【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量
,具体为一种水工模型试验水面线及流速测量装置及方法。
技术介绍
在水工建筑物设计中,为了对设计的过流堰、闸门、溢洪道泄流的过流能力进行一个判断分析,会采用以相应比例尺缩小的模型进行试验,然后再根据水力学相关公式和规律,将试验的结果进行处理分析,得到实际设计工况的过流能力参数。因此,对于模型试验的过流能力参数进行准确快速的测量意义重大。需要说明的是,所测量的过流能力参数通常为断面水流水面线高程、流速。现有的测量水工模型试验水面线的方法是:选取模型基准点,通过水准仪读出位于基准点的刻度尺读数,得到水准仪物镜中心线的水平线高程;然后通过水准仪和水位尺,依次测量将刻度尺末端与水流上表面齐平时,各实测点刻度尺读数,并通过与基准点的读数差,计算得到实测点的水流上表面的高程。对于测流速,需要将流速测量仪设置在实测点测量流速。由于测量时实测点较多、水工模型试验模型放水后给人为测量带来了巨大的不便、测量的误差较大。且同一铅直线上的不同水深测点处流速分布不均匀,需要对不同深度处的流速进行测量,水文学中根据水深经常会选取水流表面、0.2倍水深、0.6倍水深、0.8倍水深、水底来测量流速,进而选取不同水池深处测得流速取平均值以提高测量精度。但是人为测量流速时对于深度的控制并不精确,往往根据目测深度进行测量。因此需要一种能够精确、快速测量水工模型试验水面线及流速的装置,来提高测量精度和效率。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处,本专利技术提供一种水工模型试验水面线及流速测量装置,采用自动化操作控制,可以很好地解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下: ...
【技术保护点】
一种水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,包括两个水平设置的固定导轨,在所述的两个固定导轨上设有一个与其垂直的且可以沿其来回移动的可移动导轨,在所述的可移动导轨上设有一个移动测量装置,移动测量装置承接在可移动导轨之上并可沿可移动导轨延伸方向移动;移动测量装置的外侧竖直设有能上下移动的活动测杆I和活动测杆II,在活动测杆I的底部设有轻触开关;活动测杆II的底部设有螺旋桨流速仪;所述的移动测量装置内部设有激光测距仪、激光位移计,所述的激光测距仪的探头外伸到移动测量装置外,探头固定在移动测量装置侧壁,用于检测探头到水面测点的距离,所述的激光位移计的探头固定到移动测量装置顶部,探头对着活动测杆I,向活动测杆I发射信号来测量其向下运动时的位移;所述的激光测距仪、激光位移计、螺旋桨流速仪以及轻触开关与所述的移动测量装置内的单片机相连,且由位于移动测量装置内的电源为各个装置供电,所述的单片机与一个遥控器以及信号接收显示器通讯。
【技术特征摘要】
1.一种水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,包括两个水平设置的固定导轨,在所述的两个固定导轨上设有一个与其垂直的且可以沿其来回移动的可移动导轨,在所述的可移动导轨上设有一个移动测量装置,移动测量装置承接在可移动导轨之上并可沿可移动导轨延伸方向移动;移动测量装置的外侧竖直设有能上下移动的活动测杆I和活动测杆II,在活动测杆I的底部设有轻触开关;活动测杆II的底部设有螺旋桨流速仪;所述的移动测量装置内部设有激光测距仪、激光位移计,所述的激光测距仪的探头外伸到移动测量装置外,探头固定在移动测量装置侧壁,用于检测探头到水面测点的距离,所述的激光位移计的探头固定到移动测量装置顶部,探头对着活动测杆I,向活动测杆I发射信号来测量其向下运动时的位移;所述的激光测距仪、激光位移计、螺旋桨流速仪以及轻触开关与所述的移动测量装置内的单片机相连,且由位于移动测量装置内的电源为各个装置供电,所述的单片机与一个遥控器以及信号接收显示器通讯。2.如权利要求1所述的水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,在所述的固定导轨的两端设置有脚螺丝手轮和水平仪。3.如权利要求1所述的水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,所述的可移动式的两端也分别设有水平仪。4.如权利要求1所述的水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,所述的可移动导轨上设有装配盒,在所述的装配盒内设有驱动可移动导轨移动的驱动装置、单片机以及信号接收器,所述的驱动装置由单片机控制,所述的单片机通过信号接收器与遥控器通讯,遥控器通过向单片机发送信号来控制可移动导轨运动。5.如权利要求1所述的水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,在所述的移动测量装置内部还设置有驱动装置、信号接收器和无线传输设备;所述的驱动装置驱动移动测量装置的移动以及活动测杆I、活动测杆II的上下移动,所述的驱动装置由所述的单片机控制,所述的单片机通过信号接收器与遥控器通讯,遥控器通过向单片机发送信号来控制移动测量以及活动测杆I、活动测杆II的运动;所述的单片机通过无线传输设备与一个信号接收显示器相连。6.如权利要求1所述的水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,所述的遥控器上设置有上、下键用来控制可移动导轨的运动,左、右键用来控制移动测量装置的运行;遥控器上还设有开始键、水面线测量键、活动测杆I复位键、流速测量键、活动测杆II复位键。7.如权利要求1所述的水工模型试验水面线及流速测量装置,其特征在于,所述的活动测杆I的外部设有薄壁套筒,所述激光测距仪的外伸探头固定在活动测杆I外部的薄壁套筒上,且薄壁套筒与可移动测量装置为一个整体,且不随活动测杆I的上下运动而运动。8.利用权利要求1-7任一所述的装置进行水面线及流速的测量方法,其特征在于,如下:第一步...
【专利技术属性】
技术研发人员:李传奇,肖学,王薇,马梦蝶,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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