一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆制造技术

本发明专利技术涉及一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，解决传统机动测点水深定位方式需要先测量水深再进行换算，费时费力且容易算错的问题。本装置杆体上设有相互平行的固定齿条和升降活动齿条，杆体上还设有升降调节轴，升降调节轴上设有与固定齿条啮合的大齿轮以及与升降活动齿条啮合的小齿轮，大齿轮直径和小齿轮的直径之比为5：3；升降活动齿条固定连接有直角测压管，直角测压管为L型管，直角测压管底管水平且与升降活动齿条的底端平齐、竖管垂直设置与升降活动齿条平行；升降调节轴下降到杆体的底端时，直角测压管的底管也下降到杆体底端。本发明专利技术能在水深不超过2米的水域进行相对水深快速定位和测速，使用简单，适合便携机动使用。携机动使用。携机动使用。

【技术实现步骤摘要】
一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆


[0001]本专利技术属于水文机动测验领域，涉及水文机动测速工具，特别涉及一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆。

技术介绍

[0002]在天然河道中，垂向流速大小分布各异，相对水深0.6处的水流流速一般能较好代表垂向流速的平均变化。根据《河流流量测验规范(GB50179
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2015)》，采用一点法测速时，水下测点所在位置的水深与该处实际水深的比值应为0.6，即流速测点应位于相对水深0.6位置。
[0003]通过采用一点法测验相对水深0.6位置的测点流速，来推算垂向平均流速，是快速有效地开展流速测验的常用方法。目前，传统的测点水深定位方法，基本原理都是先测量该处水深，再将仪器下放到计算出来的相对水深0.6位置。由于需要先测量水深进行换算，费时费力且容易算错，特别是在洪水期水位涨落变化较快时，容易耽误测验时机；如果为了节省时间采用事先测好的水深，则往往导致水深定位精度不佳，影响测流精准度。
[0004]经济社会发展和防灾减灾工作对水文机动测验的测验时效性、装置便携性、操作简便性等提出更高要求。传统测点水深定位方式由于存在以上弊端，很大程度上制约了流速机动测验装置的迭代升级，亟需研发一种能实现自动测点定位、便携免安装且操作简单的流速机动测验装置。
[0005]本申请人在先申请的专利号为2021100402527的专利技术专利，公开了一种相对水深自驱定位装置，该装置可以利用水位的变化来驱动测流传感器自动调整到相对水深0.6的位置，但是该装置需要设置固定的支架，用于浮沉导向，适用于固定水文点位的固定设置。上述固定设置的水深自驱装置无法广泛使用，尤其是南方地区中小河流众多，洪涝灾害时还需对临时积水处进行测验，需要采用应急机动测验的方式作为补充。另一方面，中小河流在枯水期往往水流变窄，常导致定点设置在岸边的装置露出水面无法测验，而中小河流在枯水期水深往往较浅，比较适合采用人工涉水或者利用小船的方式完成测验。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决传统测点水深定位方式需要先测量水深再进行换算，费时费力且容易算错的问题，提供一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，能在水深不超过2米的水域进行相对水深0.6的测点定位，且采用驻点压强原理进行测速，测验成果可直读，提升流速机动测验工作效率，尤其适合一些水深较浅的小河道以及洪涝灾害时的临时积水处的机动性快速多点测验。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，包括杆体，所述杆体上设有相互平行的固定齿条和升降活动齿条，所述杆体上还设有与固定齿条平行的滑道，滑道上设有升降调节轴，升降调节轴上设有与固定齿条啮合的大齿轮以及与升降活动齿条啮合的小齿轮，大齿轮直径和小齿轮的直径之比为5：3；
所述升降活动齿条固定连接有直角测压管，所述直角测压管为L型管，直角测压管底管水平且与升降活动齿条的底端平齐、竖管垂直设置与升降活动齿条平行；升降调节轴下降到杆体的底端时，直角测压管的底管也下降到杆体底端；所述杆体侧方还设有读取直角测压管竖管水位差的读数条。
