大口径污水流动模拟与校准装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种大口径污水流动模拟与校准装置以及方法。所述大口径污水流动模拟与校准装置包括水流调控系统、检测段和回流渠。水流调控系统通过供水管和检测段中的检测管道连接，供水管上安装有标准流量计，检测管道上安装有待检流量计，检测管道设置在回流渠的上方，回流渠接入水流调控系统。采用本发明专利技术中的装置，通过调节供水管上的控制闸阀或提升泵的频率即可调节水流流量，可以更加全面地模拟检测管道中流体在不同流量下的状态以供测量校准使用。校准使用。校准使用。

【技术实现步骤摘要】
大口径污水流动模拟与校准装置以及方法


[0001]本专利技术涉及流量检测
，具体地说是一种大口径污水流动模拟与校准装置以及方法。

技术介绍

[0002]随着民众和政府对环境保护的重视，全国各地都在大力兴建污水处理工程，由于污水处理所使用的管道多数为较大口径的管道，因此对较大口径的污水管道流量计的检定是检定工作中非常重要的一部分。但如苗豫生在《大口径流量计校准方法的研究》中所说，我国当前在大口径流量计的校准方面，规范制度还不完善，相关技术及校准方法仍存在优化的空间。申请号为201711214191.1的专利申请文件中公开了《一种大口径液体流量计在线校准装置》，其主要用于校准安装在液体管道上的被校液体流量计，使用插入式流量计作为标准流量计，解决了管道内外壁锈蚀以及管道操作空间狭小导致的大口径流量计无法现场校准的问题。申请号为201110396651.3的专利申请文件中公开了《一种大口径电磁流量计在线校准的方法》，该方法通过测量管道几何参数，分析管道内液体的流动形态，通过数学建模分析敏感点位置，然后安放温度、压力测试装置进行测量，最后通过数据分析得到平均流速。在不改动管道的前提下提出了一种构思新颖，校准精确的大口径电磁流量计校准方法。申请号为 201621041635.7的专利申请文件中公开了《一种流量计现场检定及数据处理系统》，其通过对现有金属量器进行改进，消除了传统人工目测所带来的人为误差，使整个操作从原来的人工操作转变成全自动数据采集和计算，减少了系统误差，提高了检测精度和测量效率。张东飞、耿存杰、刘晓平、沈琦的《基于标准表定点量传的大口径电磁流量计在线校准方式研究》中提出了一种根据现场被校准流量计的管道口径、材质和流速大小，在标准表内设置相同条件的实验室溯源数据来提高校准精度的方法。
[0003]当前更多的大口径流量计校准方面的研究，是对已有装置或方法的改进。以上各种检定装置和方法都是针对大口径流量计的现场校准，而对于在实验室中使用的大口径流量计的校准装置的设计则相对较少。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是提供一种大口径污水流动模拟与校准装置以及方法，以便于在实验室进行相应流量计的检定和校准工作。
[0005]本专利技术是这样实现的：一种大口径污水流动模拟与校准装置，包括水流调控系统、检测段和回流渠。水流调控系统通过供水管和检测段中的检测管道连接，供水管上安装有标准流量计，检测管道上安装有待检流量计，检测管道设置在回流渠的上方，回流渠接入水流调控系统。采用这样的结构，通过调节供水管上的控制闸阀即可调节水流流量，可以更加全面地模拟检测管道中流体在不同流量下的状态以供测量校准使用。
[0006]优选的，水流调控系统包括控制系统、蓄水池、供水管、提升泵、控制闸阀和标准流量计，供水管依次连接提升泵、控制闸阀后接入检测管道，标准流量计安装在供水管上，控
制系统连接提升泵、控制闸阀和标准流量计。采用此结构，在设定好检测所需要的流量后，控制系统可以通过读取标准流量计的读数来自行调节，使流量满足设定值。
[0007]优选的，控制系统调节供水管中流量的方式有两种：调节变频器的频率或调节控制闸阀的开度，调节变频器的方式更加节能且精确，因此使用时默认使用调节变频器的方式，在有特殊需要时，也可改为调节控制闸阀阀门开度的方式。
[0008]优选的，供水管的出水口形状为扁平的扇形结构，供水管出水口伸入到检测管道中，并将两者接口处密封。采用这种结构，可以使供水管的出水水流更为均匀，降低水流过大时的不确定性。
[0009]优选的，在检测管道中，在供水管的出水口和待检流量计的检测点之间依次安装有三层挡板，三层挡板高度沿水流方向依次降低。采取这种结构，当三层挡板都被充满后，当流体由供水管进入检测管道时，会有等量的流体从挡板溢出，流经待检流量计的测量点。因此当三层挡板充满后，单位时间内流经待检流量计的流量等于由供水管进入检测管道的流量，也就等于流过标准流量计的流量。可以使检测管道中的水流符合重力流的特点，对来流起到缓冲整流的作用，使流速更加均匀，提高了检测的精确度。
