一种河流测速传感器及其测速方法技术

本发明专利技术中公开了一种河流测速传感器及其测速方法，涉及传感器技术领域；具体包括作用于河流底部的底座和固定与船舷上的支撑座，所述底座的顶部固定安装有限位机构，且限位机构的外侧滑动安装有活动座，所述支撑座的侧面设置有升降机构，且限位机构的顶端插接于升降机构的内部。本发明专利技术中利用限位导杆拼接以适配测量船或者桥梁的高度，在测量阶段将底座沿着河流方向探入水中，使其坐落于河床上，利用敲击块不断的击打激振栓，带动底座持续的振动，将底座通过插栓杆牢牢的固定在河床底部，避免测量时传感器受到河水冲击产生摆动，提高测量过程中的稳定性，梭形座体受到水流变化时，可以及时的调整其测量角度，提高测量结果的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种河流测速传感器及其测速方法


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种河流测速传感器及其测速方法。

技术介绍

[0002]河流是所在流域内自然地理背景下的产物，湿润地区河网密集，径流充沛，而干旱地区河网稀疏、径流贫乏，说明河流的地理分布受气候的严格控制，降水量多寡决定着径流补给来源的丰缺，蒸发量大小反映着径流损耗的多少，降水的时空分布、降水强度、降水中心位置及其移动方向影响着径流过程和洪峰流量，气温、风和饱和差也因对降水、蒸发有影响而对径流间接起作用。
[0003]河流对地理环境也有显著的影响，是水分循环的一个重要的、不可或缺的环节，对于河流的水流速度测量和监控，可以时刻把握河流的水文数据，但是，河流不同位置的流速都是不一样的，且现有的接触式河流测速传感器利用绳索悬挂于河面下方，利用铅鱼带动传感器沉入水中，使得测量的环境不稳定，且河面下方的水流经常发生波动和变化，不同的深度水流变化时会带动测量传感器位置偏移，部分传感器依靠直杆没入水中，其底部插入水中不稳定，受到水流冲击时出现倾斜，造成测量的数据结果不准确。
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种河流测速传感器及其测速方法，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

