[实用新型]一种温差式层间流流量测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流量测量装置，尤其涉及一种温差式层间流流量测量装置。

背景技术

煤炭产业在我国的经济发展中起着举足轻重的地位。伴随着煤炭行业的发展，“井型大，立井深”型矿井已很常见，由于施工质量、设计不合理、井壁强度先天不足、负摩擦力、地应力、井壁竖向附加应力等原因造成矿井井壁出现裂纹，甚至有破裂现象的发生，2 0世纪 80年代以来 ,我国一些地区的矿井出现井壁破裂现象 ,它们有的发生在井筒施工中 ,有的发生在矿井投产后 ,成为一种新的矿井地质灾害。因此，矿井井壁破裂防治技术已成为保证煤矿安全生产的首要问题。

根据文献，俄罗斯、前西德、加拿大、澳大利亚、日本和美国等国家也发生过竖井破裂，并对破裂机理进行了分析。但国外只有建井施工和生产期间因采动影响造成的破裂实例，没有煤矿竖井受疏水引起冲积层沉降形成的破裂。国外研究主要集中在城市地表沉降方面。

目前国内采用的井壁破裂防治措施主要有井圈加固井壁、卸压槽治理、套壁加固、地层注浆和地面钻孔注水法稳定水位共五种方法。钻孔注水法是在井筒附近地面施工钻孔，利用松散层上组水自流补充中、下组含水层，稳定其水位，从而防止冲积层压缩变形、预防井壁破裂。这种方法不需要注水系统管路，充分利用水文内部循环，避免了外来水源对水环境的影响，也不需要管理。但在上组含水层向中、下组含水层自流补充水时，必须对层间流流量进行监控，以便工作人员了解注水情况，在需要时对其采取应对措施。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种温差式层间流流量测量装置，其利用水流温度对热导元件的影响来测量流量大小，专用于层间流流量较大的微流量测量。

本实用新型采用如下技术方案实现发明目的：

一种温差式层间流流量测量装置，包括外壳，所述外壳的上端设置有出线端，其特征是：所述外壳内设置有电路板，所述外壳的下端设置有热导元件RD1和热导元件RD2，所述热导元件RD1和热导元件RD2对应连接电阻R1和电阻R2组成桥电路，所述桥电路上设置有电压测量端UAB，所述热导元件RD2设置于隔温槽内。

作为对本技术方案的进一步限定，所述外壳为圆柱形空心壳体。

作为对本技术方案的进一步限定，所述热导元件RD1和热导元件RD2分别通过导线连接所述电阻R1和电阻R2。

作为对本技术方案的进一步限定，所述隔温槽设置于所述外壳的底部。

作为对本技术方案的进一步限定，所述电阻R1和电阻R2设置于电路板上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本装置专用于层间流流量较大的微流量测量；利用水温对热导元件的温度影响破坏电桥平衡状态来测量流量大小，本装置结构简单，测量精确，适宜推广应用。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。

图2为温差式层间流流量测量装置的基本电路原理图。

图中，  1—热导元件RD1，2—热导元件RD2，3—隔温槽，4—导线，5—电路板，6—外壳，UAB—电压测量端。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。

参见图1，所述外壳6内设置有电路板5，所述外壳6的下端设置有热导元件RD1和热导元件RD2，所述热导元件RD1和热导元件RD2连接设置于所述电路板5上的电阻R1和电阻R2组成桥电路，所述外壳6的底部设置有隔温槽3，所述热导元件RD2设置于所述隔温槽3内。

所述外壳6为圆柱形空心壳体。

参见图2，在恒流Is条件下，两个热导元件RD1、RD2和两个电阻R1、R2组成桥电路，热导元件RD2封装在隔温槽3内，热导元件RD1无封装。

无水流经过测量装置时，电桥处于平衡状态：RD1 * R2 = RD2 * R1，A、B两点电位相等，电位差为0，无信号输出。

有水流经过测量装置时，由于热导元件RD1与水直接接触，随着水流流量增大，RD1温度降低，阻值也随之降低。在电流恒定条件下，RD1阻值降低，电压测量端UAB的A点电压升高，而RD2由于封装在隔温槽内，温度无变化，阻值不变，电压测量端UAB的B点电压不变。R1和R2阻值不变，此时，电桥平衡破坏：RD1 * R2 ≠ RD2 * R1。A、B两点电位不等，即有电位差，输出信号。

由此上述可知，A、B两点电压差U_AB与水流量度V成正比，通过监测U_AB的大小即可得出水流流量大小。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。