一种高精度小流量渗流量自动测量方法技术

本发明专利技术公开一种高精度小流量渗流量自动测量方法，对小流量渗流量实现自动化测量，通过切换控制阀装置，实现测量的自动切换；通过翻斗体来计量水量，翻斗体的翻转转换成电脉冲，实现自动采集；通过提高精度测量方法例如对脉冲信号的测量采取中断方式，实现对小流量的准确测量，通过自动测量方式，可以实现定时测量、连续测量和根据指令测量。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度小流量渗流量自动测量方法
本专利技术涉及一种大坝渗流监测领域，具体涉及高精度小流量渗流量自动测量方法。
技术介绍
渗流量监测是大坝渗流监测的一个重要内容，一般来说，当渗流量为1L/s～300L/s时，可以通过三角堰或矩形堰的方式实行自动监测，但是当渗流量小于1L/s时，根据规范要求，一般采用容积法进行测量，容积法一般只能通过人工的方法进行测量。人工测量，测量精度低，耗时费力，测量不及时，测量频度低，不能及时发现渗流量的异常变化。因此，必须及时准确测量渗流量变化，是大坝监测的一项重要内容，将小流量渗流量监测实现自动化，是对大坝安全自动化监测的完善与补充，是十分必要的。渗流量小，容易被管理人员忽视，很少进行人工测量或者根本不进行测量，而渗流量的细微变化反应了库水位、大坝坝体渗流等因素的关联状况，通过长期监测，可以获得这方面信息的相关性，能够从更精细化的角度深入感知大坝坝体渗流的变化规律，为大坝安全管理与调度提供依据和重要的补充。目前主要是通过人工的方式进行测量小流量量水堰的流量，具体方式是：测量人员到渗漏水点，用量筒收集本测量点的全部渗漏水，并记录收集时间，当收集的时间到，停止收集，测量已收集到的渗漏水量，计算渗流量。这种方式，必须测量人员到现场，利用量筒收集渗漏水，一般是一周或一个月才能进行一次，每次只持续几分钟至一个小时左右，其它时间段是监控的空白，无法获得这个时间段的测量数据。另外人工测量劳动强度大，测量精度受人的因素影响，测量精度低，测量不及时。
技术实现思路
>专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种可以高精度、全天候进行自动测量，时刻监控流量的变化的高精度小流量渗流量自动测量方法。技术方案：本专利技术包括以下步骤：S1、将流量测量装置设置在渗漏水点；所述流量测量装置包括渗漏水收集管装置、翻斗测量装置、信号传输装置、控制阀装置和处理器装置，所述渗漏水收集管装置包括收集端口、第一出水端口和第二出水端口，第二出水端口与翻斗测量装置连接，所述翻斗测量装置包括测量箱体，在测量箱体内设有进水漏斗、翻斗体、翻斗支撑柱、第一限位块和第二限位块，在测量箱体且对应第一限位块和第二限位块的位置分别设有第三出水端口和第四出水端口，翻斗支撑柱上设有干簧管装置，翻斗体上设有磁铁，所述控制阀装置包括第一控制阀、第二控制阀和电磁阀控制器，其中第一控制阀设在第一出水端口，第二控制阀设有第二出水端口，所述处理器装置分别与信号传输装置、控制阀装置和干簧管装置连接；所述处理器装置包括信号采集模块、数据处理模块和外部时钟模块，所述信号传输装置包括GPRS模块；S2、确定测量参数：所述翻斗体翻转时，所述干簧管装置与磁铁产生一次吸合、断开状态后发出的脉冲信号，且发出一次脉冲信号代表翻斗体翻转一次产生一斗水量；S2、当达到定时测量时间或收到测量命令时，通过控制处理器装置控制控制阀装置，使第一控制阀处于闭合状态，第二控制阀处于打开状态；S3、翻斗体翻转到第N个脉冲信号时，即水流稳定后，开始计时测量，继续保持翻斗体翻转状态，当累计测量到第M个脉冲信号时，结束测量，同时控制处理器装置控制控制阀装置，使第二控制阀处于闭合状态，第一控制阀处于打开状态；S4、计算流量：将上述测量时间设为T，单位为s，翻斗体的一斗水量设为Q，单位为L，计算公式为：其中q为流量，单位为L/s；S5、将测量结束后的结果通过信号传输装置发送到监控站。