流量传感器论文和设计-秦磊

全文摘要

本实用新型提供了一种流量传感器，属于流量测量监测设备技术领域，流量槽的上游端口设有过滤板，流量槽的上方可拆卸的连接有控制器支架，控制器设于控制器支架上；流量槽的两侧壁上对称设置有一对贯通的竖直滑槽，在两个竖直滑槽之间滑动连接有浮板；超声波探头设于浮板的下表面，超声波发射端设于浮板的上游端，超声波接收端设于浮板的下游端。本实用新型流量槽流量槽的上游端设置过滤板，保证了流体具有稳定的流速，使测量更加准确，浮板随液面高度变化，可测量不同液位时的流体流速；通过贯通的圆弧形竖直滑槽将浮板取下，配合可拆卸的控制器支架，在非灌溉时期可将浮板及控制器拆下储存放置，避免了外界环境对其造成的损坏，延长使用寿命。

主设计要求

1.一种流量传感器，包括流量槽(1)、用于测量液位的超声波探头、用于测量流速的超声波发射端(2)和超声波接收端(3)以及控制器(4)，其特征在于：所述流量槽(1)的上游端口设有过滤板(5)，所述流量槽(1)的上方可拆卸的连接有控制器支架(6)，所述控制器(4)设于所述控制器支架(6)上；所述流量槽(1)的两侧壁上对称设置有一对贯通的竖直滑槽(7)，在两个所述竖直滑槽(7)之间滑动连接有浮板(8)；所述超声波探头设于所述浮板(8)的下表面，所述超声波发射端(2)设于所述浮板(8)的上游端，所述超声波接收端(3)设于所述浮板(8)的下游端。

设计方案

2.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于：所述流量槽(1)的上游端和下游端均为梯形槽口(9)，所述流量槽(1)的上游端和下游端之间为矩形通道(10)。

3.根据权利要求2所述的流量传感器，其特征在于：所述竖直滑槽(7)位于所述矩形通道(10)的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的流量传感器，其特征在于：所述竖直滑槽(7)为圆弧形滑槽。

5.根据权利要求4所述的流量传感器，其特征在于：所述浮板(8)的两侧连接有连接柱(11)，所述连接柱(11)的一端连接有与所述圆弧形滑槽相对应的球形滑块(12)。

6.根据权利要求5所述的流量传感器，其特征在于：所述球形滑块(12)的半径小于所述圆弧形滑槽的半径，所述连接柱(11)的直径小于所述竖直滑槽(7)在所述矩形通道(10)的侧壁上的开口(13)的宽度，所述球形滑块(12)的直径大于所述开口(13)的宽度。

7.根据权利要求6所述的流量传感器，其特征在于：所述浮板(8)的上表面设有连接线节点(14)。

8.根据权利要求7所述的流量传感器，其特征在于：所述超声波探头、所述超声波发射端(2)、所述超声波接收端(3)的连接线通过所述连接线节点(14)与所述控制器(4)连接。

9.根据权利要求8所述的流量传感器，其特征在于：所述控制器支架(6)的通过螺栓(15)可拆卸连接在所述流量槽(1)的侧壁上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的流量传感器，其特征在于：所述浮板(8)的上游端和下游端均设有安装架(16)，所述超声波发射端(2)和所述超声波接收端(3)相对应的安装在所述安装架(16)上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及流量测量监测设备技术领域，具体涉及一种能够使水流稳定流过，测量更加准确且可在非灌溉期间进行拆卸储存的流量传感器。

背景技术

在现代化农田灌溉中，需要使用流量传感器随时测量灌溉水的用量，以保证为农田提供足量的水并避免水资源的浪费。超声波明渠流量计是一种普遍使用的灌溉水流量测量装置，超声波明渠流量计是利用超声波回声测距原理测量水位，再由仪表主机内的运算单元将水位信号换算成流量信号，通过在明渠中安装标准的量水堰槽，在规定的位置上设置超声波液位计，测量流经堰槽的水位，将水位值带入规定的流量公式或经验公式，计算得出液体流量。

