流量测量制造技术

本发明专利技术公开了一种控制液体通过开放通道或管道(14)的流动的下冲门系统。所述系统包括适于由控制装置升高和降低以允许液体沿着所述开放通道或管道(14)流动的门叶(16)，所述门叶(16)在门叶(16)的端部具有分流器(36)，以在所述门叶(16)处于打开位置时引导液体在所述门叶(16)之下并通过开口(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过浸没孔的流量测量，特别但不是排它地，涉及通过下冲灌溉门的 流量测量。
技术实现思路
根据一方面，本专利技术提供了一种控制液体通过开放通道或管道的流动的下冲门系 统，所述系统包括适于由控制装置升高和降低以允许液体沿着所述开放通道或管道流动的 门叶，所述门包括在所述门叶的端部的分流器，以在所述门叶处于打开位置时引导液体在 所述门叶之下并通过开口。 在一实施例中，所述分流器包括从所述门叶的所述端部的一侧大致水平设置的突 起，或在所述门叶的上游或在所述门叶的下游。优选地，弓形部分设置成沿着所述大致水平 设置的突起的自由端。 在进一步的实施例中，所述分流器包括沿着所述门叶的所述端部的一侧的弓形部 分。优选地，所述分流器还包括从所述门叶的所述端部的另一侧大致水平设置的突起。 优选地，所述下冲门系统还包括在所述开放通道或管道的底部上的一对声换能 器，适于提供至所述大致水平设置的突起以及从其下方的声学路径，以允许测量所述门叶 的开口。 优选地，所述下冲门系统还包括多个成对的声换能器，它们在所述开放通道或管 道的相对侧上形成声阵列，以在使用中提供许多交叉声学路径的多个平面，用于测量通过 所述门开口的流动速度。 在一实施例中，在所述开放通道或管道的相对侧上的所述多个成对的声换能器在 所述门叶的下游并与之相邻。 在进一步的实施例中，在所述开放通道或管道的相对侧上的所述多个成对的声换 能器在所述门叶的上游并与之相邻。 在进一步的实施例中，在所述开放通道或管道的相对侧上的所述多个成对的声换 能器的一组相应的声换能器在所述门叶的下游并与之相邻，在所述开放通道或管道的相对 侧上的所述多个成对的声换能器的另一组相应的声换能器在所述门叶的上游并与之相邻， 所述许多交叉声学路径的多个平面交叉通过所述门开口。 优选地，所述多个成对的声换能器具有相对于流动方向的小束角，以允许每个声 阵列具有更短的宽度。 根据进一步的方面，本专利技术提供了一种控制液体通过开放通道或管道的流动的下 冲门系统，所述系统包括适于由控制装置升高和降低以允许液体沿着所述开放通道或管道 流动的门叶、在所述开放通道或管道的相对侧上形成声阵列以在使用中提供许多交叉声学 路径的多个平面用于测量通过所述门开口的流动速度的多个成对的声换能器、以及测量所 述门叶的开口的高度的装置。 优选地，所述下冲门系统还包括在所述开放通道或管道的底部上的一对声换能 器，适于提供至所述门叶以及从其下方的声学路径，以允许测量所述门叶的开口。 在一实施例中，在所述开放通道或管道的相对侧上的所述多个成对的声换能器在 所述门叶的下游并与之相邻。 在进一步的实施例中，在所述开放通道或管道的相对侧上的所述多个成对的声换 能器的一组相应的声换能器在所述门叶的下游并与之相邻，在所述开放通道或管道的相对 侧上的所述多个成对的声换能器的另一组相应的声换能器在所述门叶的上游并与之相邻， 所述许多交叉声学路径的多个平面交叉通过所述门开口。 优选地，所述多个成对的声换能器具有相对于流动方向的小束角，以允许每个声 阵列具有更短的宽度。 优选地，所述下冲门系统还包括在所述门叶的端部的分流器，以在所述门叶处于 打开位置时引导液体在所述门叶之下并通过门开口。 在一实施例中，所述分流器包括沿着所述门叶的所述端部的一侧的弓形部分。