.辅助引线孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1-5所示，一种多功能磁电式非满管流量测量仪，包括传感器组件和配合传感器组件的流量计算器，流量计算器包括现场显示单元和模型运算变送单元，传感器组件包括检测外壳3、安装在检测外壳3内的流速传感器1和液位传感器2，检测外壳3通过安装附件安装在待测流体底部，流速传感器1用于检测测量点流体的实时流速信号，液位传感器2用于检测测量点流体的实时液位信号，流量计算器用于显示及采集流速信号和液位信号，并通过模型运算得出流体的实时流量及累计流量。检测外壳3呈扁平状，厚度小于45CM,可测流体最低液小于20cm,检测外壳3的内部设有流速传感器安装位、液位传感器安装位和电源安装位，检测外壳3的底部设有底盖4。流量计算器包括MCU、连接在MCU上的液晶显示模块、RS485信号传输模块、信号换算模块、4-20mA输出模块和频率输出控制模块。流速传感器1包括带铁心的线圈、流速传感器引线和三组电极；液位传感器2采用高精度扩张硅压力传感器，其包括检测探头、液位信号转换板和液位传感器引线，该液位传感器的液位盲区小于15mm,液位量程在1-2米之间。流速传感器1的线圈安装在检测外壳3的中部内侧，且流速传感器1的电极露于检测外壳3的顶部外侧，流速传感器安装位包括线圈安装槽5、电极安装孔6和流速传感器引线孔7，电极安装孔6和流速传感器引线孔7均是一端与线圈安装槽5连通，另一端通到检测外壳3外。液位传感器2的检测探头安装在检测外壳3的一端，流速传感器2的液位信号转换板安装在检测探头的内侧，液位传感器安装位包括检测探头安装孔8、液位信号转换板安装槽9和液位传感器引线孔0，检测探头安装孔8和液位传感器引线孔10均是一端与液位信号转换板安装槽9连通，另一端通到检测外壳3外。安装附件包括一带开口的箍紧圈11，箍紧圈11的开口处通过一双头螺栓12和两个锁紧螺母13连接，箍紧圈11的底部一侧设有安装检测外壳3的辅助安装板15，辅助安装板15与箍紧圈11一体成型，检测外壳3通过两个螺杆固定在辅助安装板15上。辅助安装板15上设有限位槽17和配合流速传感器引线孔7的辅助引线孔18，检测外壳3上设有配合限位槽17的限位凸台16，检测探头安装孔8和液位传感器引线孔10均位于限位凸台16上。检测外壳3的底面与箍紧圈11的内侧面贴紧，辅助安装板15的高度与检测外壳3的高度相匹配，锁紧螺母13通过螺母安装块14安装在箍紧圈11的开口处内侧。

一种多功能磁电式非满管流量测量仪的测量方法，步骤如下：流速传感器根据法拉第定律由一个带铁心的线圈在流量计算器控制下产生交变磁场、在流速传感器表面流经的液体切割磁力线产生电压信号，利用接地电极和信号电极将信号采集传到流量计算器，流量计算器根据信号按一定的算法计算出当前流体的速度；液位传感器检测出管道内水流的实时液位信号传送给流量计算器；流量计算器采集流速传感器信号和液位传感器信号，根据实时的流速和液位信号采用流量模型计算出实时流量，并根据实时流量进行累计。

本实用新型的实施例主要支持圆型管道，如需支持方型或者其它异型管道，只需换一下安装附件即可实现。

本实用新型中流速传感器、液位传感器和流量计算器均为市面采购的常规部件，其具体结构和工作原理均为常规手段，故不作细述。

本实用新型主要将流速传感器和液位传感器集成在一个检测外壳内，并将该检测外壳通过安装附件安装于管道底部，使得其可以实时检测管道内水流的流速信号和液位信号，并将该些信号传送给流量计算器，通过目前已有的换算模型计算出管道内水流的实时流量，并进行累计最终得出管道内水流的总流量。

因此，不管管道内的水流是否满管，只需要水流的液位能够超出检测外壳的顶面，即可实现。

Claims (9)

1.一种多功能磁电式非满管流量测量仪，包括传感器组件和配合传感器组件的流量计算器，其特征在于：所述流量计算器包括现场显示单元和模型运算变送单元；所述传感器组件包括检测外壳、安装在检测外壳内的流速传感器和液位传感器，且传感器组件通过安装附件安装在被测流体底部，所述流速传感器用于检测测量点流体的实时流速信号，所述液位传感器用于检测测量点流体的实时液位信号，所述流量计算器用于显示及采集流速信号和液位信号，并通过模型运算得出流体的实时流量及累计流量。

2.根据权利要求1所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：所述检测外壳呈扁平状，厚度小于45CM,可测流体最低液小于20cm,检测外壳的内部设有流速传感器安装位、液位传感器安装位。

3.根据权利要求1所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：所述流量计算器包括MCU、连接在MCU上的液晶显示模块、RS485信号传输模块、信号换算模块、4-20mA输出模块和频率输出控制模块。

4.根据权利要求2所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：所述流速传感器包括带铁芯的线圈、流速传感器引线和两个信号电极和两个接地电极；所述液位传感器采用高精度压力传感器，其包括检测探头、液位信号转换板和液位传感器引线，该液位传感器的液位盲区小于15mm,液位量程在1-2米之间。

5.根据权利要求4所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：流速传感器的线圈安装在检测外壳的中部内侧，且流速传感器的电极露于检测外壳的顶部外侧，所述流速传感器安装位包括线圈安装槽、电极安装孔和流速传感器引线孔，所述电极安装孔和流速传感器引线孔均是一端与线圈安装槽连通，另一端通到检测外壳外。

6.根据权利要求4所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：液位传感器的检测探头安装在检测外壳的一端，流速传感器的液位信号转换板安装在检测探头的内侧，所述液位传感器安装位包括检测探头安装孔、液位信号转换板安装槽和液位传感器引线孔，所述检测探头安装孔和液位传感器引线孔均是一端与液位信号转换板安装槽连通，另一端通到检测外壳外。

7.根据权利要求6所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：所述安装附件包括一带开口的箍紧圈，箍紧圈的开口处通过一双头螺栓和两个锁紧螺母连接，箍紧圈的底部一侧设有安装传感器的辅助安装板，所述辅助安装板与箍紧圈一体成型，所述传感器通过若干螺杆固定在辅助安装板上。

8.根据权利要求7所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：所述辅助安装板上设有限位槽和配合流速传感器引线孔的辅助引线孔，所述检测外壳上设有配合限位槽的限位凸台，所述检测探头安装孔和液位传感器引线孔均位于限位凸台上。

9.根据权利要求8所述的一种多功能磁电式非满管流量测量仪，其特征在于：所述检测外壳的底面与箍紧圈的内侧面贴紧，所述辅助安装板的高度与检测外壳的高度相匹配，所述锁紧螺母通过螺母安装块安装在箍紧圈的开口处内侧。

Images