[发明专利]一种多功能流速和流量测定装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程测量及实验仪器，尤其涉及一种多功能流速和流量测定装置 及其方法。

背景技术

液位的测量，在工程领域和实验仪器领域，是广泛存在的要素，液位的计量 是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的 关系。液位测量的方便和精确性，对保证产品质量、提高工程生产率、促进科学 技术的发展都具有重要的作用。

传统的机械式液位测量，居多的是直接测读，对空间的方便性不足。也有通 过连通管转接引用进行测读，但可能存在连通管中存在汽水组合、液位压力波动 不稳等问题，如果存在其气水组合，则会导致错误失真的数据，压力不稳则可能 引起读数困难和误差较大的后果。另外，目前的检测装置较多采用精密的感应元 件或探头，将此类设备长期浸渍在液体中，必然导致其灵敏度逐渐降低，最终失 效。因而造成元件损坏，严重可能导致整台设备需要大修或直接报废。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种多功能流速和流 量测定装置。具体技术方案如下：

一种多功能流速和流量测定装置，其包括测量口、连接管、排气装置、稳压 桶、液位探测杆、测压箱、测压管、压力传感器、压力信号分析仪、储水箱和管 嘴；液位探测杆中空，测量口设置于液位探测杆一端，液位探测杆另一端与连接 管密闭连接；测压箱密闭并与所述的连接管相通，测压管垂直固定于测压箱顶部， 且管底伸入测压箱内，使用状态下测压箱内注有没过测压管底部的液体；测压箱 上部还依次与压力传感器、压力信号分析仪相连，用于测量测压箱内液面以上的 气压；排气装置与连接管相连，用于排出连接管内的液体；稳压桶罩于测量口外， 且顶部开设有若干个排气孔，下部开设若干个进液孔；测量口设置于储水箱内， 且储水箱上带有管嘴。

作为优选，所述的排气装置为气泵，气泵与连接管通过管路相通，且该段管 路上设有阀门，排气口设置于阀门与气泵间的管路上，排气口设置标准为：当测 量口置于待测液体中并利用气泵进行排液时，气泵的输入气量大于从排气口排出 的气量。

作为进一步的优选，所述的阀门与气泵间之间设有气压罐，所述的排气口开 设于气压罐上。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述装置的流速和流量测定方法，步骤 如下：首先将阀门打开，并将测量口放入储水箱内的待测液体某一深度处，将连 接管内的气体从排气口排出，在液位稳定后对压力信号分析仪进行校零；校零完 成后，打开气泵对连接管进行鼓气，将连接管内液体排出，待压力信号分析仪显 示的读数趋于稳定时，关闭阀门，对压力信号分析仪显示的压力值P进行读数并 将该压力值换算成液体高度H，换算公式如下：

H=Pρg]]>

其中：ρ为待测液体密度，g为重力加速度；

再测量测量口与管嘴的高度差ΔH，并根据以下公式换算成管嘴的出口流 速v和流量Q：

v=μv2g(H+ΔH)]]>

Q=μQA2g(H+ΔH)]]>