一种测量单向水流流速的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种测量单向水流流速的装置，它包括机械传动机构和光学测量装置，所述光学测量装置安装在机械传动机构的顶部。所述机械传动机构包括螺旋叶片，所述螺旋叶片设置在主轴的外壁，所述主轴的顶端中心设置有连接轴，所述连接轴。所述光学测量装置包括壳体，所述壳体中心加工有中心孔，所述连接轴穿过壳体的中心孔，所述壳体的内壁上安装有光控计数器，所述光控计数器上安装有光敏电阻，所述光敏电阻与线光源发射器相配合，所述连接轴的顶部安装有遮光挡片，所述遮光挡片挡住光线。能够实时测量单向水流的流速，并且直观的读取实时测量数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量单向水流流速的装置,可对单向流动水进行实时测量,并且可实时监测显示水流流速。
技术介绍
在目前的与水流流速相关的仿真模拟试验中有关轻便简易的水流测速装置还比较少，而本装置作为一种将机械动力装置与精准的光学装置结合起来的新型实时流速测量仪器，具有造价低廉,测量精准,携带方便等优点，可在测量水流流速时极大的方便使用者。本装置结构简单，体积小巧，使用方便，测量精确，并且可实时监测水流流速，可以方便地开展与水流流速相关的仿真模拟试验，且可用来野外作业，测量自然条件下定点的单向水流流速。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种仪器能够实时测量单向水流的流速，并且直观的读取实时测量数据。为了解决上述技术问题，本技术提出以下技术方案：一种测量单向水流流速的装置，它包括机械传动机构和光学测量装置，所述光学测量装置安装在机械传动机构的顶部。所述机械传动机构包括螺旋叶片，所述螺旋叶片设置在主轴的外壁，所述主轴的顶端中心设置有连接轴，所述连接轴。所述光学测量装置包括壳体，所述壳体中心加工有中心孔，所述连接轴穿过壳体的中心孔，所述壳体的内壁上安装有光控计数器，所述光控计数器上安装有光敏电阻，所述光敏电阻与线光源发射器相配合，所述连接轴的顶部安装有遮光挡片，所述遮光挡片挡住光线。所述光控计数器通过信号线与液晶显示器相连，所述液晶显示器安装在壳体的外壁上。所述光控计数器与单片机控制器相连，所述单片机控制器的信号输出端与液晶显示器的信号输入端相连。本技术有如下有益效果：本装置可实现对单向水流流速的实时测量，通过单向水流对没入水中的机械转动部分螺旋叶片的冲刷，使得螺旋叶片转动并带动转动轴承延伸连接杆转动，伸入光学测量部分壳体内部的部分转动轴承延伸连接杆和固定在其上的遮光挡片也会随之一起转动，且保持角速度一致。壳体内设置的光源发射器、光敏电阻、光控计数器和数控系统共同构成了装置的光学测量部分，可将转动轴承的机械转动转化为光学可检测到的电路电流变化，对转动轴承的转动情况实施精确测量并进行实时监测。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的光学测量装置结构示意图。图中：光学测量装置1、机械传动机构2、螺旋叶片3、主轴4、连接轴5、液晶显示器6、壳体7、遮光挡片8、线光源发射器9、光敏电阻10、光控计数器11。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式做进一步的说明。如图1-2，一种测量单向水流流速的装置，它包括机械传动机构2和光学测量装置1，所述光学测量装置1安装在机械传动机构2的顶部。进一步的，所述机械传动机构2包括螺旋叶片3，所述螺旋叶片3设置在主轴4的外壁，所述主轴4的顶端中心设置有连接轴5，所述连接轴5。通过水流能够带动螺旋叶片3转动，进而带动主轴4转动，通过主轴4带动与之相连的连接轴5，通过连接轴5带动遮光片8。进一步的，所述光学测量装置1包括壳体7，所述壳体7中心加工有中心孔，所述连接轴5穿过壳体7的中心孔，所述壳体7的内壁上安装有光控计数器11，所述光控计数器11上安装有光敏电阻10，所述光敏电阻10与线光源发射器9相配合，所述连接轴5的顶部安装有遮光挡片8，所述遮光挡片8挡住光线12。