[0008]本装置适用于一些水深较浅的小河道以及受台风暴雨等影响产生的临时积水处的机动测验，水深不超过1.2米处可以人工涉水测量，水深不超过2米处可以乘坐冲锋舟完成测量。本测杆无需任何电动部件和电子测量部件，无需电源，可以在无供电的极端条件下人工完成测量。本装置杆体为可拆卸式，使用螺栓进行固定，方便内部结构的拆装。投入使用时，将杆体底部置于水流某处需要测验点位的水底，手动调节升降调节轴，使升降调节轴上下移动至轴心刚好与水面齐平，因为在初始状态下，当直角形测压管的底管位于杆体底部时，升降调节轴也位于杆体底部，当升降调节轴移动至轴心刚好与水面齐平时，大齿轮在固定齿条上移动距离即为水深D，那么，小齿轮在升降活动齿条上移动距离d满足d:D＝3:5,即d＝0.6D；因此，当升降调节轴与水面齐平时，直角形测压管底管进水口自动位于相对水深0.6位置。此时将直角形测压管底管进水口迎向水流来向，通过直角形测压管的内外水位差，即可换算相对水深0.6处的水流流速。升降活动齿条与杆体之间设有滑动导向结构，可以为滑轨和滑块的配合。
[0009]作为优选，所述杆体为空心杆体，所述固定齿条和升降活动齿条并列设置在杆体内部。
[0010]作为优选，所述直角测压管为透明管体，所述杆体侧方设有与升降调节轴同步升降的读数板，读数板为透明板，设置于直角测压管的一侧，读数板上标识有读数条，读数条的零点与升降调节轴的轴线平齐。读数板随升降调节轴同步升降，当升降调节轴与水面齐平时，读数板零点与水面齐平，可以直接读取直角测压管的内部水位高度，即为内外水位差。
[0011]作为优选，所述直角测压管升降活动齿条一体成型，即直角测压管的其中一侧面开齿形成升降活动齿条。
[0012]作为优选，所述固定齿条和升降活动齿条的齿距比为5：3，所述大齿轮和小齿轮的齿距比为5：3。
[0013]作为优选，所述滑道在杆体两侧相对设置，其中一侧的滑道封闭，另一侧滑道贯通杆体侧壁，所述升降调节轴的一端从滑道贯通侧伸出并连接有手摇杆。
[0014]作为优选，使用时，将杆体底端下探至测点的水底，将升降调节轴调节到水面平齐，直角测压管底管开口朝向水流来向，读取直角测压管内外水位差Δh，可计算得到测点的相对水深0.6位置的流速u为
[0015][0016]其中，为校正系数，与直角测压管的构造、尺寸、表面光滑程度等有关，经过试验标定。
[0017]作为优选，所述读数条与水位差对应标识有流速值。将水位差与流速值直接换算标记，可以省去人工计算过程。
[0018]作为优选，所述杆体上、下端设有限制直角测压管底管、升降调节轴从上下两端脱
出的挡条。
[0019]本专利技术无需电源，可以在无供电的极端条件下人工完成测验工作，本专利技术使用简单，省去了水深测量、相对水深换算等一系列复杂的换算过程，即使在应急抢险的疲劳状态下操作也不易出错，尤其适合紧急情况下应急便携使用。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0021]图1是本专利技术一种结构示意图。
[0022]图2是本专利技术一种杆体内部结构示意图。
[0023]1、杆体，2、固定齿条，3、升降活动齿条，4、升降调节轴，5、大齿轮，6、小齿轮，7、滑道，8、手摇杆，9、直角测压管，10、读数板，11、读数条，12、挡条。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术进一步说明。
[0025]实施例：一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，如图1、2所示。本装置包括杆体1，所述杆体1为空心杆体，杆体1内侧设有相互平行且并列设置的固定齿条2和升降活动齿条3，升降活动齿条3与杆体之间设有滑动导向结构，可以为滑轨和滑块的配合。所述杆体1上还设有与固定齿条平行的滑道7，滑道上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，包括杆体，其特征在于：所述杆体上设有相互平行的固定齿条和升降活动齿条，所述杆体上还设有与固定齿条平行的滑道，滑道上设有升降调节轴，升降调节轴上设有与固定齿条啮合的大齿轮以及与升降活动齿条啮合的小齿轮，大齿轮直径和小齿轮的直径之比为5：3；所述升降活动齿条固定连接有直角测压管，所述直角测压管为L型管，直角测压管底管水平且与升降活动齿条的底端平齐、竖管垂直设置与升降活动齿条平行；升降调节轴下降到杆体的底端时，直角测压管的底管也下降到杆体底端；所述杆体侧方还设有读取直角测压管竖管水位差的读数条。2.根据权利要求1所述的一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，其特征在于：所述杆体为空心杆体，所述固定齿条和升降活动齿条并列设置在杆体内部。3.根据权利要求1所述的一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，其特征在于：所述直角测压管为透明管体，所述杆体侧方设有与升降调节轴同步升降的读数板，读数板为透明板，设置于直角测压管的一侧，读数板上标识有读数条，读数条的零点与升降调节轴的轴线平齐。4.根据权利要求1所述的一种测点水深自动定位的压强式便携直读测速杆，其特征在于：所述直角测压管升降...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金浩，王淑英，吕耀光，许波刘，邱超，姬战生，张振林，吴珍梅，金晶，秦巍，郦英，
申请(专利权)人：杭州市水文水资源监测中心，
类型：发明
国别省市：