一种水深和流速测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及水文水利测量或监控技术领域，特别是一种水深和流速测量装置及其测量方法

【技术实现步骤摘要】
一种水深和流速测量装置及其测量方法


[0001]本专利技术涉及水文水利测量或监控
，特别是一种水深和流速测量装置及其测量方法
。

技术介绍

[0002]在河道
、
渠道测量流量中，需要根据测量断面布置多个测深垂线，每个测深垂线上测量多个测点，通常采用“三点法”，即测深垂线上布置三个测点，分别测量位于
0.2、0.6、0.8
倍水深处的测点流速
。
[0003]其中深度和流速的传统人工测量方法是，首先利用钢尺测量测深垂线水深；人为将流速传感器调整至
0.2
倍水深处测量该点流速，再调整至
0.6
倍水深处测量该点流速，最后调整至
0.8
倍水深处测量该点流速，并逐一记录
。
当测深垂线较多时，测点达上百个，人工读取水深，再计算各测点位置，操作过程繁琐，且容易出现误差；另采用上述传统人工测量方法，在测深垂线上布置三个测点上测量的流速并不是在同一时间上采集，由于需要调整流速传感器在测深垂线上布置位置的原因，测深垂线上三个测点之间的流速在测量时间上的间隔较大，会影响到测量结果的参考价值
。
[0004]因此，本专利技术团队研发了一种水深和流速测量装置及其测量方法，可以根据测量的水深自动计算，同时调整流速传感器至相应的测点，实现了测深垂线同时测流速的功能
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：提出了一种水深和流速测量装置及其测量方法，解决了传统河道和渠道等在深度和流速的传统人工测量方法操作过程繁琐，且测深垂线上三个测点之间的流速在测量时间上的间隔较大，会影响到测量结果的参考价值等问题
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一方面，提供一种水深和流速测量装置，包括：底座单元；伸缩杆，设置在所述底座单元上，其中一端朝远离所述底座单元方向延伸，所述伸缩杆设置有能够识别伸缩长度的长度识别模块；触底识别单元，设置在所述伸缩杆的远离所述底座单元方向的一端；流速测量单元，包括主体支架和设置在所述主体支架上的流速传感器，所述流速测量单元设置有三个，均分别设置在所述伸缩杆上；控制装置，用于控制所述流速测量单元在所述伸缩杆上的位置；水面测量装置，包括设置在所述底座单元上的测距传感器一和设置在所述伸缩杆上用于被所述测距传感器一检测的浮标；中央控制单元，用于控制所述伸缩杆的伸缩
、
读取所述长度识别模块信号
、
接收所述触底识别单元信号
、
读取所述流速传感器信号
、
控制所述控制装置以及接收所述测距传感器一测量信号
。
[0008]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述伸缩杆设置两个，且相互平行地设置；所述主体支架两端均设置有滑靴，通过所述滑靴对应地与所述伸缩杆滑动配合，所述主体支架上设置传感器支架，所述流速传感器设置在所述传感器支架上
。
[0009]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述滑靴包括三个滑动组件；
所述滑动组件包括其中一端均与铰接轴铰接的支架一和支架二，所述支架一和所述支架二的另一端设置滚轮，且所述支架一和所述支架二上均设置有弹簧一；所述主体支架的两端分别正对伸缩杆，并在所述主体支架上设置延伸至所述伸缩杆两侧的安装支架；其中一个所述滑动组件的所述铰接轴设置在所述主体支架的端部，所述弹簧一支撑在所述支架一和所述主体支架的端部之间，以及支撑在所述支架二于所述主体支架的端部之间，所述滚轮支撑在所述伸缩杆上；另外两个所述滑动组件的所述铰接轴分别对应设置在所述安装支架上，所述弹簧一支撑在所述支架一和安装支架之间，以及支撑在所述支架二与安装支架之间，所述滚轮支撑在所述伸缩杆上
。
