多极开关传感式流量计
专利汇可以提供多极开关传感式流量计专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种多极 开关 式污 水 流量计，它由堰板，多极开关式传感尺、数据 接口 ，计算机显示，打印输出，电源适配器等几部分组成。由于多极开关式传感尺上嵌接排列等距的 电极 组成了逻辑开关 电路 ，实现 模数转换 后输入计算机。它除具有能耗低，高 频率 的监测和显示瞬时流量，能自动打印累计流量等自动流量计的优点外，还具有结构简单，性能可靠，造价低廉、易于推广的主要特点。特别适合用于厂矿企业含酸、 碱 、盐的工业 废水 的突击性或长期定点流量监测。可有 力 地促进企业的环境污染治理及强化环境管理工作。，下面是多极开关传感式流量计专利的具体信息内容。
1、一种污水流量计，特别是一种多极开关式污水流量计，它由堰板(2)，多极开关传感尺(3)、数据接口(5)、讯号传输线(4)，计算机显示(8)，打印输出(6)及电源适配器(7)等几部分组成，其特征在于多极开关传感尺由传感尺支架(10)上嵌接排列成行的电极(11)，各个电极(11)通过导线接到传感尺支架(10)顶部的连接线插座(12)上，并与数据接口(5)相接。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于传感尺支架（10）采用防水，耐腐蚀的硬质胶板（如聚氯乙烯）制成。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于各个电极（11）以采用耐腐蚀的碳棒为宜。
4、根据权利要求1、3所述的装置，其特征在于电极（11）的碳棒一端嵌铜帽，碳棒上套有绝缘胶管。
5、根据权利要求1、3、4所述的装置，其特征在于用作电极的碳棒，其直径≤0.4cm。
6、根据权利要求1、3、4、5所述的装置，其特征在于电极（11）采用单行列或多行列的等距离排列方式，相邻碳棒中心距离以1cm为佳。
本实用新型涉及一种测量水流量的仪器，特别是适用于测量工业废水流量的一种多极开关式污水流量计，它属于流量测量仪器领域。
污水计量是国家对工业废水实行总量控制的重要手段，是我国环境保护部门推行的排污许可证制度的基础，由于工业废水成份比较复杂，常常有一定腐蚀性，工厂排污不均衡，流量不但变动大，且大多数以明渠排放等原因，故市场销售的产品往往未能适应工业废水计量的要求。近年来国内先后研制出微电脑的自动检测流量计，无论光电式或超声波式污水流量计，其特征主要在于测流量的传感器形式的不同，主要由堰板、传感器、讯号传输线，数据接口，电源适配器，计算机显示和打印输出等部分组成。如超声波式的微电脑明渠污水流量计，就是利用超声波探头发出的超声波脉冲，在一种介质传到相界面经过反射后，再返回到接收探头，从而由超声波传感器确定水位的高度，通过微机处理、计算，打印出所需的污水流量。它具有功能齐全、操作简便、自动化程度高等优点。其不足之处是超声波测量液位的先决条件是以声速为不变值，但声速在液体中受液体成份、温度、压力的影响，且电路复杂，造价高也是超声波污水流量计的一个问题。
本实用新型的目的是设计一把多极开关传感尺，并把堰板流量计和计算机有效地结合起来，从而达到结构简单、可靠性高、成本降低，以 满足工业废水监测，强化环境管理的需要。
本实用新型的目的是这样实现的：装于水渠的传感器通过堰板测流，其水位参数经讯号传输线送至数据接口。当连接电源适配器的电源后，从计算机显示和打印输出得出流量结果，其特征在于传感器由传感尺支架上嵌接排列成行的电极，各电极通过导线接到传感尺支架顶部的连接线插座上并与数据接口相接。
多极开关传感尺实际上是一把以电极为标度的水尺，它垂直插置在堰板前的明渠中（插置深度在堰板水准线以下）。该尺采用耐腐蚀的硬质胶板（如聚氯乙烯）作支架，其上排列有单行（列）或多行（列）以等距离的小碳棒作电极。碳棒间加绝缘套管（再用粘胶）固定。通过碳棒上的铜帽与对应的连接线插座相接，并用讯号传输线把多极开关传感尺的对应插座和数据接口的对应插座接通，从而组成逻辑开关电路。利用液体（工业废水）和空气导电性的巨大差异，导通或切断不同高度的电极回路，当导通时，多极开关传感尺接地良好，保证逻辑为“0”，电极断开时，对地具有高的绝缘电阻，保证逻辑为“1”。这样，液面高度信息转换为二进制数码，实现了数码与污水高度一一对应关系。通过计算机运算、显示、累积、打印和存储等功能，有效地完成污水自动测量的任务。
本实用新型除具有一般自动流量计的优点外，特别是设计了多极开 关传感尺作为传感器，故具有如下主要特点：
1.结构简单，可一次实现模数转换。
2.性能可靠，可适于长期在酸、碱、盐类等液体介质中工作。
3.造价低廉，易于推广，适宜国家对工业废水实行总量控制时使用。
此外，本装置适应性广，可作为污水流量的突击性监测和长期的定点监测工具。并能及时发现作弊现象，合理地征收排污费，促进企业的环境污染治理及强化环境管理。