[0010]优选的，在检测管道内装设有温度传感器和流速传感器，实时监测水流状况，其数据也可用来分析水温及流速对测量结果的影响。
[0011]优选的，回流渠为一条矩形槽，矩形槽位于检测管道下方的一端封闭，接入蓄水池的一端开口。采用此结构，能在接到检测管道出水后快速地回流到水流调控系统的蓄水池。
[0012]本专利技术所提供的装置，可以在实验室进行大口径污水流动模拟与校准工作，而且可在不同流量状态下对待检流量计进行检定和校准，操作简单，实验方便，由于误差较小，因此检定、校准的结果较为准确。
附图说明
[0013]图1是本专利技术中装置的结构示意图。
[0014]图2是本专利技术中水流调控系统的功能框图。
[0015]图3是本专利技术中方法的流程图。
[0016]图中：1、蓄水池；2、供水管；3、提升泵；4、控制闸阀；5、检测管道；6、挡板；7、温度传感器；8、回流渠；9、第一支撑杆；10、第二支撑杆；11、标准流量计；12、待检流量计；13、流速传感器。
具体实施方式
[0017]如图1所示，本专利技术所提供的大口径污水流动模拟与校准装置是一个流量循环系统，主要由水流调控系统、检测段、回流渠三部分组成。
[0018]①
水流调控系统
[0019]水流调控系统是本专利技术装置的主要控制部分，其结构包括蓄水池1、提升泵3、控制闸阀 4、标准流量计11、供水管2和控制系统(图1中未示出)。
[0020]蓄水池1内盛有污水，提升泵3置于蓄水池1内，提升泵3用于将蓄水池1内的水泵出给供水管2。供水管2的一端伸入到蓄水池1内，且供水管2的端部与提升泵3相接。伸入到蓄水池1内的供水管2的一端为进水口，另一端为出水口，出水口高度远高于进水口高度。在供
水管2上还设置有控制闸阀4，通过控制控制闸阀4的阀门的开度，可以控制流入供水管2的水流量大小。控制闸阀4设置在提升泵3的上方。在供水管2上还设置有标准流量计 11，标准流量计11位于控制闸阀4的上方，通过标准流量计11可以检测出流过供水管2的水流量。
[0021]提升泵3、控制闸阀4和标准流量计11均与控制系统相连接，结合图2，本专利技术中控制系统采用三菱FX3U系列PLC控制系统，该控制系统外接触摸屏用以显示和操作，控制系统输出数据给计算机，通过计算机存储和计算实验数据，计算机也可外接打印机用于打印检定报告。通过控制系统可以控制提升泵3的启停，还可以控制控制闸阀4上阀门的开度，标准流量计11所测流量读数可由控制系统读取。本专利技术在具体校准前，首先在控制系统中预设测量所需的流量，开启提升泵3，打开控制闸阀4，让水流流过标准流量计11的检测点，由控制系统读取标准流量计11的读数来控制控制闸阀4的开度和提升泵3的频率(提升泵的频率由变频器来控制)，以调控供水管2中流量，使之满足需求。
[0022]②
检测段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径污水流动模拟与校准装置，其特征是，包括水流调控系统、检测段、回流渠三部分；所述水流调控系统包括蓄水池、提升泵、控制闸阀、标准流量计、供水管和控制系统；在所述蓄水池内盛有流体水；所述供水管的进水口伸入到蓄水池内，所述提升泵位于所述蓄水池内且设置在所述供水管的端部，所述提升泵用于将蓄水池内的水泵出并通过供水管流入检测段；所述控制闸阀设置在所述供水管上且位于所述提升泵的上方，所述标准流量计设置在所述供水管上且位于所述控制闸阀的上方；所述检测段包括一横置的检测管道以及设置在所述检测管道上的待检流量计；所述供水管的出水口自检测管道的进水口端伸入到检测管道内；所述回流渠斜向设置，其较高的一端位于检测管道下方，其较低的一端连接蓄水池；由检测管道出水口端流出的水可自由落体至回流渠内，并沿回流渠流入蓄水池中；所述提升泵、控制闸阀、标准流量计和待检流量计均与所述控制系统相接，所述控制系统可控制所述提升泵的频率和/或控制闸阀的开度，从而可控制水流量大小；所述控制系统还可读取所述标准流量计和待检流量计所检测的数据。2.根据权利要求1所述的大口径污水流动模拟与校准装置，其特征是，在所述检测管道内位于所述供水管的出水口与待检流量计之间设置有用于对水流起缓冲整流作用的挡板。3.根据权利要求2所述的大口径污水流动模拟与校准装置，其特征是，所述挡板包括三层结构，这三层挡板等间距设置，且三层挡板的高度沿水流方向依次降低。4.根据权利要求2所述的大口径污水流动模拟与校准装置，其特征是，在所述检测管道内位于所述挡板与待检流量计之间设置有温度传感器和流速传感器。5.根据权利要求1所述的大口径污水流动模拟与校准装置，其特征是，所述回流渠是一条上方开口的矩形槽结构；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方立德，李志轩，李红莲，郭素娜，赵宁，王帆，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：