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低流量降水井流量计量装置及其计量方法


技术摘要:
一种低流量降水井流量计量装置及其计量方法,涉及基建施工技术领域,该装置包括电磁阀阀组、计数器,及两个容积箱;所述电磁阀阀组具有三个进水口及三个出水口,并且电磁阀阀组有两个工作位;电磁阀阀组的一个进水口接到降水井的外排水水管,另两个进水口分别接到两个  全部
背景技术:
基坑地下水控制中,降水井外排水量的准确计量统计是一项基本工作,可为实时 有效的进行基坑地下水控制进行风险分析与风险预判,但目前工程现场的数据统计较为混 乱,特别是在软土地区基坑降水过程中,如果降水目的层为粘土层或淤泥质粘土层,或者降 水目的层被止水帷幕完全隔断,在这些场景下往往会出现以下几种异常情况:1)降水井出 水量较小,往往出现明显的断流现象,外排水中含有大量的气体,使得常规机械式水表、电 磁流量计、超声波流量计等计量仪器的计量受到明显的干扰;2)因外排水量低,井内往往会 加真空加强抽水效果,使得常规计量水表出现倒转现象,计量数据出现明显的不合理;3)浅 部疏干过程中,地下水水质差且含杂质较多,使得常规计量水表短期内出现停转和计量表 模糊不清的问题。 上述异常情况发生时,会导致降水井外排水量的计量数据误差较大。
技术实现要素:
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种能准确 计量低流量或有断流情况的降水井外排水量的低流量降水井流量计量装置及其计量方法。 为了解决上述技术问题,本发明所提供的一种低流量降水井的流量计量装置,其 特征在于:包括电磁阀阀组、计数器,及两个容积箱; 所述电磁阀阀组具有三个进水口及三个出水口,并且电磁阀阀组有两个工作位; 电磁阀阀组的三个进水口分别为第一进水口、第二进水口、第三进水口,电磁阀阀组的三个 出水口分别为第一出水口、第二出水口、第三出水口; 所述电磁阀阀组切换至第一工作位时,电磁阀阀组的进水口、出水口的导通方式 为:第一进水口与各个出水口相互隔断,第二进水口仅与第二出水口相互导通,第三进水口 仅与第一出水口相互导通; 所述电磁阀阀组切换至第二工作位时,电磁阀阀组的进水口、出水口的导通方式 为:第一进水口仅与第一出水口相互导通,第二进水口仅与第三出水口相互导通,第三进水 口与各个出水口相互隔断; 所述容积箱上设有用于标示箱内水体容量的流量标记尺,容积箱的上端设有进水 口,容积箱的下端设有排水口,其中的一个容积箱为第一容积箱,另一个容积箱为第二容积 箱; 所述电磁阀阀组的第一进水口接到第一容积箱的排水口,电磁阀阀组的第二进水 口接到降水井的外排水水管,电磁阀阀组的第三进水口接到第二容积箱的排水口; 所述电磁阀阀组的第一出水口通过管件接到降水井外排水排放点,电磁阀阀组的 4 CN 111609894 A 说 明 书 2/5 页 第二出水口接到第一容积箱的进水口,电磁阀阀组的第三出水口接到第二容积箱的进水 口; 所述第一容积箱、第二容积箱内都设有液位传感器,两个容积箱内的液位传感器 的信号输出端口分别接到电磁阀阀组的控制端口,用于控制电磁阀阀组切换工作位,并且 第二容积箱内的液位传感器的信号输出端口接到计数器的计数信号输入端口,用于触发计 数器计数; 所述第一容积箱内的液位传感器监测到箱内水位达到该液位传感器所在位置时, 该液位传感器能输出相应信号至电磁阀阀组的控制端口,从而触发电磁阀阀组切换至第二 工作位; 所述第二容积箱内的液位传感器监测到箱内水位达到该液位传感器所在位置时, 该液位传感器能输出相应信号至电磁阀阀组的控制端口及计数器的计数信号输入端口,从 而触发电磁阀阀组切换至第一工作位,并触发计数器,使得计数器的计数值增加1。 进一步的,还包括远程监测终端、流量采集模块,两个容积箱内都设有水位计; 所述流量采集模块用于采集两个水位计的水位数据,并发送给远程监测终端,流 量采集模块的两个数据采集端口分别连接两个水位计的水位数据输出端口,并且流量采集 模块通过通信网络连接远程监测终端。 本发明提供的低流量降水井的流量计量装置的计量方法,其特征在于:降水井外 排水的总流量计算公式为: Qt=Qt-dt S×(max(H1t-H1t-dt,0) max(H2t-H2t-dt,0)) 式中,Qt为降水井在t时刻的外排水总流量,Qt-dt为降水井在t-dt时刻的外排水总 流量,dt为预先设置的水位数据采集间隔时长,S为容积箱的底面积,H1t为第一容积箱在t 时刻的水位,H1t-dt为第一容积箱在t-dt时刻的水位,H2t为第二容积箱在t时刻的水位, H2t-dt为第二容积箱在t-dt时刻的水位,max( )为取最大值函数。 进一步的,根据降水井外排水的总流量计算结果,进一步计算出降水井外排水的 平均流量,计算公式为: 式中,为降水井外排水的平均流量,Qt1为降水井外排水在t1时刻的总流量,Qt2为 降水井外排水在t2时刻的总流量,t1、t2为两个总流量计量时间点。 本发明提供的低流量降水井流量计量装置及其计量方法,利用流向控制实现两个 容积箱的进水转换、定流量排水,并通过计数器、流量标记尺的配合,在低流量或断流情况 下均可实现对降水井外排水量的准确计量,同时也可解决气体和杂质对数据的干扰及仪器 的损伤,增设远程监测终端、流量采集模块、水位计之后还可以实现对降水井外排水流量的 远程监测。 附图说明 图1是本发明第一实施例的低流量降水井流量计量装置的结构示意图; 图2是本发明第二实施例的低流量降水井流量计量装置的结构示意图。 5 CN 111609894 A 说 明 书 3/5 页
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