本发明专利技术公开一种用于滑坡物模实验平台的库水位涨落方法和装置，所述装置包括：直线位移传感器、浮球、供水水泵、排水水泵、进水管、排水管和集成控制终端，浮球设置在直线位移传感器的位移杆的端部，位于库水位装置中的水面上；直线位移传感器用于测量库水位装置水位涨落的位移；集成控制终端用于按照直线位移传感器测量得到的位移，通过控制供水水泵和排水水泵模拟库水位装置水位的涨落。本发明专利技术避免了水压力传感器因为水压局部不均匀造成的数据不稳定，也避免了因为泥沙造成的传感器主体受影响，即使遭受泥沙干扰依然不影响使用精度。而且，由于进水孔处于液面之下，排水孔处于水池的底部，因此对液面上涨和下落控制时不会出现数据波动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及室内滑坡物理模型实验所用库水位升降领域，特别涉及一种用于滑坡物模实验平台的库水位涨落方法和装置。
技术介绍
现有的滑坡物理模型库水位升降系统主要是利用水压力传感器、供水水泵、排水水泵及集成控制终端形成控制回路来完成的。水压力传感器负责采集模型水库池的水压力数据，再将数据反馈给控制终端，控制终端根据设定的库水位涨落高差、位置及涨落速度从而控制供水水泵、排水水泵的工作状态。该种装置虽然能够模拟水库的涨落，但是存在很多使用的弊端，该弊端不仅影响了水库库水位升降的精度，且在模拟库水位升降速度上不能够达到相似比的要求。水压力传感器要想知道液位的高度必须安装在模型水库池的底部，而模型实验过程中始终伴随着泥沙，尤其安装传感器的水池底部，这就严重的影响了传感器的使用精度，甚至影响传感器的正常使用。另外供水及排水水泵工作时造成库水位装置局部水压的不稳定也进一步的影响了精度。因此一种不仅能够模拟水库水位涨落，而且能够根据模型相似比精确的模拟水库水位涨落速度的装置和方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就是克服上述问题，提出一种用于滑坡物模实验平台的库水位涨落方法和装置，能够根据相似比精确模拟库水位涨落。为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于滑坡物模实验平台的库水位涨落的装置，包括:直线位移传感器、浮球、供水水泵、排水水泵、进水管、排水管和集成控制终端，其中，所述浮球设置在所述直线位移传感器的位移杆的端部，并位于库水位装置中的水面上；所述直线位移传感器用于根据所述浮球的移动测量库水位装置水位涨落的位移；所述集成控制终端分别与所述直线位移传感器、供水水泵和排水水泵相连，用于根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制供水水泵和排水水泵模拟库水位装置水位的涨落；所述供水水泵与所述进水管相连，用于按照所述集成控制终端的控制向库水位装置注水；所述排水水泵与所述排水管相连，用于按照所述集成控制终端的控制从库水位装置排水。优选地，上述装置还具有如下特点:所述集成控制终端包括王控终端、米集电路、控制电路和变频控制器，其中，所述主控终端分别与所述采集电路和控制电路相连，用于通过采集电路采集所述直线位移传感器测量得到的位移，以及根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制电路和变频控制器控制供水水泵和排水水泵；所述采集电路与所述直线位移传感器相连，用于采集所述直线位移传感器测量得到的位移，并发送至所述主控终端；所述变频控制器分别与所述供水水泵和排水水泵相连；所述控制电路和变频控制器相连，用于按照主控终端的指示，通过变频控制器控制供水水泵和排水水泵。优选地，上述装置还具有如下特点:所述进水管的一端连接供水水泵，另一端位于库水位装置的水中，低于模拟水库水位的最低水位线。优选地,上述装置还具有如下特点:所述排水管的一端连接排水水泵，另一端位于库水位装置底部，在排水口处覆盖有细砂网。优选地，上述装置还具有如下特点:所述排水水泵为轴流泵，所述进水水泵为潜水泵。为了解决上述问题，本专利技术提供一种采用如上所述装置实现用于滑坡物模实验平台的库水位涨落的方法，包括:根据模拟水库库区水位涨落情况，再结合实际库区水位高差的相似比，选定直线位移传感器量程，将浮球安装于直线位移传感器位移杆的端部，将直线位移传感器安装固定于库水位装置的指定位置；在库水位装置底部安装排水管，将排水管与排水水泵相连；在库水位装置上部安装进水管，进水管的一端安装低于模拟水库水位的最低水位线，进水管的另一端连接进水水泵；集成控制终端分别与所述直线位移传感器、供水水泵和排水水泵相连，根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制供水水泵和排水水泵模拟库水位装置水位的涨落。