当水流带动机械传动机构2转动时，光学测量装置1中伸入的转动轴承延伸连接轴5会以相同的角速度转动，并带动其上的遮光挡片8转动，当遮光挡片8转动一周时，光线12会被遮挡一次，则光敏电阻10上落下的光点会迅速闪烁一次。光敏电阻10的电阻会随光照强度的增强而减小，电流增大；随光照强度的减弱而增大，电流减小，因此将光点的一次闪烁转化为通过光敏电阻10的一次电流变化信号。进一步的，所述光控计数器11通过信号线与液晶显示器6相连，所述液晶显示器6安装在壳体7的外壁上。通过液晶显示器6能够正常的显示水流速相关信息。进一步的，所述光控计数器11与单片机控制器相连，所述单片机控制器的信号输出端与液晶显示器6的信号输入端相连。通过单片机控制器能够将光敏电阻10接受到的光信号通过计算转变成数字信号，最终显示到液晶显示器6上。本技术的工作过程和工作原理为：光学测量装置1的壳体7的中轴线位置有伸入的转动轴承延伸连接轴5，主轴4延伸连接轴5上有一遮光挡片8与之垂直相连，可随之一起转动。光学测量部分壳体7内部固定有一线光源发射器9，通过光源发射器9发射的一束光线12可恰好与遮光挡片8的端部旋转圆周相切。当线光源发射器9发射出的光线12不能被遮光挡片8遮住时，光线12落在壳体内壁上有光点，在光点位置有光敏电阻10。光敏电阻10连接有光控计数器11，光控计数器11与壳体外部液晶显示器6相连，将计得结果反馈给液晶显示器6并在其上直接显示出水流流速。当水流带动机械传动机构2转动时，光学测量装置1中伸入的转动轴承延伸连接轴5会以相同的角速度转动，并带动其上的遮光挡片8转动，当遮光挡片8转动一周时，光线12会被遮挡一次，则光敏电阻10上落下的光点会迅速闪烁一次。光敏电阻10的电阻会随光照强度的增强而减小，电流增大；随光照强度的减弱而增大，电流减小，因此将光点的一次闪烁转化为通过光敏电阻10的一次电流变化信号。与光敏电阻10构成闭合回路的光控计数器11记录每秒钟电路中电流的变化次数n，可得到电流变化一次所需时间1/n，即为遮光挡片8转动一周所需时间，也即轴承延伸连接杆5转动一周所需时间，则轴承延伸连接杆角速度可计算得若已知螺旋叶片旋转半径为r,则可得到螺旋叶片的端部切向线速度为τ＝ωr＝2nπr，即可近似作为水流冲击螺旋叶片时的水流速度。通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本技术的保护范围之内。本技术的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量单向水流流速的装置，其特征在于：它包括机械传动机构（2）和光学测量装置（1），所述光学测量装置（1）安装在机械传动机构（2）的顶部；所述机械传动机构（2）包括螺旋叶片（3），所述螺旋叶片（3）设置在主轴（4）的外壁，所述主轴（4）的顶端中心设置有连接轴（5），所述连接轴（5）；所述光学测量装置（1）包括壳体（7），所述壳体（7）中心加工有中心孔，所述连接轴（5）穿过壳体（7）的中心孔，所述壳体（7）的内壁上安装有光控计数器（11），所述光控计数器（11）上安装有光敏电阻（10），所述光敏电阻（10）与线光源发射器（9）相配合，所述连接轴（5）的顶部安装有遮光挡片（8），所述遮光挡片（8）挡住光线（12）。

【技术特征摘要】
1.一种测量单向水流流速的装置，其特征在于：它包括机械传动机构（2）和光学测量装置（1），所述光学测量装置（1）安装在机械传动机构（2）的顶部；所述机械传动机构（2）包括螺旋叶片（3），所述螺旋叶片（3）设置在主轴（4）的外壁，所述主轴（4）的顶端中心设置有连接轴（5），所述连接轴（5）；所述光学测量装置（1）包括壳体（7），所述壳体（7）中心加工有中心孔，所述连接轴（5）穿过壳体（7）的中心孔，所述壳体（7）的内壁上安装有光控计数器（11），所述光控计数器（11）上安装有光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞红，邓捷，付金海，支永艳，王宇轩，李万文，范昊，靳树宝，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42