[发明专利]一种用于测量水渠流量的方法

权利要求书

1.一种用于测量水渠流量的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤1)通过第一超声测量组件(1)，测量计算水面高度，并将水面高度发送至处理器；

步骤2)通过第二超声测量组件(2)，测量计算水面宽度，并将水面宽度发送至处理器；

步骤3)通过叶轮(3)上的转速测量装置，测量得到水流速度，并将水流速度发送至处理器；

步骤4)根据所述水面高度、水面宽度和水流速度信息，计算得到水渠流量。

2.按照权利要求1所述的用于测量水渠流量的测量方法，其特征在于，所述步骤1)，具体包括：

通过第一超声测量组件(1)中的超声波发射装置和超声波接收装置，得到声音传播时间T；

结合下式(1)与式(2)，计算得到水面高度，并将水面高度发送至处理器，

T＝H1/V1+H2/V2， 式(1)

H＝H1+H2， 式(2)

其中，H1表示空气高度，H2表示水面高度，H表示水渠高度，V1表示空气中声速，V2表示水中声速。

3.按照权利要求2所述的用于测量水渠流量的方法，其特征在于，所述步骤1)中，第一超声测量组件(1)中的超声波发射装置和超声波接收装置分别有49个，间距小于2厘米；对第一超声测量组件(1)在同一时间获得的49个初始水面高度，计算算数平均值，作为水面高度。

4.按照权利要求1所述的用于测量水渠流量的测量方法，其特征在于，所述步骤2)，具体包括：

设置第三超声装置和第四超声装置中对应的超声波发射装置和超声波接收装置的预设声音传播时间，所述声音传播时间为水中传播时间；

通过超声波发射装置和超声波接收装置实时采集声音传播时间，得到声音传播时间T2，并与预设声音传播时间比较，判断得到第三超声装置和第四超声装置被水浸没位置；

根据第三超声装置和第四超声装置被水浸没位置，得到水面宽度。

5.按照权利要求4所述的用于测量水渠流量的方法，其特征在于，所述根据第三超声装置和第四超声装置被水浸没位置，得到水面宽度，包括：

若第三超声装置和第四超声装置中对应的超声波发射装置和超声波接收装置测得的声音传播时间等于预设声音传播时间，那么将位于最高位置的超声波发射装置和超声波接收装置所处位置对应的水渠宽度作为水面宽度；

根据下式(3)所示，计算得到水面宽度，

L＝V2*T2 式(3)

其中，L表示水面宽度，V2表示水中的声速，T2表示位于最高位置的超声波发射装置和超声波接收装置的声音传播时间，所述最高位置的超声波发射装置和超声波接收装置测得的声音传播时间等于预设声音传播时间。

6.按照权利要求1所述的用于测量水渠流量的测量方法，其特征在于，所述方法还可以通过显色水凝胶和测色设备测量水面高度，具体包括：

将不同颜色的显色水凝胶按高度布置在第三固定板和第四固定板的侧壁上，并在每块显色水凝胶旁设置测色设备，其中不同颜色的显色水凝胶按预设的颜色顺序布置；

通过测色设备识别此时显色水凝胶的颜色，并根据预设的颜色顺序判断此时水面高度区间，并将水面高度区间发送至处理器；

处理器判断步骤1)测量的水面高度是否位于水面高度区间，若是，则水面高度测量正确；若否，则返回步骤1)，重新测量。