技术实现思路

[0005]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种河流测速传感器及其测速方法。
[0006]本专利技术提出的一种河流测速传感器，包括作用于河流底部的底座和固定与船舷上的支撑座，所述底座的顶部固定安装有限位机构，且限位机构的外侧滑动安装有活动座，所述支撑座的侧面设置有升降机构，且限位机构的顶端插接于升降机构的内部；
[0007]所述限位机构的内部滑动安装有升降套筒机构，且限位机构的顶部固定安装有步进马达，所述步进马达的输出轴底部与底座之间安装有螺纹杆，且升降套筒机构的内部与螺纹杆螺接，所述升降套筒机构的外侧转动安装有测量座，所述测量座的两侧均设置有稳定机构，且测量座的两侧均设置有可伸缩的连接杆，位于前端的所述连接杆另一端安装有主测速涡轮，且位于后端的连接杆另一端安装有副测速涡轮，所述副测速涡轮的尾端固定安装有导向鳍板。
[0008]本专利技术中优选地，所述支撑座包括U型结构的安装架，且安装架的两侧均螺接有多个紧固螺栓，安装架与升降机构之间铰接有平衡杆。
[0009]本专利技术中优选地，所述升降机构包括矩形壳体，且矩形壳体的内部通过辊筒安装有两个输送皮带，两个输送皮带夹持于限位机构的两侧，矩形壳体的侧面固定安装有与辊筒传动连接的驱动马达。
[0010]本专利技术中优选地，所述底座包括沉降板，且沉降板的底部设置有多个插栓杆，所述
沉降板的顶部一侧通过扭簧铰链安装有导流板，且导流板的顶部设置有与限位机构相适配的条形槽，所述沉降板的顶部另一侧固定安装有激振栓，且导流板的底部设置有与激振栓顶部相适配的敲击块。
[0011]本专利技术中优选地，所述导流板的顶部尾端设置有弹性材质的水囊部，且水囊部的尾端设置有多个斜向排水孔，水囊部的前端与条形槽连通。
[0012]本专利技术中优选地，所述限位机构由多个C型结构的限位导杆相互拼接构成，且限位导杆的外弧面设置有导线槽。
[0013]本专利技术中优选地，所述升降套筒机构包括滚珠螺母和滑动套筒，且滑动套筒套接于限位机构的外侧，滚珠螺母和滑动套筒之间固定安装有限位滑块。
[0014]本专利技术中优选地，所述测量座包括梭形座体，且梭形座体的中部设置有限位槽孔，限位槽孔的两侧内壁均固定安装有角度传感器，两个角度传感器之间固定安装有转动滑套，梭形座体的两端均设置有与连接杆相适配的调节槽，调节槽的外侧螺接有定位螺栓。
[0015]本专利技术中优选地，所述稳定机构包括三角形结构的平流鳍板，且平流鳍板的前端固定安装有监控模块，监控模块包括水下摄像机和照明灯。
[0016]一种河流测速传感器的测速方法，包括以下步骤：
[0017]第一步，根据测量船或者桥梁的高度，利用多个限位导杆和螺纹杆进行拼装，组成可延伸至河床底部的支撑结构，组合完成后，安装架卡在测量船或者桥梁的边缘处，将其通过紧固螺栓进行固定。
[0018]第二步，通过定位螺栓调整连接杆在梭形座体调节槽内部的间距，使得在岸上时，主测速涡轮和副测速涡轮处于平衡状态，即角度传感器的数值为零，完成河流测速传感器测量前的准备工作。
[0019]第三步，在测量阶段，通过驱动马达带动升降机构内部的两个输送皮带运动，进而通过摩擦力带动升降机构上下运动，测速传感器竖直探入河流底部，静置
‑
min，直到观察限位机构振动减弱或者静止状态。
[0020]第四步，步进马达带动螺纹杆进行旋转，通过滚珠螺母带动滑动套筒上下运动，调整测量座位于河面以下的深度，进而可以快速调整测速传感器的测量深度。
[0021]第五步，通过主测速涡轮和副测速涡轮得到两个河流流速数值，在两组数据误差在设定范围内，记录数据计算平均值，得到相应深度下，河水流速，且记录角度传感器的角度，核定河水的流动方向变化和波动。
[0022]第六步，测量阶段水流方向变化时，通过平流鳍板的导向作用，使得测速传感器可以快速与水流方向保持动态平衡，减少测量过程中波动现象，且监控模块可以记录河底的泥沙、水流等影像，监控测速传感器每次调整时的动态变化。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提供了一种河流测速传感器及其测速方法，具备以下有益效果：
[0024]本专利技术中利用限位导杆拼接以适配测量船或者桥梁的高度，在测量阶段将底座沿着河流方向探入水中，使其坐落于河床上，底座上设置有倾斜分布且弹性连接的导流板，底座的底部水流被截断无法流过产生负压区，因此，受到河水流速变化而产生力度不同的冲击时，导流板在一定的夹角内做往复运动，利用敲击块不断的击打激振栓，带动底座持续的振动，将底座通过插栓杆牢牢的固定在河床底部，避免测量时传感器受到河水冲击产生摆
动，提高测量过程中的稳定性，在测量时，梭形座体受到水流变化时，可以及时的调整其测量角度，使其快速的与水流方向一致，提高测量结果的准确性，且在与水平面产生夹角时，角度传感器可以及时测量角度，监控河流底部的水流流向和流速的变化，提高测量数据的准确性和可靠性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的剖视结构示意图；
[0026]图2为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的底座结构示意图；
[0027]图3为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的水囊部结构示意图；
[0028]图4为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的限位机构剖视结构示意图；
[0029]图5为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的限位机构结构示意图；
[0030]图6为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的测量座结构示意图；
[0031]图7为本专利技术提出的一种河流测速传感器及其测速方法的测量座后视结构示意图。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河流测速传感器，包括作用于河流底部的底座(1)和固定与船舷上的支撑座(5)，所述底座(1)的顶部固定安装有限位机构(9)，且限位机构(9)的外侧滑动安装有活动座(10)，所述支撑座(5)的侧面设置有升降机构(8)，且限位机构(9)的顶端插接于升降机构(8)的内部，其特征在于：所述限位机构(9)的内部滑动安装有升降套筒机构(10)，且限位机构(9)的顶部固定安装有步进马达(6)，所述步进马达(6)的输出轴底部与底座(1)之间安装有螺纹杆(7)，且升降套筒机构(10)的内部与螺纹杆(7)螺接，所述升降套筒机构(10)的外侧转动安装有测量座(11)，所述测量座(11)的两侧均设置有稳定机构(4)，且测量座(11)的两侧均设置有可伸缩的连接杆(13)，位于前端的所述连接杆(13)另一端安装有主测速涡轮(12)，且位于后端的连接杆(13)另一端安装有副测速涡轮(2)，所述副测速涡轮(2)的尾端固定安装有导向鳍板(3)。2.根据权利要求1所述的一种河流测速传感器，其特征在于，所述支撑座(5)包括U型结构的安装架，且安装架的两侧均螺接有多个紧固螺栓，安装架与升降机构(8)之间铰接有平衡杆。3.根据权利要求1所述的一种河流测速传感器，其特征在于，所述升降机构(8)包括矩形壳体，且矩形壳体的内部通过辊筒安装有两个输送皮带，两个输送皮带夹持于限位机构(9)的两侧，矩形壳体的侧面固定安装有与辊筒传动连接的驱动马达。4.根据权利要求1所述的一种河流测速传感器，其特征在于，所述底座(1)包括沉降板(101)，且沉降板(101)的底部设置有多个插栓杆(102)，所述沉降板(101)的顶部一侧通过扭簧铰链安装有导流板(104)，且导流板(104)的顶部设置有与限位机构(9)相适配的条形槽(106)，所述沉降板(101)的顶部另一侧固定安装有激振栓(103)，且导流板(104)的底部设置有与激振栓(103)顶部相适配的敲击块。5.根据权利要求4所述的一种河流测速传感器，其特征在于，所述导流板(104)的顶部尾端设置有弹性材质的水囊部(105)，且水囊部(105)的尾端设置有多个斜向排水孔，水囊部(105)的前端与条形槽(106)连通。6.根据权利要求1所述的一种河流测速传感器，其特征在于，所述限位机构(9)由多个C型结构的限位导杆(901)相互拼接构成，且限位导杆(901)的外弧面设置有导线槽(902)。7.根据权利要求1所述的一种河流测速传感器，其特征在于，所述升降套筒机构(10)包括滚珠螺母(1002)和滑动套筒(100...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾爱明，
申请(专利权)人：曾爱明，
类型：发明
国别省市：