【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑屋面排水设备测试，具体涉及一种建筑屋面排水用雨水斗水力特性的测试系统及其测试方法。
技术介绍
1、随着飞机场、高铁站、体育馆等公共建筑数量的激增以及高层建筑的迅猛发展，这些建筑屋面对雨水排水系统的性能要求也越来越高，尤其对于建筑高、跨度大、结构复杂的建筑屋面来说，应当更加重视雨水排水系统的性能。在雨季遇到暴雨时，工业建筑和民用建筑都会因为建筑屋面排水不畅而导致雨水快速聚集，进而造成建筑屋顶漏雨甚至坍塌，严重时会造成财产损失、人员伤亡等事故发生。
2、目前，工业建筑和民用建筑的屋面雨水排水系统均采用雨水斗排水系统，雨水斗设置在屋面雨水由天沟进入雨水管道的入口处。雨水斗中设有整流格栅装置，该整流格栅装置具有整流作用，能够避免雨水在雨水斗中形成过大的旋涡，稳定斗前水位，减少掺气，从而迅速排出建筑屋面的雨水，同时能够有效阻挡尺寸较大的杂物进入落水管而影响排水效果。雨水斗与天沟和落水管组建成的金属落水系统，起到实用性和装饰性的作用。
3、2021年底，我国发布了雨水斗通用技术标准《建筑屋面排水用雨水斗通用技术条件》(cj/t245-2021)，其中雨水斗的关键技术指标为水力特性，该水力特性主要包括流量与斗前水深的关系、局部阻力系数等。目前，雨水斗生产厂家、高等院校、科研机构和检测机构等单位均无相应的测试装置和测试方法，这些单位仅通过软件建模与模拟计算的方法对上述雨水斗的水力特性进行计算，而理论计算与实际应用存在较大差异，所以获得的计算结果不能完全满足实际工程的需要，同时对于雨水斗的改进和水力特性的
4、此外，上述标准中记载了流量和斗前水深试验装置图、侧入式雨水斗及承雨斗流量和斗前水深试验装置图、虹吸雨水斗局部阻力系数试验装置图，经过对比明显发现：这是三个独立的试验装置，分别用于测试直排式雨水斗的流量与斗前水深、侧入式雨水斗的流量与斗前水深、直排式雨水斗的局部阻力系数；这三个独立的试验装置，在结构、尺寸、功能和原理上都不同，必须按照标准的记载测试与其相适应的雨水斗及其水力特性，而这三个试验装置的尺寸和重量都比较大，占用的空间也比较大，所以测试成本较高、测试效率也较低；这三个独立的试验装置都无法形成供水与排水的闭环，也即无法形成水循环，所以测试过程中会造成水资源的巨大浪费；标准中记载的试验步骤缺少明确的工艺参数，这会造成测试结果不准确，导致对雨水斗水力特性的判断出现错误。因此，开发一种建筑屋面排水用雨水斗水力特性的测试系统及其测试方法是目前雨水斗生产厂家、科研院所和检测机构等单位极其迫切的需求。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种建筑屋面排水用雨水斗水力特性的测试系统，所述测试系统搭建在测试平台上，并与控制柜连接，所述测试系统包括蓄水箱与变频泵组件、进水管组件、测试水槽组件、排水管组件、两个操作台和若干个支撑柱，所述蓄水箱与变频泵组件、所述进水管组件、所述测试水槽组件和所述排水管组件依次连接形成进水与排水的闭环，两个所述操作台的侧面与所述测试平台固定连接，若干个所述支撑柱的一端与所述测试系统固定连接、另一端与所述测试平台固定连接。
2、本专利技术中，根据实际情况搭建测试平台，测试平台可由横向平台、纵向平台、支撑平台等多样式组成，若干个支撑柱分散于不同位置，用于支撑测试系统；控制柜与测试系统连接，用于控制测试系统的运行，控制柜可通过plc模块实现变频泵频率和流量的精密切换，调节测试系统中供水流量至平衡状态，实时采集测试数据。
3、优选的是，所述蓄水箱与变频泵组件包括蓄水箱、第一变频泵、第二变频泵、第一伸缩接管、第二伸缩接管、第一闸阀、第二闸阀、第一止回阀、第二止回阀、第一套管和第二套管；所述蓄水箱、所述第一变频泵和所述第二变频泵设置在混凝土底座上；所述蓄水箱的侧面底部通过连接短管、连接弯管和密封法兰依次连接所述第一闸阀、所述第一伸缩接管、所述第一变频泵和所述第一止回阀，所述蓄水箱的相同侧面底部通过连接短管、连接弯管和密封法兰依次连接所述第二闸阀、所述第二伸缩接管、所述第二变频泵和所述第二止回阀。
