一种流量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种流量测量装置，包括射频收发机、发射模块和接收模块，所述发射模块、所述接收模块均与所述射频收发机信号连接，且所述发射模块发出的雷达波的扫描角度可调。本实用新型专利技术所提供流量测量装置，其发射模块所发出的雷达波的扫描角度可调，使得单台流量测量装置的测量范围大幅增加，如此，只需采用较少数量的流量测量装置，即可监测整条河流的流量，可大幅降低河流流量的监测成本。 1

【技术实现步骤摘要】
一种流量测量装置
本技术涉及流量测量
，尤其涉及一种可适用于河流或者明渠的流量测量装置。
技术介绍
河流水位、流量测量的目的可以分为防洪预警和水资源调配二项，前者着重于掌握河流水位的变化，以警戒水位作为防洪预警的管制手段，而流量测量的正确性则有助于防洪设施的规划设计；后者着重于获取的长期河流流量数据，以建立水资源开发调配管理的基本信息，而水位、流量等数据测量的准确性则有助于水库、发电站等取水设施的规划设计。一般而言，河流流量的测量方法可以分为间接测量法和直接测量法。间接测量法主要是利用量水结构物如堰、闸门或固定渠道等，依据已知水位-流量的率定关系，并通过水位的测量来获得流量。直接测量法主要是利用量水仪器来测量河流流速与水深，然后计算平均流速与断面通水面积，并通过二者的乘积获取流量值。由于间接测量法需要借助特殊的量水结构，其测量的准确度依赖于稳定的河流断面和水流状态，在不规则的河流断面或者不稳定的水流状态下，测量的准确性无法保证，故而，在现有技术中通常采用直接测量法以测量河流流量。直接测量法属于断面积流速测量法系，其首先要通过测量仪器直接测量河流表面流速或水中垂向上多点流速，再经由公式或水深计算平均流速，然后再乘以通水面积即可获得河流的流量值；其通常包括三个步骤：1)分段测量河流水深与流速，2)计算各分段通水面积与各分段平均流速之乘积，3)总合各分段流量值。目前，直接测量法常用的测量仪器为微波多普勒雷达流量计，其可以自动、连续且实时地测量河流流量，但是，其雷达波的扫描角度是固定的，也就是说，其只能针对某一个测量点进行测量，测量结果也只能表示一个小范围的数据，对于河面宽广的河流而言，就需要安装多台微波多普勒雷达仪器以监测整条河流断面上不同位置的流速和水位来联合计算河流断面的流量，使得河流流量的测量成本大幅提高。因此，如何提供一种流量测量装置，具有较大的测量范围，使得采用较少数量的流量测量装置即可监测整条河流的流量，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种流量测量装置，该流量测量装置的测量范围较大，使用较少数量的流量测量装置即可监测整条河流的流量，可降低河流流量的测量成本。为解决上述技术问题，本技术提供一种流量测量装置，包括射频收发机、发射模块和接收模块，所述发射模块、所述接收模块均与所述射频收发机信号连接，且所述发射模块发出的雷达波的扫描角度可调。本技术所提供流量测量装置，其发射模块所发出的雷达波的扫描角度可调，使得单台流量测量装置的测量范围大幅增加，如此，只需采用较少数量的流量测量装置，即可监测整条河流的流量，可大幅降低河流流量的监测成本。可选地，还包括移相器，所述移相器设于所述发射模块、所述射频收发机之间，并与所述发射模块、所述射频收发机信号连接，所述移相器能够调整所述雷达波的扫描角度。可选地，所述发射模块包括若干天线单元，各所述天线单元均与所述射频收发机信号连接。可选地，所述移相器包括若干移相单元，各所述移相单元一一对应地设于所述天线单元与所述射频收发机之间，所述移相单元能够改变相应所述天线单元的相位，以调整所述雷达波的扫描角度。可选地，还包括控制器，所述控制器与所述射频收发机、各所述移相单元均信号连接，所述控制器能够控制所述移相单元改变相应所述天线单元的相位。可选地，还包括输入输出接口，所述输入输出接口与所述控制器信号连接，用于与外接设备相连。附图说明图1为本技术所提供流量测量装置的一种具体实施方式的结构简图；图2为移相单元与天线单元的连接结构图；图3为本技术所提供流量测量方法的一种具体实施方式的流程图；图4为本技术所提供流量测量方法的计算模型简图。图1-4中的附图标记说明如下：1射频收发机、2发射模块、21天线单元、3接收模块、4移相器、41移相单元、5控制器、6输入输出接口。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上。