CN106679774A - 超声波明渠流量计液位误差现场检测装置及方法 - Google Patents

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陈果夫
杜伟鹏
赵建亮
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
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Abstract

本发明公开了一种超声波明渠流量计液位误差现场检测装置及方法。本发明包括基准板、液位板、支撑导向杆、上顶板和深度游标卡尺，基准板、液位板和上顶板三者之间平行设置，通过支撑导向杆支撑，可上下移动的液位板位于中间，深度游标卡尺设置在上顶板的一侧，且贯穿上顶板至液位板，上顶板中央设置有被检液位传感器检测安装位置。本发明通过对装置结构的优化设计，实现了液位模拟功能和液位测量功能的集成，克服了现有标准液位计的局限性，解决了超声波明渠流量计液位误差现场检测的技术难题。

Description

超声波明渠流量计液位误差现场检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种检测装置，具体涉及一种超声波明渠流量计液位误差现场检测装置及方法。
背景技术
超声波明渠流量计广泛应用于污水流量计量，主要由量水堰槽、液位传感器、液位流量转换仪表（二次仪表）组成。其工作原理为在明渠中设置标准量水堰槽（如巴歇尔槽、三角形薄壁堰等），通过液位传感器测量堰槽内水流液位高度，则流过堰槽的流量与液位呈单值关系，根据相应的液位-流量计算公式，将液位值换算成流量值。液位测量是超声波明渠流量计进行准确计量的核心环节，而量水堰槽体积较大，一般都是固定安装于渠道内，故超声波明渠流量计需要进行现场检定。行业标准HJ/T 15-2007《环境保护产品技术要求 超声波明渠污水流量计》对液位传感器液位测量误差的要求为≤3mm。检测方法为：将液位传感器安装在标准液位计上，读取标准液位计示值和被检液位传感器示值，计算得到被检液位传感器的液位测量误差，标准液位计的分辨力要求≤0.5mm。
常用的液位计种类很多，用于污水流量计量行业时应尽量选用非接触式结构，现有的非接触式液位计主要有超声液位计和雷达液位计，但其测量精度普遍为±3mm，分辨力为1mm，无法作为标准液位计使用。接触式液位计中液位测量值分辨力能达到0.5mm的只有磁致伸缩液位计，但由于其结构原理特性，在液位测量时存在下盲区（一般≤60mm），且长期应用于污水介质中会发生腐蚀，影响测量精度，作为标准液位计使用并不理想。
随着社会的进步，人类环保意识不断加强，污水流量计量成为了政府的一项重点工作。急需改变现有思路，研制一种新型的液位误差现场检测装置，实现超声波明渠流量计的量值溯源。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种超声波明渠流量计液位误差现场检测装置。
本发明解决技术问题所采取的技术方案为：
本发明包括基准板、液位板、支撑导向杆、上顶板和深度游标卡尺，基准板、液位板和上顶板三者之间平行设置，通过支撑导向杆支撑，可上下移动的液位板位于中间，深度游标卡尺设置在上顶板的一侧，且贯穿上顶板至液位板，上顶板中央设置有被检液位传感器检测安装位置。
进一步说，装置在检测过程中应处于水平状态，且液位板的升降应保持平行状态。在基准板上方中心位置装有万向水平仪，用于显示装置的水平状态；基准板下方装有重型地脚螺丝，用于调节装置的水平状态；选择合适的支撑导向杆，通过合理控制导向间隙，确保液位板的平行运行状态。
利用本装置进行液位误差现场检测的方法：
步骤1，装置水平调节：通过调节重型地脚螺丝，使万向水平仪中的指示小球位于透明半球面体中心，确保装置处于水平状态。
步骤2，安装被检液位传感器：将被检液位传感器固定安装在上顶板中央位置。
步骤3，液位零点的设置：将液位板降至最低位置，此时液位板的上基准面模拟渠道底面，作为液位零点，读取并记录深度游标卡尺的读数a1；设置被检液位传感器，使其当前液位显示值为0。
步骤4，液位误差测量：根据要求，将液位板上升至所需测量的液位高度，并用锁紧螺母固定液位板使其处于静止状态。读取并记录深度游标卡尺的读数a2，计算得到标准液位值Hs=a1-a2；再读取并记录被检液位传感器显示的液位值H，计算得到液位误差E=H-Hs。通过调节液位板位置，对多个液位值进行液位误差测量，实现超声波明渠流量计液位传感器的量值溯源。
本发明的有益效果：
1、通过对装置结构的优化设计，实现了液位模拟功能和液位测量功能的集成，克服了现有标准液位计的局限性，解决了超声波明渠流量计液位误差现场检测的技术难题；
2、模拟液位功能通过装置的液位板实现，测量过程中将液位板用锁紧螺母固定使其处于静止状态，以实现液位误差的静态测量，有效规避了实流测量时液位波动引入的动态测量误差，使液位误差测量重复性显著提高；
3、液位测量功能通过深度游标卡尺实现，在现有标准液位计测量精度不高、显示分辨力最高为0.5mm的条件下，改变思路，寻求突破，用深度游标卡尺实现标准液位值的测量，显示分辨力达到0.02mm，使液位误差测量精度显著提高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例包括圆形基准板2、液位板5、支撑导向杆6、上顶板7和深度游标卡尺9，基准板、液位板和上顶板三者之间平行设置，通过三根支撑导向杆支撑，可上下移动的液位板位于中间，其由锁紧螺母4固定，深度游标卡尺设置在上顶板的一侧，且贯穿上顶板至液位板，上顶板中央设置有被检液位传感器8检测安装位置。基准板上方中心位置装有用于显示装置水平状态的万向水平仪3，基准板下方装有用于调节装置水平状态的重型地脚螺丝1。
上述装置的检测过程为：
步骤1，装置水平调节：通过调节重型地脚螺丝，使万向水平仪中的指示小球位于透明半球面体中心，确保装置处于水平状态。
步骤2，安装被检液位传感器：将被检液位传感器固定安装在上顶板中央位置。
步骤3，液位零点的设置：将液位板降至最低位置，此时液位板的上基准面模拟渠道底面，作为液位零点，读取并记录深度游标卡尺的读数a1；设置被检液位传感器，使其当前液位显示值为0。
步骤4，液位误差测量：根据要求，将液位板上升至所需测量的液位高度，并用锁紧螺母固定液位板使其处于静止状态。读取并记录深度游标卡尺的读数a2，计算得到标准液位值Hs= a1- a2；再读取并记录被检液位传感器显示的液位值H，计算得到液位误差E=H-Hs。通过调节液位板位置，对多个液位值进行液位误差测量，实现超声波明渠流量计液位传感器的量值溯源。