作为本专利技术的进一步改进，在S1中，所述进水漏斗位于翻斗体的上端，翻斗体与翻斗支撑柱转动连接，所述翻斗体包括两个斗室，所述两个斗室为两个对称的三角形立方体，所述第三出水端口和第四出水端口分别对应两个斗室的出水口位置，所述第一限位块和第二限位块分别设有两个斗室的出水口位置的底部。作为本专利技术的进一步改进，在S1中，所述干簧管装置包括两个双干簧管、两个簧管板，所述磁铁的数量为两个且分别设在两个斗室的侧壁，两个簧管板分别设于翻斗支撑柱的两侧，双干簧管分别设于两个簧管板上，所述双干簧管包括两个错位设置的单簧管，双干簧管安装在翻斗体的斗室翻倒时磁铁运动划过的圆弧路径的中点。作为本专利技术的进一步改进，在S3中，M-N≥10，M-N差值越大，精度越高，可以通过命令来改变参数M和N。作为本专利技术的进一步改进，所述处理器装置包括信号采集模块、数据处理模块和外部时钟模块，所述信号传输装置包括GPRS模块。作为本专利技术的进一步改进，在S3中，对脉冲信号的测量采取中断方式，所述处理器装置包括一个时钟源、一个n位定时器、一个m位定时器和一个数据处理单元；把该定时器中n位计数器溢出脉冲作为另一个m位定时器中计数器的工作时钟，同时，将要测量的脉冲信号同时接到两个定时器中的捕捉器输入端，使在脉冲信号的边沿触发下用两个捕捉器同时捕捉对应的时间值，即可得到一个频率F0工作时钟下的时间值和另一个频率F1＝F0/2n作为工作时钟的高位时间值。有益效果：(1)、本方法的核心是对小流量渗流量实现自动化测量；(2)、通过切换控制阀装置，实现测量的自动切换；(3)、通过翻斗体来计量水量，翻斗体的翻转转换成电脉冲，实现自动采集；(4)、通过提高精度测量方法例如对脉冲信号的测量采取中断方式，实现对小流量的准确测量。(5)、通过自动测量方式，可以实现定时测量、连续测量和根据指令测量。附图说明图1为本专利技术的翻斗测量装置的结构图。图2为本专利技术的流量测量装置的控制模块的连接图。具体实施方式下面通过附图对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：技术方案：本专利技术包括以下步骤：S1、将流量测量装置设置在渗漏水点；将流量测量装置设置在渗漏水点；所述流量测量装置包括渗漏水收集管装置1、翻斗测量装置2、信号传输装置3、控制阀装置4和处理器装置5，所述渗漏水收集管装置1包括收集端口、第一出水端口和第二出水端口，第二出水端口与翻斗测量装置2连接，所述翻斗测量装置2包括测量箱体，在测量箱体内设有进水漏斗6、翻斗体7、翻斗支撑柱8、第一限位块9和第二限位块10，在测量箱体且对应第一限位块9和第二限位块10的位置分别设有第三出水端口11和第四出水端口12，所述翻斗体7包括两个斗室，所述两个斗室为两个对称的三角形立方体，所述第三出水端口11和第四出水端口12分别对应两个斗室的出水口位置，所述第一限位块9和第二限位块10分别设有两个斗室的出水口位置的底部，翻斗支撑柱8上设有干簧管装置，翻斗体7上设有磁铁17，所述干簧管装置包括两个双干簧管13、两个簧管板14，所述磁铁的数量为两个且分别设在两个斗室的侧壁，两个簧管板14分别设于翻斗支撑柱8的两侧，双干簧管13分别设于两个簧管板14上，所述双干簧管13包括两个错位设置的单簧管，双干簧管13安装在翻斗体7的斗室翻倒时磁铁运动划过的圆弧路径的中点，所述控制阀装置4包括第一控制阀15、第二控制阀16和电磁阀控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