專利名稱：排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能進(jìn)行動態(tài)測量和直接顯示排水系統(tǒng)效率變化情況的儀表。特別適于各類礦山排水系統(tǒng)使用。
排水是各類礦山耗電最多的用電戶。一個涌水量較大的礦山，每年的排水電費可達(dá)數(shù)百萬元甚至千萬元以上，因此，提高排水系統(tǒng)的效率具有很好的經(jīng)濟效益。目前，還沒有能夠進(jìn)行動態(tài)測量和直接顯示排水系統(tǒng)的效率或效率變化情況的儀表。現(xiàn)有測量排水系統(tǒng)效率的方法是一種間接測量的方法，它需要分別測量排水系統(tǒng)的輸入功率、揚程、流量和液體比重等參數(shù)，再通過計算得到結(jié)果。測量時，需要中斷排水系統(tǒng)的正常運行。由于排水系統(tǒng)的運行方式經(jīng)常變化，因此，很難做到用測量的結(jié)果直接指導(dǎo)排水系統(tǒng)的運行。
本實用新型的任務(wù)是提供一種能夠進(jìn)行動態(tài)測量和直接顯示排水系統(tǒng)效率變化情況的儀表，以便指導(dǎo)操作人員通過調(diào)節(jié)閘閥或增減運行水泵的臺數(shù)，使排水系統(tǒng)運行在效率最好的狀態(tài)下，達(dá)到節(jié)約電能和降低排水費用的目的。
本實用新型是用如下方式完成其任務(wù)的本實用新型由總電流檢測電路、電壓檢測電路、液體總壓力檢測電路、液體靜壓力檢測電路、運算電路、顯示裝置和直流電源組成。這些電路可以完成下列參數(shù)的檢測和計算V7＝K ((V.I)2)/(H - Hy)式中V——電網(wǎng)的電壓；I——總電流；H——水泵排水閘閥出口側(cè)管道內(nèi)任意一點的液體總壓力；Hy——總壓力H檢測點的液體靜壓力；K——放大系數(shù)。
由于V7的變化與排水系統(tǒng)效率的變化有一定的對應(yīng)關(guān)系，因此，通過顯示裝置顯示V7的變化情況就可以顯示排水系統(tǒng)效率的變化情況。
本實用新型的實現(xiàn)方法由附圖給出。


圖1為排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀的框圖。
圖2為排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀的電路圖。
總電流互感器(LH)安裝在向排水系統(tǒng)供電的干線上，它的一次側(cè)電流為排水系統(tǒng)所有設(shè)備的工作電流之和。總電流檢測電路(1)從總電流互感器(LH)取得電流信號，經(jīng)整流(D1～4)、濾波(c1、c2)后，其輸出電壓(V1)代表了排水系統(tǒng)的總電流。
電壓互感器(YH)的一次側(cè)接在向排水系統(tǒng)供電的電網(wǎng)兩相線之間。電壓檢測電路(2)從電壓互感器(YH)的二次側(cè)取得電壓信號，經(jīng)整流(D5～8)、濾波(c3、c4)后，其輸出電壓(V2)代表了電網(wǎng)的電壓。對于電壓等級較低的電網(wǎng)，電壓信號也可以直接從電網(wǎng)的相線上取得，此時，可不要電壓互感器(YH)，而將抽頭XX和YH直接接到電網(wǎng)兩相線之間。
液體總壓力檢測電路(3)由取樣電阻(R1)和壓力傳感裝置(R2)組成，它將壓力傳感裝置安裝處的液體總壓力變換成電壓(V3)。壓力傳感裝置應(yīng)安裝或通過連通管道安裝在水泵排水閘閥出口側(cè)的排水管道上，在電路中，壓力傳感裝置(R2)相當(dāng)于一個電位器，其阻值隨液體總壓力變化。壓力傳感裝置(R2)可以用指針式壓力表和電位器改裝而成。其方法是取去壓力表的指針，將壓力表的轉(zhuǎn)軸壓入鉆在電位器軸上的小孔內(nèi)，并將電位器外殼固定好。當(dāng)壓力變化時，壓力表轉(zhuǎn)軸就會帶著電位器軸轉(zhuǎn)動，使電位器的電阻隨壓力變化。本裝置只要求電阻與壓力有良好的線性對應(yīng)關(guān)系，而不要求改裝后的壓力表轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角度與原來的壓力刻度正好對應(yīng)。因此，雖然電位器轉(zhuǎn)動阻力較大，但只要阻力是一定的，就可以滿足要求。