Claims (3)

1.超声波明渠流量计液位误差现场检测装置，其特征在于：包括基准板、液位板、支撑导向杆、上顶板和深度游标卡尺，基准板、液位板和上顶板三者之间平行设置，通过支撑导向杆支撑，可上下移动的液位板位于中间，深度游标卡尺设置在上顶板的一侧，且贯穿上顶板至液位板，上顶板中央设置有被检液位传感器检测安装位置。
2.根据权利要求1所述的超声波明渠流量计液位误差现场检测装置，其特征在于：装置在检测过程中处于水平状态，且液位板的升降保持平行状态；在基准板上方中心位置装有万向水平仪，用于显示装置的水平状态；基准板下方装有重型地脚螺丝，用于调节装置的水平状态。
3.超声波明渠流量计液位误差现场检测方法，利用权利要求2所述的装置，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1，装置水平调节：通过调节重型地脚螺丝，使万向水平仪中的指示小球位于透明半球面体中心，确保装置处于水平状态；
步骤2，安装被检液位传感器：将被检液位传感器固定安装在上顶板中央位置；
步骤3，液位零点的设置：将液位板降至最低位置，此时液位板的上基准面模拟渠道底面，作为液位零点，读取并记录深度游标卡尺的读数a1；设置被检液位传感器，使其当前液位显示值为0；
步骤4，液位误差测量：根据要求，将液位板上升至所需测量的液位高度，并用锁紧螺母固定液位板使其处于静止状态；读取并记录深度游标卡尺的读数a2，计算得到标准液位值Hs=a1-a2；再读取并记录被检液位传感器显示的液位值H，计算得到液位误差E=H-Hs；通过调节液位板位置，对多个液位值进行液位误差测量，实现超声波明渠流量计液位传感器的量值溯源。
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