一种小型泵站的自动水量计量方法技术

一种小型泵站的自动水量计量方法，属于节水灌溉技术领域。主要在水泵出水口管道上装设一个压力检测装置测定压力，再检测泵站水源水面至泵站出水管中心线的距离，并利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线三个方程的相关关系推导出泵站流量计算公式。采用该计量方法，开发小型水泵计量装置与控制器，可以适应不同场合、不同型号泵站量水计量，具有成本低、装置简单、操作简便，计量准确的特点，可在小型泵站中推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小型泵站的自动水量计量方法，属于节水灌溉

技术介绍
农业灌溉用水占总水量的60％以上，对农业灌溉用水进行计量，按方收费，对推进农业节水灌溉有着十分重要的意义，目前，采用现有的泵站计量装置(设备)成本较高，很难大面积推广。专利内容本专利技术的目的就是针对现有水量计量技术存在的不足，根据水泵进出水口的能量伯努利方程、水量连续方程与水泵性能曲线，提供出一种小型泵站的自动水量计量方法。本专利技术的目的是这样实现的，一种小型泵站的自动水量计量方法，其特征是，先测定水泵出水管压力，然后检测泵站进水池水面至泵站出水管中心基准线的距离，最后利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线，推导出泵站流量计算公式；其中，以进水口1-1断面至出水管2-2断面，建立伯努利能量方程：p1ρ+v122g-h1=v222g+p2ρ+hf-Ht---(1)]]>式中，p1为进水口1-1断面的压力，其值为零；ρ为1.0；v1,v2分别为进水口1-1和出水管2-2断面水流速度；p2为出水管2-2断面压力表读数；h1为泵站进水池水面至泵站出水管中心线的距离；hf为水头损失；Ht为水泵扬程；建立水量连续方程：A1v1＝A2v2＝Q(2)式中，A1为进水口1-11断面面积；A2为出水管2-2断面面积；Q为管道中的流量；建立水泵性能曲线方程：Ht＝aQ2+bQ+c(3)式中，a,b,c为系数，根据水泵性能曲线可以得出；由方程(1)、(2)和(3)可以推导出泵站流量与水位、压力的关系如下：Q=-b+b2-4(a+12gA12-12gA22)(c-p2-hf-h1)2(a+12gA12-12gA22)---(4)]]>测得h1和p2就可计算出泵站流量，从而得到泵站的抽水量。所述水泵出水管压力通过装设在水泵出水管上的压力检测装置测定，所述压力检测装置为压力表。本专利技术方法先进科学，通过本专利技术提供的方法，一种小型泵站水量计量方法，主要在水泵出水口管道上装设一个压力检测装置测定压力，再检测泵站水源水面至泵站出水管中心线的距离。利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线，推导出泵站流量计算公式。并以此开发水泵水量计量装置。通过本计量方法研发，能实现对小型泵站抽水量精确计量，节约农业灌溉用水量。主要检测参数有：水泵出水口管道水压(P2)；泵站进水口水位至泵站出水管中心线的距离(h1)。整个系统有带通讯功能的压力表、水位检测与通讯和带CPU模块、存储模块和通讯模块的计算单元等组成。以此方法，开发的硬件装置简单、成本低、计算公式逻辑性强，计量精确，操作方便。所述方法中的水量计算公式，可以适应不同场合、不同类型的灌溉提水泵站(混流泵、离心泵、轴流泵、潜水泵站等)的水量计量。小型灌溉泵站数量众多，以往的计量装置成本高，很难大面积推广。本专利技术小型泵站计量方法和开发的相应装置，仅为现有同类计量设备的十分之一左右，可以大面积推广。附图说明图1为水泵抽水原理示意图。具体实施方式：在泵站出水管口装设一个压力表，在水源装设测量水位装置，测定水泵出水管压力和泵站水源水面(进水池水面)至泵站出水管中心基准线的距离两个参数；以进水口1-1断面至出水管2-2断面，建立伯努利能量方程：p1ρ+v122g-h1=v222g+p2ρ+hf-Ht---(1)]]>式中，p1为进水口1-1断面的压力，其值为零；ρ为1.0；v1,v2分别为进水口1-1和出水管2-2断面水流速度；p2为出水管2-2断面压力表读数；h1为泵站进水池水面至泵站出水管中心线的距离；hf为水头损失；Ht为水泵扬程；建立水量连续方程：A1v1＝A2v2＝Q(2)式中，A1为进水口1-11断面面积；A2为出水管2-2断面面积；Q为管道中的流量；建立水泵性能曲线方程：Ht＝aQ2+bQ+c(3)式中，a,b,c为系数，根据水泵性能曲线可以得出；由方程(1)、(2)和(3)可以推导出泵站流量与水位、压力的关系如下：Q=-b+b2-4(a+12gA12-12gA22)(c-p2-hf-h1)2(a+12gA12-12gA22)---(4)]]>测得h1和p2就可计算出泵站流量，从而得到泵站的抽水量，即可计算出水泵流量。方法及系统结构简单，成本低，实施容易，计量可靠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型泵站的自动水量计量方法，其特征是，先测定水泵出水管压力，然后检测泵站进水池水面至泵站出水管中心基准线的距离，最后利用伯努利能量方程、水量连续方程和水泵性能曲线，推导出泵站流量计算公式；其中，以进水口1‑1断面至出水管2‑2断面，建立伯努利能量方程：p1ρ+v122g-h1=v222g+p2ρ+hf-Ht---(1)]]>式中，p1为进水口1‑1断面的压力，其值为零；ρ为1.0；v1,v2分别为进水口1‑1和出水管2‑2断面水流速度；p2为出水管2‑2断面压力表读数；h1为泵站进水池水面至泵站出水管中心线的距离；hf为水头损失；Ht为水泵扬程；建立水量连续方程：A1v1＝A2v2＝Q   (2)式中，A1为进水口1‑11断面面积；A2为出水管2‑2断面面积；Q为管道中的流量；建立水泵性能曲线方程：Ht＝aQ2+bQ+c   (3)式中，a,b,c为系数，根据水泵性能曲线可以得出；由方程(1)、(2)和(3)可以推导出泵站流量与水位、压力的关系如下：Q=-b+b2-4(a+12gA12-12gA22)(c-p2-hf-h1)2(a+12gA12-12gA22)---(4)]]>测得h1和p2就可计算出泵站流量，从而得到泵站的抽水量。...

【技术特征摘要】
1.一种小型泵站的自动水量计量方法，其特征是，先测定水泵出水管压力，
然后检测泵站进水池水面至泵站出水管中心基准线的距离，最后利用伯努利能
量方程、水量连续方程和水泵性能曲线，推导出泵站流量计算公式；
其中，以进水口1-1断面至出水管2-2断面，建立伯努利能量方程：
p1ρ+v122g-h1=v222g+p2ρ+hf-Ht---(1)]]>式中，p1为进水口1-1断面的压力，其值为零；
ρ为1.0；
v1,v2分别为进水口1-1和出水管2-2断面水流速度；
p2为出水管2-2断面压力表读数；
h1为泵站进水池水面至泵站出水管中心线的距离；
hf为水头损失；
Ht为水泵扬程；
建立水量连续方程：
A1v1＝A...

【专利技术属性】
技术研发人员：程吉林，陈兴，袁承斌，蒋晓红，张礼华，龚懿，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32