度小流量渗流量自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将流量测量装置设置在渗漏水点；所述流量测量装置包括渗漏水收集管装置、翻斗测量装置、信号传输装置、控制阀装置和处理器装置，所述渗漏水收集管装置包括收集端口、第一出水端口和第二出水端口，第二出水端口与翻斗测量装置连接，所述翻斗测量装置包括测量箱体，在测量箱体内设有进水漏斗、翻斗体、翻斗支撑柱、第一限位块和第二限位块，在测量箱体且对应第一限位块和第二限位块的位置分别设有第三出水端口和第四出水端口，翻斗支撑柱上设有干簧管装置，翻斗体上设有磁铁，所述控制阀装置包括第一控制阀、第二控制阀和电磁阀控制器，其中第一控制阀设在第一出水端口，第二控制阀设有第二出水端口，所述处理器装置分别与信号传输装置、控制阀装置和干簧管装置连接；/nS2、确定测量参数：所述翻斗体翻转时，所述干簧管装置与磁铁产生一次吸合、断开状态后发出的脉冲信号，且发出一次脉冲信号代表翻斗体翻转一次产生一斗水量；/nS2、当达到定时测量时间或收到测量命令时，通过控制处理器装置控制控制阀装置，使第一控制阀处于闭合状态，第二控制阀处于打开状态；/nS3、翻斗体翻转到第N个脉冲信号时，即水流稳定后，开始计时测量，继续保持翻斗体翻转状态，当累计测量到第M个脉冲信号时，结束测量，同时控制处理器装置控制控制阀装置，使第二控制阀处于闭合状态，第一控制阀处于打开状态；/nS4、计算流量：将上述测量时间设为T，单位为s，翻斗体的一斗水量设为Q，单位为L，计算公式为：...

【技术特征摘要】
1.一种高精度小流量渗流量自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将流量测量装置设置在渗漏水点；所述流量测量装置包括渗漏水收集管装置、翻斗测量装置、信号传输装置、控制阀装置和处理器装置，所述渗漏水收集管装置包括收集端口、第一出水端口和第二出水端口，第二出水端口与翻斗测量装置连接，所述翻斗测量装置包括测量箱体，在测量箱体内设有进水漏斗、翻斗体、翻斗支撑柱、第一限位块和第二限位块，在测量箱体且对应第一限位块和第二限位块的位置分别设有第三出水端口和第四出水端口，翻斗支撑柱上设有干簧管装置，翻斗体上设有磁铁，所述控制阀装置包括第一控制阀、第二控制阀和电磁阀控制器，其中第一控制阀设在第一出水端口，第二控制阀设有第二出水端口，所述处理器装置分别与信号传输装置、控制阀装置和干簧管装置连接；
S2、确定测量参数：所述翻斗体翻转时，所述干簧管装置与磁铁产生一次吸合、断开状态后发出的脉冲信号，且发出一次脉冲信号代表翻斗体翻转一次产生一斗水量；
S2、当达到定时测量时间或收到测量命令时，通过控制处理器装置控制控制阀装置，使第一控制阀处于闭合状态，第二控制阀处于打开状态；
S3、翻斗体翻转到第N个脉冲信号时，即水流稳定后，开始计时测量，继续保持翻斗体翻转状态，当累计测量到第M个脉冲信号时，结束测量，同时控制处理器装置控制控制阀装置，使第二控制阀处于闭合状态，第一控制阀处于打开状态；
S4、计算流量：将上述测量时间设为T，单位为s，翻斗体的一斗水量设为Q，单位为L，计算公式为：其中q为流量，单位为L/s；
S5、将测量结束后的结果通过信号传输装置发送到监控站。


2.按权利要求1所述的高精度小流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国祥，葛从兵，王士军，张国栋，谷艳昌，陈剑，王宏，黄海兵，严吉皞，吴云星，庞琼，陈明，范磊然，董福昌，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32