【技术实现步骤摘要】
一种便携式无刷测流装置及测流方法
[0001]本专利技术属于明渠流量测量装置
，涉及一种便携式无刷测流装置，本专利技术还涉及采用上述一种便携式无刷测流装置进行测流的方法。
技术介绍
[0002]灌区输水明渠流量在线快速准确测量是灌区节水的基础，目前明渠流量测量的主要方法有流速面积法和水位流量法。流速面积法的核心是测量过流断面的平均流速，测量平均流速的方法主要有电磁法、超声波时差法、多普勒法、压差仪表法等。电磁法测流设备布设比较复杂，不适用于大断面测流，成本较高；超声波时差法多声道测流设备对安装要求高，不适用于具有气泡、颗粒等杂质的水体且成本较高；多普勒法不适用于水深较浅的测流场景，且成本较高；压差仪表法不适用于泥沙含量较高的水流，范围度窄。水位流量法多采用槽堰进行量水，施工成本较高，水头损失大，容易发生淤堵。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种便携式无刷测流装置，采用无刷电机作为流速传感器，解决了现有技术中存在的测流装置使用复杂、成本高的问题。
[0004]本专利技术所采用的技...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便携式无刷测流装置，其特征在于，包括能够前后滑动的工字形支架(18)，所述工字形支架(18)的横梁一侧上水平固定有水平直线滑轨(8)，所述工字形支架(18)四角各固定一个贯通式直线丝杆步进电机(10)作为支脚，所述工字形支架(18)的横梁另一侧设置有流量监测控制器(7)和超声波水位计(6)，所述水平直线滑轨(8)上设置有水平直线滑块(5)，所述水平直线滑块(5)上固定有无刷电机(16)，所述无刷电机(16)通过三通直角管(15)连接有竖直设置的测流刚杆(14)，所述无刷电机(16)、超声波水位计(6)及贯通式直线丝杆步进电机(10)通过线缆分别与流量监测控制器(7)相连接。2.根据权利要求1所述的一种便携式无刷测流装置，其特征在于，所述工字形支架(18)的横梁一端固定有闭环步进电机(2)，所述步进电机(2)上连接有皮带(4)，所述皮带(4)另一端环绕连接于同步轮(12)上，所述同步轮(12)通过同步轮固定件(9)固定在工字形支架(18)横梁的另一端，水平直线滑块(5)通过底部的卡槽与皮带(4)连接固定。3.根据权利要求1所述的一种便携式无刷测流装置，其特征在于，所述超声波水位计(6)通过两个M3螺丝和超声波水位计固定件(17)固定于固定于工字形支架(18)的中部侧面；流量监测控制器(7)通过两个M3螺丝固定于超声波水位计(6)的旁边。4.根据权利要求1所述的一种便携式无刷测流装置，其特征在于，所述测流刚杆(14)为圆柱状，直径不大于8mm。5.根据权利要求1所述的一种便携式无刷测流装置，其特征在于，所述流量监测控制器(7)包括：障碍检测模块：通过实时监控无刷电机(16)的驱动电流，智能判断测流刚杆前是否产生了漂浮物淤堵，若产生了淤堵则通过FOC驱动模块控制无刷电机(16)进行避障动作；通信模块：采用了蓝牙、4G无线、北斗通信三个模块，在蓝牙未连接的情况下，优先使用4G无线模块从云服务器获取测流相关参数，发送水位、温度、流量等信息到云服务器；在4G无线模块无法联网的情况下，启用北斗通信模块进行网络连接；在连接了蓝牙的情况下，将优先使用蓝牙进行相关数据的获取与发送；瞬时流量计算模块：根据FOC驱动模块反馈的无刷电机(16)驱动电流及相关测流参数，计算被测横断面的平均流量步进电机驱动模块：用于驱动贯通式直线丝杆步进电机(10)运动相应的距离，以实现装置自动调平；485驱动模块：用于转换STM32微处理器与超声波水位计(6)的通讯信号；倾斜检测模块：用于采集当前装置的倾斜角度；FOC驱动模块：用于驱动无刷电机(16)，采集无刷电机(16)的工作电流电压等；调平控制模块：用于根据倾斜角度计算四个贯通式直线丝杆步进电机(10)上下移动的距离，并通过步进电机驱动模块实现装置调平；STM32微处理器：作为测流装置的控制中心，分别与障碍检测模块、4G通信模块、瞬时流量计算模块、步进电机驱动模块、485驱动模块、倾斜检测模块、FOC驱动模块以及调平控制模块连接；用于控制装置按测流步...
【专利技术属性】
技术研发人员：周义仁，王慧强，李浩，王娟，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江流域水土保持监测中心站，
类型：发明
国别省市：
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