本实用新型的测量原理及具体结构特点由以下实施例及其附图给出：
图1：多极开关式污水流量计工作示意图
图2：多极开关传感尺结构简图
图3、图4：8位数字传感尺电路原理示意图
本实用新型是计算机控制的堰板流量计，即在明渠（1）设置一个堰板（2）。流体越过堰顶向下游流去，其流量大小是随堰上游液体高度H而变的。由于重力及表面张力等因素的影响，液面向堰顶方向逐渐降落，在堰上游长度为3－4H处，液位保持稳定，故多极开关传感尺（3）反映流量变化的液位H宜在此处进行测量。设流量为Q则：
Q＝Kf（H）
K为只与堰板有关的常数，可见通过测量堰上液位H就可以测得明渠的流量Q。
本实用新型的多极开关传感尺（3）为自行设计（见图2）。它的支架（10）由防水、耐腐蚀、变形小的聚氯乙烯胶板（或同性能的其它工程塑料板）制成，其上面钻孔嵌接单行（列）或多行（列）的小碳棒做电极（11），电极（11）的一端嵌铜帽。碳棒的直径可为0.4、0.3、0.2cm（≤0.4cm）。相邻同一行的碳棒之间的中心距离可为2、1、0.5cm（以1cm为佳）。其等距排列方式可视多极开关传感尺的长度和要求的精度而自定，各电极通过连接线接到两个多芯插座（12）上。为避免悬浮长纤维杂物接触电极，在传感尺支架（10）围上尼龙网。
以下介绍多极开关传感尺的原理图3。
多极开关传感尺是用正逻辑即低电位为“0”，高电位为“1”，将带有流量信息的二进制数码传给计算机，图3是8位数字式传感尺的电路原理。图3由反相器U1连上拉电阻，通过开关与地连接。很明显当所有开关K打开时U1输出为全“0”即0000 0000。当所有开关合上时输出全为“1”即1111 1111。
如果规定操作开关的顺序：合上为K0→K1→K2→K3→K4→K5→K6→K7；打开为K7→K6→K5→K4→K3→K2→K1→K0。这样就可以得到一个U1输出数码与开关合上的个数成正比的关系，见下表（1）：
数码（二进制） 十六进制 合上的开关
0000 0000 00 无
0000 0001 01 K0
0000 0011 03 K1，K0
0000 0111 07 K2，K1，K0
0000 1111 0F K3，K2，K1，K0
0001 1111 1F K4，K3，K2，K1，K0
0011 1111 3F K5，K4，K3，K2，K1，K0
0111 1111 7F K6，K5，K4，K3，K2，K1，K0
1111 1111 FF K7，K6，K5，K4，K3，K2，K1，K0
以D代表U1的数码K1表示开关合上的个数则D＝Ki，即合上的开关越多，数码就越大；合上的开关越少，数码就越小，反之，数码越大，合上的开关越多；数码越小，合上的开关就越少。
利用水的导电性作开关K的闸刀，将开关K0，K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7由低至高向上排列见图4。
这样水涨由低到高，水退由高到低，就可以实现前面所述的开关顺序开合所有的开关，从而实现表1的逻辑关系，令图4中各个开关间的距离h均相等hi＝h（i＝0，1，2，3，4，5，6，7），所以水的高度就与开关合上的个数成正比，见下表（2）：
合上的开关 水的高度
无 0
K0 h
K1，K0 2h
K2，K1，K0 3h
K3，K2，K1，K0 4h
K4，K3，K2，K1，K0 5h
K5，K4，K3，K2，K1，K0 6h
K6，K5，K4，K3，K2，K1，K0 7h
K7，K6，K5，K4，K3，K2，K1，K0 8h
综合上两表，多极开关传感尺实现了数码与水高度的一一对应关系。
对于其它位数的多极开关传感尺的原理相同。
测量污水流量时，其连接如图1所示，即数据接口（5）与插于水渠（1），通过堰板（2）测流的多极开关传感尺（3）和连接线插座（12）通过信号转输线（4）连接；数据接口（5）的60芯插头插入打印输出（6）的60芯插座，并将打印输出（6）与计算机显示（8）接通。最后把电源适配器（7）接上220V交流电，将其9V直流输出插入打印输出（6）。由于数据的处理是由计算机控制的，所以整个操作如同使用PC－－1500一样简单方便，本流量计经过三个多月的试运行，精度达到预定标准。（堰板及计算机的使用方法为公知技术，详细操作可参阅有关使用说明书。）
本实用新型的主要技术性能。
1.电源电压
AC 220V±10％ 50±2Hz
DC 6V 9V
2.整机功耗
0.3W
3.外型尺寸
340×330×55（mm）
4.重量
约8kg
5.工作环境及储运环境
（1）计算机工作环境温度0～45℃
（2）传感尺工作环境温度0～70℃
（3）储运温度－20～45℃
（4）相对湿度＜59％
6.测量范围
4000m3／h
7.精度：相对误差≤4％
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