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申请/专利权人：深圳万知达技术转移中心有限公司

摘要：本发明提供一种基于有限元法的流量测量装置与方法，包括两块格栅板、旋转轴、压力传感器、连接结构、流速测量器和控制单元；两块格栅板的一侧位置相对，连接结构将两块格栅板连接，格栅板的另一侧与旋转轴连接，旋转轴用于设立于明渠两侧，且与明渠底部垂直，旋转轴带动格栅板旋转；格栅板设有多个网格，压力传感器均匀内嵌于格栅板的每个网格四周，并朝向来流方向；格栅板的来流侧布置多个流速测量器；控制单元分别与旋转轴、连接结构、压力传感器和流速测量器连接。本发明通过控制单元利用有限元法将“实体网格”划分为“虚拟网格”，通过计算每一个“虚拟网格”的流量进而得到整个流动截面的流量，进一步适应复杂流动状态，提高流量测量精度。

主权项：1.一种基于有限元法的流量测量装置，其特征在于，包括两块格栅板2、旋转轴3、压力传感器1、连接结构6、流速测量器7和控制单元；两块所述格栅板2的一侧位置相对，所述连接结构6将两块格栅板2连接，所述格栅板2的另一侧与旋转轴3连接，所述旋转轴3用于设立于明渠两侧，且与明渠底部垂直，所述旋转轴3带动格栅板2旋转，当来流中存在大体积固体杂质或有排险需要时，旋转轴3启动将两块格栅板2打开；所述格栅板2设有多个网格，所述压力传感器1均匀内嵌于格栅板2的每个网格四周，并朝向来流方向，用于检测每个网格在来流方向受到的压力信号；所述格栅板2的来流侧布置多个流速测量器7，所述流速测量器7用于测量水面的流速信号；所述控制单元分别与旋转轴3、连接结构6、压力传感器1和流速测量器7连接；所述控制单元根据压力传感器1和流速测量器7测得的信号利用有限元法计算流量；所述格栅板2上的压力传感器1检测格栅板2上每个网格在来流方向受到的压力信号，并传递给控制单元，控制单元将压力信号转换为流速信号，控制单元利用有限元法将所述格栅板2处流动截面的流速场离散化，将所述格栅板2的网格划分为虚拟网格，每个虚拟网格的中心具有节点，利用高斯-赛德尔迭代法计算虚拟网格内节点处的流速值，并将该流速值作为该节点所在的虚拟网格内的平均流速，进而计算出每个虚拟网格的流量，所有虚拟网格流量的总和即为总流量；所述格栅板2与旋转轴3连接的一侧设有切割刀片4；所述切割刀片4与传动装置5连接，所述传动装置5安装在格栅板2上，传动装置5带动切割刀片4平行于旋转轴3并垂直于来流方向沿着格栅板2运动。

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