[0010]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述滚轮外周面设置有橡胶层；所述主体支架两端滑动地设置有滑动杆，所述滑动杆与其中一个所述滚轮相对，所述主体支架上设置有两端同步伸缩的电动推杆，所述电动推杆的两端分别连接所述滑动杆；所述电动推杆伸长能够推动所述滑动杆，使所述滑动杆朝所述伸缩杆方向抵压所述滚轮
。
[0011]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述控制装置包括：定位支架，垂直设置在所述伸缩杆的下端部；滑轮，设置在所述定位支架上；收卷电机，所述收卷电机的输出轴上设置有收卷轮，所述收卷电机设置有两个，均设置在所述底座单元上；拉绳，所述拉绳绕经所述主体支架和所述滑轮后使两端分别卷绕在不同所述收卷电机的所述收卷轮上；所述主体支架上设置有连接装置，所述连接装置能够连接或松开所述拉绳
。
[0012]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述连接装置包括设置在所述主体支架上的过孔和凹槽，所述过孔与所述伸缩杆平行，所述凹槽内设置有插孔和电推杆，所述插孔穿透至所述过孔，所述插孔中设置插销，所述电推杆的伸缩活动部分与所述插销连接；所述电推杆伸缩以带动所述插销以抵紧方式连接所述拉绳或松开所述拉绳
。
[0013]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述主体支架上设置有测距传感器二，所述测距传感器二朝向沿所述伸缩杆长度方向
。
[0014]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述触底识别单元包括：定位支架，垂直设置在所述伸缩杆的下端部；活动块，活动设置在所述定位支架上，所述活动块的一侧朝所述定位支架远离所述底座单元的一侧凸出；行程开关，设置在所述定位支架上
,
设置在所述活动块的靠近所述底座单元方向的一侧，并使所述行程开关的触动部与所述活动块相接触，所述行程开关与所述中央控制单元信号连接；弹簧二，设置在所述定位支架，用于朝远离所述底座单元方向推压所述活动块
。
[0015]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述伸缩杆包括若干沿长度方向依次以嵌插方式套入的伸缩节；其中，首节所述伸缩节的一端连接所述底座单元，末节所述伸缩节的远离所述底座单元的一端设置所述触底识别单元，且首节所述伸缩节连接所述底座单元方向的一端封闭，末节所述伸缩节任意处封闭；首节所述伸缩节连接所述底座单元方向端设置有控制电机，所述控制电机的输出轴延伸至首节所述伸缩节的内部，所述控制电机的输出轴上设置有收线轮，所述收线轮上收卷有控制线，所述控制线的外端连接在末节所述伸缩节上；所述底座单元上设置有气泵
、
三通装置
、
单向阀门和直通阀门，所述三通装置与所述伸缩杆对应，使所述三通装置的其中一个接口与首节所述伸缩节内部连通，另外两个接口分别连接所述单向阀门和所述直通阀门，所述气泵连接所述单向阀门，所述单向阀门允许气压往所述伸缩节方向单向流通；所述气泵和所述直通阀门均由所述中央控
制单元控制
。
[0016]另一方面，提供一种水深和流速测量方法，应用于上面所述的水深和流速测量装置，方法包括：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水深和流速测量装置，其特征在于包括：底座单元
(100)
；伸缩杆
(200)
，设置在所述底座单元
(100)
上，其中一端朝远离所述底座单元
(100)
方向延伸，所述伸缩杆
(200)
设置有能够识别伸缩长度的长度识别模块
(214)
；触底识别单元
(300)
，设置在所述伸缩杆
(200)
的远离所述底座单元
(100)
方向的一端；流速测量单元
(400)
，包括主体支架
(401)
和设置在所述主体支架
(401)
上的流速传感器
(415)
，所述流速测量单元
(400)
设置有三个，均分别设置在所述伸缩杆
(200)
上；控制装置
(500)
