一种排水管道流体流量监测方法及监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种排水管道流体流量监测方法，包括：在待测管道中安装压力传感器，用于测量流体在该位置的压力变化，在检查井内安装液面高度测量装置，用于测量待测管道或者检查井的液位高度；根据压力传感器检测的压力和液面高度测量装置监测的液位高度，计算待测管道内的流体速度，最终根据待测管道的管径和流体速度，计算管道内液体流量。本发明专利技术还提供了一种排水管道流体流量监测装置。本发明专利技术无需在管道中设置特殊的装置或器件，适用于各种类型和规格的管道，不需要消耗额外的能量或资源，且无需对流体性质、温度、粘度等进行精确的测量或假设，方法简单合理，应用范围广，工作效率高，实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种排水管道流体流量监测方法及监测装置

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[0001]本专利技术属于液体流量监测
，具体涉及一种排水管道流体流量监测方法及监测装置。

技术介绍
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[0002]流量是指单位时间内通过管道或开口的流体体积或质量。流量监测是工业生产、环境保护、水利管理等领域的重要技术手段，可以用于控制和优化流体输送、分配和利用的过程。目前，常用的流量监测装置或系统有以下几种类型：(1)基于差压原理的流量监测装置或系统，如孔板、喷嘴、文丘里管等，它们通过在管道中设置一定形状的节流装置，使流体产生局部加速和压力降低，然后根据两端的压力差计算流量。这种方法简单易行，但存在一定的能量损失和测量误差，而且对流体的性质、温度、粘度等有较高的要求。(2)基于电磁感应原理的流量监测装置或系统，如电磁流量计等，它们通过在管道中设置一对互相垂直的电极和磁场，使流体通过时产生感应电动势，然后根据电动势的大小计算流量。这种方法不受流体性质、温度、粘度等的影响，但需要流体具有一定的导电性，而且对管道材料、电极材料、磁场强度等有较高的要求。(3)基于超声波原理的流量监测装置或系统，如超声波流量计等，它们通过在管道中设置一对相对的超声波发射器和接收器，使超声波在流体中沿着正向和反向传播，然后根据两个方向上的传播时间差计算流量。这种方法不需要接触流体，也不受流体性质、温度、粘度等的影响，但需要校准超声波的传播速度，并且对管道直径、壁厚、内表面光滑度等有较高的要求。(4)基于多普勒效应的流量监测装置或系统，如多普勒流量计，它们通过在管道中设置一个高频声波或超声波发射、接收探头，通过测量流体中悬浮颗粒或气泡的回波频率变化来计算流体的速度。这种方法不受流体性质、温度、粘度等的影响，但对于低流速液体无法提供准确的测量结果。
[0003]以上几种类型的流量监测装置或系统都有各自的优缺点，但都存在一些共同的问题和缺点：(1)需要在管道中设置特殊的装置或器件，增加了安装和维护的成本和难度；(2)需要对管道材料、尺寸、形状等进行严格的选择和设计，限制了应用范围和灵活性；(3)需要对流体性质、温度、粘度等进行精确的测量或假设，增加了测量误差和不确定性；(4)多普勒流量计测量范围有限，尤其流体在低速流动时，可能无法提供准确的测量结果；同时，只适用于液体中含有悬浮颗粒或气泡的情况，对于单相流体(即没有悬浮颗粒或气泡的纯液体)，它无法提供准确的测量。(5)需要消耗一定的能量或资源，降低了效率和环保性。
[0004]因此，在现有技术中还没有一种能够适用于各种情况和条件下，简单可靠地监测流体流量的装置或系统。基于此，本专利技术提供一种排水管道流体流量监测方法及监测装置以解决上述问题。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的第一目的是针对现有技术的不足，提供一种排水管道流体流量监测方法，能够适用于各种情况和条件，简单可靠地监测流体流量；
[0006]本专利技术的第二目的是提供一种排水管道流体流量监测装置。
[0007]为了实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008](一)本专利技术提供一种排水管道流体流量监测方法，包括：在待测管道中安装压力传感器，用于测量流体在该位置的压力变化；在检查井内安装液面高度测量装置，用于测量待测管道或者检查井的液位高度；根据压力传感器检测的压力和液面高度测量装置监测的液位高度，计算待测管道内的流体速度，最终根据待测管道的管径和流体速度，计算管道内液体流量。