本专利技术具有如下有益效果:首先，采用位移传感器及浮球，避免了水压力传感器因为水压局部不均匀造成的数据不稳定，也避免了因为泥沙造成的传感器主体受影响，浮球与水体接触本身不是传感器主体，即使遭受泥沙干扰依然不影响使用精度。其次，进水孔处于液面之下进水，对于液面波动很小且相对稳定，因此上涨速度的控制不会出现数据波动现象。再次，排水孔处于整个水池的底部，对于液面的影响更微弱，对液面下落速度的控制更稳定。附图说明图1为本专利技术实施例的用于滑坡物模实验平台的库水位涨落装置示意图。具体实施方式下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本专利技术基于中国科学院力学研究所大型滑坡物理模型实验平台，在于提供一种能够根据相似比精确模拟库水位涨落的方法和装置，该装置对于研究水动力诱发因素下滑坡破坏演化的过程尤为重要。如图1所示，用于滑坡物模实验平台的库水位涨落的装置，其特征在于，包括:直线位移传感器、浮球、供水水泵、排水水泵、进水管、排水管和集成控制终端，其中，所述浮球设置在所述直线位移传感器的位移杆的端部，并位于库水位装置中的水面上；所述直线位移传感器用于根据所述浮球的移动测量库水位装置水位涨落的位移；所述集成控制终端分别与所述直线位移传感器、供水水泵和排水水泵相连，用于根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制供水水泵和排水水泵模拟库水位装置水位的涨落；所述供水水泵与所述进水管相连，用于按照所述集成控制终端的控制向库水位装置注水；所述排水水泵与所述排水管相连，用于按照所述集成控制终端的控制从库水位装置排水。具体地，所述集成控制终端包括主控终端、采集电路、控制电路和变频控制器，其中， 所述主控终端分别与所述采集电路和控制电路相连，用于通过采集电路采集所述直线位移传感器测量得到的位移，以及根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制电路和变频控制器控制供水水泵和排水水泵；所述采集电路与所述直线位移传感器相连，用于采集所述直线位移传感器测量得到的位移，并发送至所述主控终端；所述变频控制器分别与所述供水水泵和排水水泵相连；所述控制电路和变频控制器相连，用于按照主控终端的指示，通过变频控制器控制供水水泵和排水水泵。本专利技术的方法可包括如下步骤:( I)根据模拟水库库区水位涨落情况，再结合实际库区水位高差的相似比，选定直线位移传感器量程，将浮球安装于直线位移传感器位移杆的端部，将直线位移传感器安装固定于库水位装置的适当位置。(2)在库水位装置底部安装排水管，将排水管与排水水泵相连；在库水位装置上部安装进水管，进水管的一端安装低于模拟水库水位的最低水位线(水管端部低于水位线主要考虑是让水位在无波动、稳定逐步的情况下缓慢上升)，进水管的另一端连接进水水泵。在安装排水管时，可以在库水位装置底部使用气焊掏孔且焊接排水管，在排水孔上覆盖细砂网(防止模拟滑坡实验过程中下落的泥沙堵塞水管)。排水水泵采用轴流泵，一进一出，进水水泵采用潜水泵即可，将进水水泵放置于事先制作好的水池内即可，进出水泵均采用220V交流供电，使用频率0-50HZ。(3)集成控制终端分别与所述直线位移传感器、供水水泵和排水水泵相连，根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制供水水泵和排水水泵模拟库水位装置水位的涨落。 在步骤(3 )中，将直线位移传感器的数据线与集成控制终端的采集电路板相连接，将供水水泵、排水水泵的供电电源线与集成控制终端的变频控制器相连接，再将变频控制器与集成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于滑坡物模实验平台的库水位涨落的装置，其特征在于，包括：直线位移传感器、浮球、供水水泵、排水水泵、进水管、排水管和集成控制终端，其中，所述浮球设置在所述直线位移传感器的位移杆的端部，并位于所述库水位装置中的水面上；所述直线位移传感器用于根据所述浮球的移动测量库水位装置水位涨落的位移；所述集成控制终端分别与所述直线位移传感器、供水水泵和排水水泵相连，用于根据所述直线位移传感器测量得到的位移，通过控制供水水泵和排水水泵模拟库水位装置水位的涨落；所述供水水泵与所述进水管相连，用于按照所述集成控制终端的控制向库水位装置注水；所述排水水泵与所述排水管相连，用于按照所述集成控制终端的控制从库水位装置排水。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范永波，侯岳峰，李世海，刘晓宇，杜媛超，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。