，用于控制所述流速测量单元
(400)
在所述伸缩杆
(200)
上的位置；水面测量装置
(600)
，包括设置在所述底座单元
(100)
上的测距传感器一
(601)
和设置在所述伸缩杆
(200)
上用于被所述测距传感器一
(601)
检测的浮标
(602)
；中央控制单元
(700)
，用于控制所述伸缩杆
(200)
的伸缩
、
读取所述长度识别模块
(214)
信号
、
接收所述触底识别单元
(300)
信号
、
读取所述流速传感器
(415)
信号
、
控制所述控制装置
(500)
以及接收所述测距传感器一
(601)
测量信号
。2.
根据权利要求1所述的水深和流速测量装置，其特征在于，所述伸缩杆
(200)
设置两个，且相互平行地设置；所述主体支架
(401)
两端均设置有滑靴
(403)
，通过所述滑靴
(403)
对应地与所述伸缩杆
(200)
滑动配合，所述主体支架
(401)
上设置传感器支架
(414)
，所述流速传感器
(415)
设置在所述传感器支架
(414)
上
。3.
根据权利要求2所述的水深和流速测量装置，其特征在于，所述滑靴
(403)
包括三个滑动组件
(404)
；所述滑动组件
(404)
包括其中一端均与铰接轴
(405)
铰接的支架一
(406)
和支架二
(407)
，所述支架一
(406)
和所述支架二
(407)
的另一端设置滚轮
(408)
，且所述支架一
(406)
和所述支架二
(407)
上均设置有弹簧一
(410)
；所述主体支架
(401)
的两端分别正对伸缩杆
(200)
，并在所述主体支架
(401)
上设置延伸至所述伸缩杆
(200)
两侧的安装支架
(411)
；其中一个所述滑动组件
(404)
的所述铰接轴
(405)
设置在所述主体支架
(401)
的端部，所述弹簧一
(410)
支撑在所述支架一
(406)
和所述主体支架
(401)
的端部之间，以及支撑在所述支架二
(407)
于所述主体支架
(401)
的端部之间，所述滚轮
(408)
支撑在所述伸缩杆
(200)
上；另外两个所述滑动组件
(404)
的所述铰接轴
(405)
分别对应设置在所述安装支架
(411)
上，所述弹簧一
(410)
支撑在所述支架一
(406)
和安装支架
(411)
之间，以及支撑在所述支架二
(407)
与安装支架
(411)
之间，所述滚轮
(408)
支撑在所述伸缩杆
(200)
上
。4.
根据权利要求3所述的水深和流速测量装置，其特征在于，所述滚轮
(408)
外周面设置有橡胶层
(409)
；所述主体支架
(401)
两端滑动地设置有滑动杆
(412)
，所述滑动杆
(412)
与其中一个所述滚轮
(408)
相对，所述主体支架
(401)
上设置有两端同步伸缩的电动推杆
(413)
，所述电动推杆
(413)
的两端分别连接所述滑动杆
(412)
；所述电动推杆
(413)
伸长能够推动所述滑动杆
(412)
，使所述滑动杆
(412)
朝所述伸缩杆
(200)
方向抵压所述滚轮
(408)。5.
根据权利要求1或2任一项所述的水深和流速测量装置，其特征在于，所述控制装置
(500)
包括：定位支架
(501)
，垂直设置在所述伸缩杆
(200)
的下端部；滑轮
(502)
，设置在所述定位支架
(501)
上；收卷电机
(503)
，所述收卷电机
(503)
的输出轴上设置有收卷轮
(504)
，所述收卷电机
(503)
设置有两个，均设置在所述底座单元
(100)
上；拉绳
(505)
，所述拉绳
(505)
绕经所述主体支架
(401)
和所述滑轮
(502)
后使两端分别卷绕在不同所述收卷电机
(503)
的所述收卷轮
(504)
上；所述主体支架
(401)
上设置有连接装置
(506)
，所述连接装置
(506)
能够连接或松开...

【专利技术属性】
技术研发人员：张侨，蒙天易，汤飞飞，刘颖，刘冬梅，刘其文，
申请(专利权)人：贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：