液體靜壓力檢測電路(4)由取樣電阻(R3)和電位器(R4)組成。它將壓力傳感裝置安裝處的液體靜壓力變換成電壓(V4)。由于液體靜壓力與揚程成正比，而揚程由壓力傳感裝置的位置決定，在測量的過程中是不變的，因此，在電位器(R4)的旋扭上帶一個標(biāo)明揚程與旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)關(guān)系的刻度盤，就可以按刻度盤取定電位器(R4)的阻值。
運算電路(5)是一個乘法運算電路，它計算出總電流與電壓之積，其輸出電壓為(V5)。
運算電路(6)是一個減法運算電路，它計算出液體總壓力與靜壓力之差，其輸出電壓為(V6)。
運算電路(7)是一個乘除法運算電路，它計算后的輸出電壓(V7)的變化和排水系統(tǒng)效率的變化有一定的對應(yīng)關(guān)系。
運算電路(5)和運算電路(7)都是由對數(shù)和反對數(shù)電路組成的模擬乘除電路。在運算電路(5)中，利用晶體管PN結(jié)的電壓和電流之間的對數(shù)特性關(guān)系，由運算放大器IC1、IC2和晶體管T1、T2構(gòu)成對數(shù)放大器，IC1的輸出電壓是 (V1)/(V10) 的對數(shù)。這一輸出電壓加到由IC3、IC4、T3、T4構(gòu)成的反對數(shù)放大器上，從IC4輸出的電壓(V5)與 (V1V2)/(V10) 成正比。由于V10是一個常數(shù)；因此，運算電路(5)進(jìn)行的是模擬乘法運算。運算電路(7)的結(jié)構(gòu)和原理與運算電路(5)完全相同，但由于輸入的電壓V5、V6都是變量，因此，運算電路(7)進(jìn)行的是模擬乘、除運算。
由于排水系統(tǒng)的效率不會大幅度地變化，為了提高顯示的分辨率，輸出放大電路是一個減法運算電路(8)，它將電壓(V7)與一個數(shù)值相當(dāng)?shù)碾妷?V8)的差放大輸出。電壓(V8)是用電位器(R5)調(diào)節(jié)的，電位器(R5)稱為靈敏度調(diào)整電位器。
顯示裝置(9)是一個電流表(mA)，它可以直接顯示排水系統(tǒng)效率的變化情況。它的表盤上標(biāo)明了效率降低或提高時，指針偏轉(zhuǎn)的方向。
直流電源(10)供給各點需要的直流電壓。直流電源(10)為一般市售的整流、穩(wěn)壓電源。
權(quán)利要求1.一種排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀，具有總電流檢測電路(1)和電壓檢測電路(2)，其特征在于還具有液體總壓力檢測電路(3)、液體靜壓力檢測電路(4)、運算電路(5)、(6)、(7)、(8)和能夠直接顯示效率變化情況的顯示裝置(9)。
2.按照權(quán)利要求1的排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀，其特征在于液體總壓力檢測電路(3)中的壓力傳感裝置(R2)是安裝或通過連通裝置安裝在水泵排水閘閥出口側(cè)的排水管道上。
3.按照權(quán)利要求1的排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀，其特征在于液體靜壓力檢測電路(4)中的電位器(R4)。
4.按照權(quán)利要求1和3的排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀，其特征在于液體靜壓力檢測電路(4)中的電位器(R4)具有阻值與揚程對應(yīng)取定的標(biāo)志。
5.按照權(quán)利要求1的排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀，其特征在于顯示裝置(9)是一個電表(mA)。
專利摘要本實用新型涉及一種能夠進(jìn)行動態(tài)測量和直接顯示排水系統(tǒng)效率變化情況的排水系統(tǒng)效率監(jiān)測儀，特別適于各類礦山排水系統(tǒng)使用?？梢灾笇?dǎo)操作人員通過調(diào)節(jié)閘閥或增減運行的水泵臺數(shù)，使排水系統(tǒng)在效率最好的狀態(tài)下運行。達(dá)到節(jié)約電能和降低排水費用之目的。本實用新型的特點在于具有排水系統(tǒng)的電流、電壓、液體總壓力、靜壓力檢測電路和運算電路，效率變化情況的測量結(jié)果通過指針式電表直接顯示出來。
文檔編號E21F16/00GK2041726SQ88212429
公開日1989年7月26日 申請日期1988年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月14日
發(fā)明者許主平 申請人:許主平