请参考图1-2，图1为本技术所提供流量测量装置的一种具体实施方式的结构简图，图2为移相单元与天线单元的连接结构图。如图1所示，本技术提供一种流量测量装置，包括射频收发机1、发射模块2和接收模块3，发射模块2、接收模块3均与射频收发机1信号连接，发射模块2可以发出雷达波以测量待测河流表面或垂向上某一测量点的流速和水位。区别于现有技术，在本技术实施例中，上述发射模块2发出的雷达波的扫描角度可调，使得一台流量测量装置可监测待测河流断面上多个测量点的流速以及水位，测量范围大幅增加。如此，只需采用较少数量的流量测量装置，即可监测整条河流的流量，使得河流流量的监测成本大幅降低。需要说明，本技术实施例并不对雷达波扫描角度的调节范围、调节精度进行明确的限定，具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定；但应当知晓，上述调节范围越大，单台流量测量装置所能够监测的范围也就越大，测量整条河流流量所需要的流量测量装置的数量也就越少，越有利于节约成本，甚至，在调节范围足够大时，仅需一台上述的流量测量装置即可测量整条河流的流量；上述调节精度越高，在相同的角度范围内，单台流量测量装置所能扫描、监测的测量点也就越多，河流流量测量的准确性也就越高。在一种具体实施方式中，可以采用电控手段以实现雷达波扫描角度的调节，例如，可以设置移相器4，移相器4可以设于发射模块2、射频收发机1之间，并与发射模块2、射频收发机1信号连接，通过移相器4相位值的改变，即可方便地调整雷达波的扫描角度。可以理解，除设置移相器4的方案外，也可以通过其他电控手段来调节雷达波的扫描角度，具体可根据实际情况而定。如图2所示，发射模块2可以包括若干天线单元21，各天线单元21可以等间距分布以形成发射天线阵列，且各天线单元21均可以与射频收发机1信号连接；移相器4可以包括若干移相单元41，各移相单元41一一对应地设于天线单元21与射频收发机1之间，移相单元41能够改变相应天线单元21的相位，通过移相器4加权的方法即可改变雷达波的形状，使得雷达波的主瓣对应于河流断面的不同位置，从而调整雷达波的扫描角度。假设存在n个天线单元21，发射天线阵列即为n单元阵列，各天线单元21均可连接一个移相单元41，各移相单元41所引入的相位依次可以为：0，α，2α，…，nα，利用各移相单元41改变α的具体值，即可控制各天线单元21的相位，以达到控制雷达波扫描角度的目的。上述各移相单元41的位数可以设为K，则最小相移量K值越大，最小相移量Δαmin就越小，相应地，雷达波扫描角度的调节精度也就越高，河流流量测量的准确性也就越高。可以理解，接收模块3也可以包括若干天线单元21，各天线单元21可以等间隔分布以形成接收天线阵列，且接收天线阵列与发射天线阵列应当相同，以便信号的接收、解析。进一步地，还可以包括控制器5，控制器5与射频收发机1、各移相单元41均可以信号连接，控制器5能够控制移相单元41改变相应天线单元21的相位，以调控雷达波的具体扫描角度。本技术所提供流量测量装置还可以包括输入输出接口6，输入输出接口6与控制器5信号连接，用于与外接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流量测量装置，其特征在于，包括射频收发机(1)、发射模块(2)和接收模块(3)，

【技术特征摘要】
1.一种流量测量装置，其特征在于，包括射频收发机(1)、发射模块(2)和接收模块(3)，所述发射模块(2)、所述接收模块(3)均与所述射频收发机(1)信号连接，且所述发射模块(2)发出的雷达波的扫描角度可调。2.根据权利要求1所述流量测量装置，其特征在于，还包括移相器(4)，所述移相器(4)设于所述发射模块(2)、所述射频收发机(1)之间，并与所述发射模块(2)、所述射频收发机(1)信号连接，所述移相器(4)能够调整所述雷达波的扫描角度。3.根据权利要求2所述流量测量装置，其特征在于，所述发射模块(2)包括若干天线单元(21)，各所述天线单元(21)均与所述射频收发机(1)信号连接。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李献，吴玉晓，高霏，李海增，陈南，周亮，
申请(专利权)人：北京奥特美克科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11