[0009]进一步的，本专利技术具体包括以下步骤：
[0010]S1、通过压力传感器检测到待测管道中测点的压强为P；
[0011]S2、通过液面高度测量装置，测量液面高度测量装置与液面的距离h1；
[0012]S3、根据压力传感器与压力传感器的垂直距离h和液面高度测量装置与液面的距离h1，计算压力传感器与液面的距离h2；
[0013]S4、计算压力传感器检测的理论高度hs；
[0014]S5、压力传感器检测的高度差为Δh，根据Δh计算待测管道内的流体速度v，根据待测管道的管径和流体速度，计算管道内液体流量。
[0015]进一步的，所述步骤S4中，压力传感器检测的理论高度hs＝P/(ρg)；其中，P为待测管道中测点的流体压强，ρ是流体的密度，g是重力加速度。
[0016]进一步的，所述步骤S5中，压力传感器检测的高度差为Δh＝h2
‑
hs，且Δh＝v2/(2g)，即可计算得到待测管道内的流体速度v。
[0017]进一步的，所述压力传感器安装在待测管道内部，且压力传感器分布在液面下方；所述高度测量装置固定设置在检查井的侧壁上，且高度测量装置分布在液面上方。
[0018]进一步的，所述高度测量装置为激光液位计。
[0019](二)本专利技术还提供一种排水管道流体流量监测装置，包括压力传感器和液面高度测量装置；所述压力传感器固定安装在待测管道内部任意位置，且压力传感器分布在液面下方；所述高度测量装置固定设置在检查井的侧壁上，且高度测量装置分布在液面上方。
[0020]进一步的，所述检查井设置在待测管道上方，且检查井与待测管道相互垂直。
[0021]进一步的，所述检查井的侧壁上设置有固定支架；所述固定支架包括支撑平台和斜撑，所述支撑平台水平固定在检查井的侧壁上，所述斜撑倾斜设置在支撑平台下方，斜撑的两端分别与支撑平台和检查井固定连接；所述液面高度测量装置固定安装在支撑平台上。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023](1)本专利技术提供一种新型的流量监测装置，不需要在管道中设置特殊的装置或器件，只需要在管道内部安装一个压力传感器，检查井壁位置安装一个液面高度测量装置，简化了安装和维护的过程；
[0024](2)本专利技术不受管道材料、尺寸、形状等的限制，可以适用于各种类型和规格的管道，提高了应用范围和灵活性；
[0025](3)本专利技术不需要对流体性质、温度、粘度等进行精确的测量或假设，只需要根据伯努利定理和连续方程式进行计算，减少了测量误差和不确定性；
[0026](4)本专利技术不需要消耗额外的能量或资源，只需要利用流体本身的压力变化和流
速变化即可实现流体流量的监测，提高了效率和环保性。
附图说明：
[0027]图1是本专利技术实施例流量监测方法流程图；
[0028]图2是本专利技术实施例流量监测装置结构示意图；
[0029]附图中的标记为：
[0030]1、主机；2、压力传感器；3、出流管道；4、固定支架；5、液面高度测量装置；6、检查井；7、入流管道。
具体实施方式：
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排水管道流体流量监测方法，其特征在于，包括：在待测管道中安装压力传感器，用于测量流体在该位置的压力变化；在检查井内安装液面高度测量装置，用于测量待测管道或者检查井的液位高度；根据压力传感器检测的压力和液面高度测量装置监测的液位高度，计算待测管道内的流体速度，最终根据待测管道的管径和流体速度，计算管道内液体流量。2.根据权利要求1所述的排水管道流体流量监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、通过压力传感器检测到待测管道中测点的压强为P；S2、通过液面高度测量装置，测量液面高度测量装置与液面的距离h1；S3、根据压力传感器与压力传感器的垂直距离h和液面高度测量装置与液面的距离h1，计算压力传感器与液面的距离h2；S4、计算压力传感器检测的理论高度hs；S5、压力传感器检测的高度差为Δh，根据Δh计算待测管道内的流体速度v，根据待测管道的管径、液位和流体速度，计算管道内液体流量。3.根据权利要求2所述的排水管道流体流量监测方法，其特征在于，所述步骤S4中，压力传感器检测的理论高度hs＝P/(ρg)；其中，P为待测管道中测点的流体压强，ρ是流体的密度，g是重力加速度。4.根据权利要求2所述的排水管道流体流量监测方法，其特征在于，所述步骤S5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振，章院灿，马勇，戴旭，杨尧，曹恒祥，
申请(专利权)人：南京大学环境规划设计研究院集团股份公司，
类型：发明
国别省市：