优 选地，所述分流器还包括从所述门叶的所述端部的另一侧大致水平设置的突起。 在进一步的实施例中，所述分流器包括从所述门叶的所述端部的一侧大致水平设 置的突起，或在所述门叶的上游或在所述门叶的下游。优选地，弓形部分设置成沿着所述大 致水平设置的突起的自由端。 根据进一步的方面，本专利技术提供了一种测量穿过安装在开放通道或管道中的下冲 门系统的开放门的液体的流率的方法，所述方法包括以下步骤：在所述开放通道或管道的 相对侧上提供形成声阵列的多个成对的声换能器，所述声阵列产生许多交叉声学路径的多 个平面；提供测量所述开放门相对于所述开放通道或管道的基座的高度的装置；通过利用 所述声阵列来确定穿过所述开放门的所述液体的垂直速度分布；通过利用所述装置来测量 所述开放门相对于所述开放通道或管道的所述基座的高度从而确定所述开放门的高度；通 过利用所述开放门的所述确定的高度来计算所述垂直速度分布的速度积分；以及通过将所 述声阵列的预定内部宽度乘以所述速度积分来计算穿过所述开放门的所述液体的所述流 率。 根据下面的描述，本专利技术的这些及其他必要的或优选的特征将是显而易见的。【附图说明】 结合附图，根据下面的详细描述，本专利技术优选实施例的结构和功能特征将变得更 加明显，其中： 图1是灌溉系统中下冲门的横截面图，其中门是打开的并且示出了水流过该门； 图2是与图1类似的视图，其中根据本专利技术的第一方面，声换能器阵列在安装于开 放通道中的下冲门的下游侧上； 图3是图1的放大视图，示出了在图1所示的门周围的速度分布； 图4是与图2类似的视图，其中门边缘沿门的前表面具有优选的弓形部分； 图5是与图2类似的视图，其中声换能器在门的任一侧上； 图6是与图5类似的视图，包括测量门开口的优选装置； 图7是与图4类似的视图，其中门在管的端壁的前面； 图8是图2的透视图； 图9是图7的透视图； 图10是根据本专利技术第二方面的下冲门的横截面图，该下冲门具有优选的分流器 和声换能器的阵列，它们在安装于开放通道中的下冲门的下游侧上； 图11是与图10类似的视图，其中门边缘沿门的前表面具有优选的弓形部分； 图12是与图11类似的视图，包括测量门开口的优选装置； 图13是与图10类似的视图，具有的声换能器的阵列在安装于开放通道中的下冲 门的上游侧上，优选的弓形部分沿着分流器的前表面； 图14是与图13类似的视图，包括测量门开口的优选装置； 图15是与图14类似的视图，其中门在管的端壁的前面；以及 图16是与图15类似的视图，其中门和声换能器的阵列安装在管出口端壁的下游。【具体实施方式】 为了避免重复描述，在适用的情况下，将在整个图示实施例中示出相同的附图标 记来表示类似的整体。 穿过浸没矩形孔的流量通常由以下能量方程计算： 其中： Q=流率（m3/s) w =矩形孔开口的宽度（m) h =矩形孔开口的高度（m) g =重力加速度（m/s2) u =孔上游的水位（m) d =孔下游的水位（m) Cc =收缩系数=孔后面水柱的深度/孔开口高度 该方程源自于伯努利方程，其仅表明动能和势能之和在定压下始终恒定。 其中： p是压力 P是密度 V是速度当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制液体通过开放通道或管道的流动的下冲门系统，所述系统包括适于由控制装置升高和降低以允许液体沿着所述开放通道或管道流动的门叶，所述门包括在所述门叶的端部的分流器，以在所述门叶处于打开位置时引导液体在所述门叶之下并通过开口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DV皮尔逊，RJ泰雷尔，
申请(专利权)人：鲁比康研究有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU