一种便携式流速测定仪制造技术

本发明专利技术公开了一种便携式流速测定仪，包括与水流方向相对的测速面板，测速面板的后侧一体设置有活塞柱；所述活塞柱的外部套设有活塞套，活塞柱的底部和活塞套内部的底端面之间通过收缩弹簧连接；所述活塞套的左右两侧分别设置有测速完成时用于固定活塞柱和活塞套的定位机构；本发明专利技术体积小，重量轻，便于携带，能够单人进行操作，不仅减少了观测过程中出现的误差，确保了流速测算数据的准确性，还增加了野外测算工作的适用性，拓宽了仪器的使用范围。拓宽了仪器的使用范围。拓宽了仪器的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式流速测定仪


[0001]本专利技术涉及水文地质调查和测绘
，具体涉及一种测定溪流、泉、渠道、水库坝后渗水等流速的流速测定仪。

技术介绍

[0002]在水文地质领域，流速测定是基本的计算参数，通过测定溪流、泉、渠道、水库坝后渗水等的流速可计算流量、水库渗漏量以及其他参数，以作为水资源评价和规划的依据。
[0003]现在适合野外常用的流速测定方法为浮漂法和堰测法，这两种方法对于野外工作来说，都有一定的局限性。
[0004]浮漂法是用秒表测定浮漂在一定长度上运动的时间来计算流速，浮漂法需要修建一段规则的水渠，适用于长期、固定观测。浮漂法一般需要两人配合完成，一人在上游投放浮漂，另一人在下游观测，投放时和结束时均需要发出信号，用秒表计时，由于各种因素影响，两次信号容易产生时间误差。此外，浮漂法受风的影响比较大，在水流紊乱的观测地段，浮漂经常会撞在沟渠的侧壁上，甚至黏贴在侧壁上，导致测算结果不准确。
[0005]堰测法是在溪流上埋设测水堰板，通过测定流量和溪流的断面面积，反算流速，是间接方法。由于堰板是钢板，在埋设时费时费力，而且野外水文地质调查时不方便携带，堰测法仅能适用于流速小、断面窄的情况，如果流速大、河道宽，则无法埋设堰板。

技术实现思路

[0006]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种便携式流速测定仪，体型小巧，便于携带和操作，能够增加野外测算工作的适用性，拓宽仪器的使用范围，减少观测数据的误差，确保观测数据的准确性。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
[0008]一种便携式流速测定仪，包括与水流方向相对的测速面板，测速面板的后侧一体设置有活塞柱；所述活塞柱的外部套设有活塞套，活塞柱的底部和活塞套内部的底端面之间通过收缩弹簧连接；所述活塞套的左右两侧分别设置有测速完成时用于固定活塞柱和活塞套的定位机构。
[0009]上述一种便携式流速测定仪，所述活塞套内部的长度大于活塞柱的长度。
[0010]上述一种便携式流速测定仪，所述活塞柱的上部设置有测量活塞柱移动距离的刻度尺。
[0011]上述一种便携式流速测定仪，所述活塞柱的外壁设置有锯齿形凹槽，所述定位机构包括螺纹销，螺纹销的头部为V型尖头状；所述活塞套的壁上径向开设有供螺纹销穿过的螺纹孔；螺纹销穿过螺纹孔后与活塞套外壁上的锯齿形凹槽卡扣配合进行活塞套和活塞柱的定位。
[0012]上述一种便携式流速测定仪，所述活塞套的底部通过吊环连接有防止仪器掉落的悬挂手绳。
[0013]由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。
[0014]本专利技术提供了一种便携式流速测定仪，体积小，重量轻，便于携带，能够单人进行操作，不仅减少了观测过程中出现的误差，确保了流速测算数据的准确性，还增加了野外测算工作的适用性，拓宽了仪器的使用范围。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的具体结构剖面图。
[0016]其中：1.测速面板，2.活塞柱，3.刻度尺，4.活塞套，5.定位机构，6.收缩弹簧，7.悬挂手绳。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步详细说明。
[0018]一种便携式流速测定仪，如图1所示，包括测速面板1，测速面板1的背部设置有活塞柱2，活塞柱2的外部滑动设置有活塞套4，活塞柱2的底部和活塞套4内部的底端面之间通过收缩弹簧6连接。
[0019]测速面板1为硬质的、直径为16cm的圆形塑料板，用于抵抗水流的冲击力。
[0020]活塞柱2的上部设置有标有刻度的刻度尺3，用于记录观测过程中活塞柱2的移动距离；收缩弹簧6处于原始状态下时，刻度尺3的0刻度线与活塞套4的顶端面持平。
[0021]活塞柱2的外壁为粗糙面，且活塞柱2的外壁设置有锯齿形的凹槽。
[0022]活塞套4套设在活塞柱2的外部且活塞套4内部的长度大于活塞柱2的长度，使得活塞柱2能够压缩收缩弹簧6并收缩进活塞套4内部，便于收纳和携带。
[0023]活塞套4的壁上径向开设有供定位机构5穿过的圆柱形螺纹孔，固定活塞柱2的定位机构5一端设置有螺纹销，螺纹销穿过活塞套4上的螺纹孔与活塞柱2圆周面上的凹槽接触实现活塞柱2和活塞套4的定位。
[0024]螺纹销的头部为V型尖头状，可以穿过活塞套4并卡到活塞柱2外壁上设置的锯齿形凹槽内。
[0025]当需要固定活塞柱2的位置或者仪器使用结束时，旋紧定位机构5，螺纹销的头部会前伸并卡在锯齿形凹槽内，将活塞柱2固定；松开定位机构5后，螺纹销的头部撤出活塞柱2外壁上的锯齿形凹槽，同时在收缩弹簧6的作用下，活塞柱2自动弹出活塞套4。
[0026]活塞套4的尾部通过吊环设置有悬挂手绳7，作业人员可以通过悬挂手绳7将仪器挂在手腕上，防止测量时仪器掉落。
[0027]本专利技术的工作原理为：
[0028]根据动能定理，水流的速度越大，能量越大，把一块面板放入水中，面板的面积越大，受到水流冲力越大，流速越大，面板受力也越大，如果固定面板的面积，面板所受到力就只与水流速度相关。
[0029]而根据胡克定律，弹簧受力大则压缩多，受力小则压缩小，这样就可以把测速转化为测力。同时根据能量守恒定律，水流的动能在冲击面板的过程中压缩弹簧，转化为弹簧的势能，流速大能量高，面板受力大，弹簧压缩量多，流速小，水流动能小，面板受力小，弹簧压缩量小。
[0030]因此，如果建立弹簧测力系数、面板面积、位移距离与流速的关系式，并进行多次标定，能够测量出水流的流速，并通过测量水流断面宽度和深度，可以计算流量。
[0031]在使用本专利技术时，首先松开定位机构5将活塞套4内的活塞柱2释放出来，手持活塞套4将仪器放入水深二分之一的位置处进行测量，为了防止仪器掉落，可以将悬挂手绳7套在手腕上；测量过程中，需使测速面板1竖立在水中，并与水流方向相对，同时保持活塞柱2和活塞套4与水流方向保持一致；测速时，测速面板1会在水流冲击下，推动活塞柱2伸入到活塞套4中，并压缩收缩弹簧6；当观察到测量面板1后方的活塞柱2压缩到最大位置并稳定后，旋紧定位机构5将活塞柱4固定，并从水中取出仪器，读取刻度尺3的数值并记录，然后校准刻度尺并按上述操作进行下一次标定。
[0032]多次标定后，根据建立的弹簧测力系数、面板面积、位移距离与流速的关系式来进行流速的计算，测量完成后将活塞柱2压缩进活塞套4内并按下定位机构5固定活塞柱2即可。
[0033]本专利技术提供了一种便携式流速测定仪，体积小，重量轻，便于携带，能够单人进行操作，即测即读，节省时间，减少了观测过程中出现的误差，确保了流速测算数据的准确性，为水文地质工作提供了流速、流量参数。
[0034]本专利技术还增加了野外测算工作的适用性，拓宽了仪器的使用范围，除去流量很小、深度无法埋没测速面板的极小溪流外，不受地形、河宽、流量等的限制，基本适合所有的河道和沟渠。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式流速测定仪，其特征在于：包括与水流方向相对的测速面板(1)，测速面板(1)的后侧一体设置有活塞柱(2)；所述活塞柱(2)的外部套设有活塞套(4)，活塞柱(2)的底部和活塞套(4)内部的底端面之间通过收缩弹簧(6)连接；所述活塞套(4)的左右两侧分别设置有测速完成时用于固定活塞柱(2)和活塞套(4)的定位机构(5)。2.根据权利要求1所述的一种便携式流速测定仪，其特征在于：所述活塞套(4)内部的长度大于活塞柱(2)的长度。3.根据权利要求1所述的一种便携式流速测定仪，其特征在于：所述活...

【专利技术属性】
技术研发人员：任卫军，陈相彪，于江，张晓辉，汪金龙，吕严兵，司晓青，赵纪凯，王振，马春阳，
申请(专利权)人：河北冀水规划设计有限公司，
类型：发明
国别省市：