在农田灌溉用明渠中，灌溉水通过明渠的流量与水位呈正比对应关系，为保证灌溉水流量计计量准确，超声波明渠流量计还应包括：堰体上游行近段、下游渠槽衔接段和水位观测设施等3部分构造。现有的明渠流量计一般都是单通道堰槽，在杂质较多的流体中液位波动较大，且明渠内各层液体流速也并不相同，导致测量不准确；同时，明渠流量计的液位探头及流速探头均固定设置，不能测量不同液位高度的流体流速。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可测量不同液位高度的流体流速，且流速稳定，可拆卸的流量传感器，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

本实用新型提供的一种流量传感器，包括流量槽、用于测量液位的超声波探头、用于测量流速的超声波发射端和超声波接收端以及控制器，所述流量槽的上游端口设有过滤板，所述流量槽的上方可拆卸的连接有控制器支架，所述控制器设于所述控制器支架上；所述流量槽的两侧壁上对称设置有一对贯通的竖直滑槽，在两个所述竖直滑槽之间滑动连接有浮板；所述超声波探头设于所述浮板的下表面，所述超声波发射端设于所述浮板的上游端，所述超声波接收端设于所述浮板的下游端。

进一步的，所述流量槽的上游端和下游端均为梯形槽口，所述流量槽的上游端和下游端之间为矩形通道。

进一步的，所述竖直滑槽位于所述矩形通道的侧壁上。

进一步的，所述竖直滑槽为圆弧形滑槽。

进一步的，所述浮板的两侧连接有连接柱，所述连接柱的一端连接有与所述圆弧形滑槽向对应的球形滑块。

进一步的，所述球形滑块的半径小于所述弧形滑槽的半径，所述连接柱的直径小于所述竖直滑槽在所述矩形通道的侧壁上的开口的宽度，所述球形滑块的直径大于所述开口的宽度。

进一步的，所述浮板的上表面设有连接线节点。

进一步的，所述超声波探头、所述超声波发射端、所述超声波接收端的连接线通过所述连接线节点与所述控制器连接。

进一步的，所述控制器支架的通过螺栓可拆卸连接在所述流量槽的侧壁上。

进一步的，所述浮板的上游端和下游端均设有安装架，所述超声波发射端和所述超声波接收端相对应的安装在所述安装架上。

本实用新型有益效果：流量槽为两端呈梯形，中间为矩形的结构，水流通过中间矩形时更加稳定，且超声波探头、超声波发射端、超声波接收端处于中间矩形通道位置，使测量更加准确；流量槽的上游端设置过滤板，保证了流体具有稳定的流速，防止大颗粒的污染物进入流量槽内，影响检测准确度；矩形通道内设置浮板，浮板随液面高度变化，可测量不同液位时的液位高度及流体流速，同时浮板可通过贯通的圆弧形竖直滑槽拆下，配合可拆卸的控制器支架，在非灌溉时期可将浮板及控制器等核心部件拆下储存放置，避免了外界环境对其造成的损坏，延长使用寿命。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的流量传感器立体结构图。

图2为本实用新型实施例所述的流量传感器的流量槽结构图。

图3为本实用新型实施例所述的流量传感器的浮板结构图。

其中：1-流量槽；2-超声波发射端；3-超声波接收端；4-控制器；5-过滤板；6-控制器支架；7-竖直滑槽；8-浮板；9-梯形槽口；10-矩形通道； 11-连接柱；12-球形滑块；13-开口；14-连接线节点；15-螺栓；16-安装架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和\/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和\/或它们的组。

需要说明的是，在本实用新型所述的实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，或两个元件的相互作用关系，除非具有明确的限定。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本实用新型所必须的。