4、在上述任一方案中优选的是，所述第一套管和所述第二套管垂直穿过所述蓄水箱的顶面，并与所述蓄水箱的底面固定连接，所述第一套管和所述第二套管的底端分别设置两个v形排水孔和若干个圆形排水孔；所述蓄水箱的顶面设置排查口，所述蓄水箱的侧面底部设置排水阀。
5、本专利技术中，蓄水箱的长度不小于3m、宽度不小于2m、高度不小于1.5m。采用一大一小两个变频泵，第一变频泵的量程为0-40l/s，第二变频泵的量程为0-60l/s，针对不同流量的雨水斗，可以选择一台或两台变频泵，既能满足测试精度的要求，又能达到节能的目的。第一套管和第二套管的直径均为300mm。
6、在上述任一方案中优选的是，所述进水管组件包括自下而上依次连接的第一横向进水管、竖向进水管、第二横向进水管、环形进水管和六个立水管；所述竖向进水管的两端分别与所述第一横向进水管和所述第二横向进水管垂直连接，所述环形进水管一个长边的中心位置与所述第二横向进水管的一端连接，且所述环形进水管与所述第二横向进水管处于同一平面上；在与所述第二横向进水管连接的所述环形进水管的长边上垂直设置四个所述立水管，其中位于中间的两个所述立水管上分别设置闸阀，在所述环形进水管另一个长边上垂直设置两个所述立水管，两个所述立水管上分别设置闸阀；所述竖向进水管靠近其底部的位置设置电磁流量计。
7、本专利技术中，第一横向进水管、竖向进水管、第二横向进水管和环形进水管的直径均为300mm，工程压力均为1.6mpa；第一横向进水管的长度、竖向进水管的高度、第二横向进水管的长度可根据实际情况设计，环形进水管的两个短边管中心之间的距离比正方形测试水槽的长度大100-300mm，环形进水管的两个长边管中心之间的距离等于六个立水管安装孔中心形成的正方形的边长。六个立水管的直径均为200mm，工程压力为1.6mpa，六个立水管的高度均为500-1000mm。电磁流量计距离第一横向进水管的距离不小于竖向进水管直径的三倍，电磁流量计的直径为300mm，工程压力为1.6mpa，防尘防水等级为ip68，测量精度为0.5％。
8、在上述任一方案中优选的是，所述测试水槽组件包括测试水槽、整流板和液位传感器；所述测试水槽为正方形槽体，所述测试水槽底部的中间区域向所述测试水槽内部凸起形成矩形凸台，所述整流板设置在所述矩形凸台上，且与所述矩形凸台一体成型；所述整流板的边缘通过连接件与所述测试水槽的内壁固定连接，且所述整流板的边缘与所述测试水槽的内壁形成一定间隙。
9、在上述任一方案中优选的是，所述矩形凸台位于所述测试水槽中心的位置设置正方形直排式雨水斗安装孔，所述矩形凸台位于所述测试水槽边部的位置设置l形侧入式雨水斗安装孔；所述正方形直排式雨水斗安装孔与所述l形侧入式雨水斗安装孔之间设置第一取压孔和第二取压孔，所述第一取压孔靠近所述l形侧入式雨水斗安装孔一侧，所述第二取压孔靠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种建筑屋面排水用雨水斗水力特性的测试系统，所述测试系统搭建在测试平台上，并与控制柜连接，其特征在于：所述测试系统包括蓄水箱与变频泵组件、进水管组件、测试水槽组件、排水管组件、两个操作台和若干个支撑柱，所述蓄水箱与变频泵组件、所述进水管组件、所述测试水槽组件和所述排水管组件依次连接形成进水与排水的闭环，两个所述操作台的侧面与所述测试平台固定连接，若干个所述支撑柱的一端与所述测试系统固定连接、另一端与所述测试平台固定连接。
2.根据权利要求1所述的建筑屋面排水用雨水斗水力特性的测试系统，其特征在于：所述蓄水箱与变频泵组件包括蓄水箱、第一变频泵、第二变频泵、第一伸缩接管、第二伸缩接管、第一闸阀、第二闸阀、第一止回阀、第二止回阀、第一套管和第二套管；所述蓄水箱、所述第一变频泵和所述第二变频泵设置在混凝土底座上；所述蓄水箱的侧面底部通过连接短管、连接弯管和密封法兰依次连接所述第一闸阀、所述第一伸缩接管、所述第一变频泵和所述第一止回阀，所述蓄水箱的相同侧面底部通过连接短管、连接弯管和密封法兰依次连接所述第二闸阀、所述第二伸缩接管、所述第二变频泵和所述第二止回阀。
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