專利名稱：一種污水流量測量儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水流測量設備的技術領域，具體的說是一種污水流量測量儀。
背景技術：
現(xiàn)有流量測量儀主要存在一下缺點1、超聲波在氣介中傳播強度衰減較嚴重，且反射面由于是流動著的液面，肯定有波動，從而影響接收波的大小，這就要求儀表必須要有足夠的靈敏度。
2、流量槽中的液體是流動著的，液面隨時會有波動，此外還會受到其它的干擾(如風、雨等)，導致接收波大幅度波動，嚴重影響讀數(shù)精度，使儀表的工作可靠性大受影響。
3、工作原理中C暫作常數(shù)，但實際上它會隨介質(zhì)的物理性質(zhì)，主要是溫度的變化而改變，根據(jù)經(jīng)驗其變化大致為C＝331+0.61t，t為實測溫度值，所以儀表必須進行溫度補償。
4、超聲接收波的強弱受多種因素影響，隨著距離的增加，衰減會增加；但在近距離內(nèi)，特別是觀察井內(nèi)(或圓筒內(nèi))由于傳感器的聲場作用，又會造成信號的疊加或抵消，從而使接收波增強或減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污水流量測量儀，它可克服現(xiàn)技術中的一些不足，減少了外來因素對測量數(shù)據(jù)的影響，提高測量精度。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是一種污水流量測量儀，其特征在于超聲波傳感器與CPU連接，超聲波傳感器中設有溫度傳感器元件。
本發(fā)明科技含量高，測量精度高，適用于各種流量槽流量的測量，使用方便，在超聲傳感器的設計制造中，我們采用了聲學匹配技術，使超聲傳感器的靈敏度有了顯著的提高。比國內(nèi)同類產(chǎn)品的靈敏度高了二個數(shù)量級，達到了國際同類產(chǎn)品的先進水平。從而提高了超聲波明渠流量計的整機水平。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種污水流量測量儀，其區(qū)別于現(xiàn)有技術在于超聲波傳感器與CPU連接，超聲波傳感器中設有溫度傳感器元件，本污水流量測量儀適用于各種流量槽流量的測量。當被測介質(zhì)全部通過流量槽(或堰)形成自然流動時，其流量Q與流量槽上流水位H就有如下關系式Q＝KHn式中K、n為流量系數(shù)，H是液位高度。
氣介式超聲波液位傳感器進行超聲波發(fā)射和接收時，由超聲波的傳播時間T來計算傳感器與液面之間的距離h＝(C*T)/2。式中C為超聲波在空氣介質(zhì)中傳播速度(m/s)，設傳感器至流量槽(堰)零液位距離為hmax，則液位高度H＝hmax-h。
本發(fā)明采用聲學匹配技術后，向空氣中發(fā)射超聲波的效率提高了傳感器的輻射面，加大了振幅。在此工作條件下，傳感器就如同是一個震動器，灰塵水滴不能粘附在傳感器的幅射面上。儀表不會受到灰塵、水汽的影響，從而使污水流量測量儀的穩(wěn)定性有了改善。為了儀表可靠工作，引入觀察井，井的下方與流量槽零液面下方接通，從而保證井內(nèi)液面與流量槽液面持平，而液面的波動可大大地減小，超聲傳感器安裝在觀察井的上方，保證了接收波不受其他干擾。將溫度傳感器元件嵌入超聲傳感器中，由CPU控制，定時進行溫度校正，使溫度偏差在1℃以內(nèi)，保證了總的液位測量精度在±1％以內(nèi)。在儀表內(nèi)使用自動增益，使經(jīng)處理后的信號大小保持恒定，對提高測量精度非常有效。
本發(fā)明采取有效措施提高干擾能力，首先，由于很多干擾都是通過電源進入系統(tǒng)的，建立一個抗干擾能力強、直流穩(wěn)壓效果好的電源就非常重要了。對應的抗干擾措施是采用新式的R型變壓器，且做好初次級的靜電屏蔽隔離；選用集成穩(wěn)壓源以獲得穩(wěn)定的直流電壓；對于打印機等可能瞬時用電量較大的部分，另用一組5V電源與CPU系統(tǒng)用電部分隔開；在電源輸入端放置電阻和濾波電容。這些措施都能有效防止電源引起的干擾影響。
其次，測定液位高度實際上是測超聲波的傳播時間，因此確定接收波是最為關鍵的，一切在接收波到達時刻前的干擾脈沖都會影響傳播時間的正確獲得。同時，由于觀察井(或圓筒)的緣故，超聲接收波的幅度隨距離變化較大，二次發(fā)射也會給自動增益的控制帶來不利影響。對應的抗干擾措施是通過CPU控制，設置接收波“窗口”，從發(fā)射時關閉，直至接收波到達時刻前若干微秒才將接收“窗口”打開，由此避開了前后的各種干擾，提高了抗干擾的能力。
最后，CPU在數(shù)據(jù)處理中采取了數(shù)字濾波，對于突然跳變的數(shù)據(jù)給予舍棄，保持讀數(shù)穩(wěn)定可靠。
本項目由于引入CPU作系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理，還實現(xiàn)了多種功能齊全的顯示功能(如瞬時流量、累計流量、液位高度、溫度、時間等)；溫度自動補償功能4~20mA模擬直流電輸出功能掉電保護記憶功能；即時打印功能等。
綜合上面所述，本發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點，相對于現(xiàn)有技術具有顯著的進步。
權(quán)利要求
1.一種污水流量測量儀，其特征在于超聲波傳感器與CPU連接，超聲波傳感器中設有溫度傳感器元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水流量測量儀，其特征在于超聲波傳感器與CPU連接，超聲波傳感器中設有溫度傳感器元件。本發(fā)明科技含量高，測量精度高，適用于各種流量槽流量的測量，使用方便，在超聲傳感器的設計制造中，我們采用了聲學匹配技術，使超聲傳感器的靈敏度有了顯著的提高。比國內(nèi)同類產(chǎn)品的靈敏度高了二個數(shù)量級，達到了國際同類產(chǎn)品的先進水平。從而提高了超聲波明渠流量計的整機水平。
文檔編號G01F15/00GK1847800SQ200510025038
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者王雁海 申請人:王雁海