实施例

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种流量传感器，包括流量槽1、用于测量液位的超声波探头、用于测量流速的超声波发射端2和超声波接收端3以及控制器4，所述流量槽1的上游端口设有过滤板5，所述流量槽1的上方可拆卸的连接有控制器支架6，所述控制器4设于所述控制器支架6上；所述流量槽1的两侧壁上对称设置有一对贯通的竖直滑槽7，在两个所述竖直滑槽7之间滑动连接有浮板8；所述超声波探头设于所述浮板8的下表面，所述超声波发射端2设于所述浮板8的上游端，所述超声波接收端3设于所述浮板8的下游端。

水流经过过滤板5的过滤进入流量槽1，过滤板5可过滤掉水中的大颗粒杂物及污染物，从而避免了大颗粒杂物或污染物流经流量槽1时，对水流的影响，使水流具有更稳定的流速。

水流流经浮板8，超声波探头可测量水流液面至流量槽底的距离，作为水流的高度，浮板8前端的超声波发射端2发射超声波，浮板后端的超声波接收端3接收超声波，通过浮板8上的连接线节点14利用连接线将超声波探头、超声波发射端、超声波接收端连接至控制器4，利用控制器4接收的数据进行流量计算，从而测定流量。

浮板8可滑动的设置在竖直滑槽7之间，可随液面的高度进行高度调整，从而测量相应高度下的流体的流速。同时，贯通的竖直滑槽7可方便浮板8的放入和取出。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述流量槽1的上游端和下游端均为梯形槽口9，所述流量槽1的上游端和下游端之间为矩形通道10。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述竖直滑槽7位于所述矩形通道10 的侧壁上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述竖直滑槽7为圆弧形滑槽。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述浮板8的两侧连接有连接柱11，所述连接柱11的一端连接有与所述圆弧形滑槽相对应的球形滑块12。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述球形滑块12的半径小于所述圆弧形滑槽的半径，所述连接柱11的直径小于所述竖直滑槽7在所述矩形通道10 的侧壁上的开口13的宽度，所述球形滑块12的直径大于所述开口13的宽度。

球形滑块12的半径小于圆弧形滑槽的半径，从而保证了浮板8随液面的高度上下浮动，球形滑块12的直径大于开口13的宽度，可避免浮板8从竖直滑槽 7之间脱出。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述浮板8的上表面设有连接线节点 14。通过连接线节点14可方便超声波探头以及发射器和接收器与控制器的连接和拆卸。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述超声波探头、所述超声波发射端2、所述超声波接收端3的连接线通过所述连接线节点14与所述控制器4连接。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述控制器支架6的通过螺栓15可拆卸连接在所述流量槽1的侧壁上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述浮板8的上游端和下游端均设有安装架16，所述超声波发射端2和所述超声波接收端3相对应的安装在所述安装架16上。

本实用新型实施例所述的流量传感器在具体应用时，在灌溉期间，需要测量流量时，将浮板8两侧的球形滑块12放入竖直滑槽7内，浮板8位于矩形通道10内，水流经过过滤板流入流量槽，通过超声波探头测量液面的高度，通过超声波发射端2和超声波接收端3测量流体的流速，控制器接收高度数据和流速数据计算流量。在非灌溉期间，将浮板取出，将控制器支架拆下，放置储存，避免了阳光的长时间照射，风吹雨打等恶劣环境的破坏，可延长使用寿命。

综上所述，本实用新型实施例通过流量槽为两端呈梯形，中间为矩形的结构，水流通过中间矩形时更加稳定，且超声波探头、超声波发射端、超声波接收端处于中间矩形通道位置，使测量更加准确；流量槽的上游端设置过滤板，保证了流体具有稳定的流速，防止大颗粒的污染物进入流量槽内，影响检测准确度；矩形通道内设置浮板，浮板随液面高度变化，可测量不同液位时的液位高度及流体流速，同时浮板可通过贯通的圆弧形竖直滑槽拆下，配合可拆卸的控制器支架，在非灌溉时期可将浮板及控制器等核心部件拆下储存放置，避免了外界环境对其造成的损坏，延长使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

设计图

流量传感器论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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