一種綜合測定水流參數(shù)的裝置和方法
【專利摘要】一種綜合測定水流參數(shù)的裝置和方法，裝置包括二端開口、中空的柱形殼體，殼體內(nèi)壁對應(yīng)設(shè)置發(fā)光器、感光器；所述殼體未端開口設(shè)有水流沖擊板，水流沖擊板與連接桿連接，連接桿通過旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)絞在殼體壁上，連接桿另一端連接有水流紊流穩(wěn)定器、電阻應(yīng)變計；所述水流紊流穩(wěn)定器包括套筒，及設(shè)在所述套筒內(nèi)的倒T形活塞,倒T形活塞與連接桿連接；控制器與電阻應(yīng)變計、感光器連接。方法包括濁度數(shù)據(jù)采集、水流數(shù)據(jù)采集。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)對即時水流速與即時水濁度關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)采集，為開展水速度與水濁度之間的關(guān)聯(lián)研究打下基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種綜合測定水流參數(shù)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水流參數(shù)測定裝置和方法，可對單向流動水進(jìn)行實(shí)時測量，并且可實(shí)時監(jiān)測顯示水流流速、及濁度。技術(shù)背景
[0002]在目前的實(shí)踐過程中，對水流速度及濁度的測定是分開進(jìn)行的，其缺點(diǎn)一是測定效率不高;二是對水流速度與水濁度相關(guān)性研究缺少數(shù)據(jù)支持。其于上述二個原因，將水流速度與濁度一起進(jìn)行采集，使即時水流速與即時水濁度數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以提高測定效率，提高研究水流速度與水濁度相關(guān)性的準(zhǔn)確性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種綜合測定水流參數(shù)的裝置和方法，能實(shí)現(xiàn)對即時水流速與即時水濁度關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)采集，為開展水速度與水濁度之間的關(guān)聯(lián)研究打下基礎(chǔ)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種綜合測定水流參數(shù)的裝置包括二端開口、中空的柱形殼體，殼體內(nèi)壁對應(yīng)設(shè)置發(fā)光器、感光器；所述殼體未端開口設(shè)有水流沖擊板，水流沖擊板與連接桿連接，連接桿通過旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)絞在殼體壁上，連接桿另一端連接有水流紊流穩(wěn)定器、電阻應(yīng)變計；所述水流紊流穩(wěn)定器包括套筒，及設(shè)在所述套筒內(nèi)的倒T形活塞，倒T形活塞與連接桿連接；控制器與電阻應(yīng)變計、感光器連接。
[0005]進(jìn)一步講，裝置包括殼體未端外壁上設(shè)有電磁鐵，連接桿為金屬材料，電磁鐵通電后，連接桿靠近電磁鐵；所述電磁鐵與計時器連接。
[0006]進(jìn)一步講，殼體包括外殼、內(nèi)殼，外殼套在內(nèi)殼外壁，內(nèi)殼前端穿出外殼前端，內(nèi)殼二端開口、中間設(shè)有中空腔，內(nèi)殼前端設(shè)有葉片，內(nèi)殼壁上設(shè)有發(fā)光器、感光器；所述連接桿連接在外殼上。
[0007]—種綜合測定水流參數(shù)的方法包括濁度數(shù)據(jù)采集、水流數(shù)據(jù)采集；所述濁度數(shù)據(jù)采集，使水流以正常流速經(jīng)過殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有發(fā)光器、感光器，水流過時，發(fā)光器發(fā)出的光經(jīng)過水流，感光器實(shí)測經(jīng)過水流后的光線強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)輸入控制器；所述水流數(shù)據(jù)采集，讓經(jīng)過濁度數(shù)據(jù)采集的水流對設(shè)在殼體尾部的水流沖擊板進(jìn)行沖擊，水流沖擊板受力后通過連接桿對電阻應(yīng)變計做功，電阻應(yīng)變計發(fā)生形變，使其電阻阻值發(fā)生改變，并將數(shù)據(jù)輸入控制器。
[0008]進(jìn)一步講，水流數(shù)據(jù)采集還包括臨時固定水流沖擊板；水流數(shù)據(jù)采集過程中，在固定時間段對水流沖擊板進(jìn)行臨時固定，以減少水流沖擊在水流沖擊板上形成的慣性。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，1、能即時測定水的濁度;2、利用水流沖擊力測量水流流速;3、 水的即時濁度數(shù)據(jù)與水流即時速度具有相關(guān)性?！靖綀D說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本殼體優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的控制示意圖。
[0014]如圖中，殼體1，連接桿2，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)3，水流沖擊板4，水流紊流穩(wěn)定器5，電阻應(yīng)變計 6,控制器7,發(fā)光器8,感光器9,套筒10，T形活塞11，電磁鐵12,計時器13,外殼14,內(nèi)殼15,葉片16,復(fù)位彈性部件17?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]參見圖1，一種綜合測定水流參數(shù)的裝置包括二端開口、中空的柱形殼體1，殼體1 內(nèi)壁對應(yīng)設(shè)置發(fā)光器8、感光器9;工作時，水流通過殼體1前端開口進(jìn)入殼體1內(nèi)部中空，通過發(fā)光器8時，水流會阻擋部分光線，感光器9接收沒有被阻擋的光線(即測通過水流后的光線強(qiáng)度)，從而實(shí)現(xiàn)測定水濁度；殼體1未端開口設(shè)有水流沖擊板4，水流沖擊板4與連接桿2連接，連接桿2通過旋轉(zhuǎn)支點(diǎn) 3絞在殼體1壁上，連接桿2另一端連接有水流紊流穩(wěn)定器5、電阻應(yīng)變計6;工作時，水流沖水流沖擊板4受水流的沖刷力，電阻應(yīng)變計6發(fā)生形變，使其電阻阻值發(fā)生改變，并將相應(yīng)的電流信號傳輸至計控制器7中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)測定水速度；水流紊流穩(wěn)定器5包括套筒10，及設(shè)在所述套筒10內(nèi)的倒T形活塞11，倒T形活塞11與連接桿2連接;水流通過套筒10上的小孔進(jìn)入套筒10內(nèi)部，當(dāng)水流沖擊板4受到水流沖擊時， 會帶動連接桿2，連接桿2帶動水流紊流穩(wěn)定器5的倒T形活塞11向下產(chǎn)生位移，水流紊流穩(wěn)定器5內(nèi)部的水被緩慢壓出，水流沖擊板4、連接桿2緩慢移動，當(dāng)水流產(chǎn)生的沖擊力與復(fù)位彈性部件17產(chǎn)生的復(fù)位拉力相等時，緩慢的位移轉(zhuǎn)動過程結(jié)束；當(dāng)水流沖擊板4、連接桿2受到水流紊流的不穩(wěn)定沖擊時，可通過水流紊流穩(wěn)定器5吸入和排出水所需要的時間差來達(dá)到穩(wěn)定短時間內(nèi)水流紊流對沖擊板的擾動作用，使水流沖擊板及連接桿平衡，并使電阻應(yīng)變計的應(yīng)變處于穩(wěn)定狀態(tài)，在一定流速下所測得的數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。
[0016]優(yōu)選的，殼體1未端外壁上設(shè)有電磁鐵12,連接桿2為金屬材料，電磁鐵12通電后， 連接桿2靠近電磁鐵；如圖3中，電磁鐵12與計時器13連接，計時器13與控制器7連接，控制器7與電阻應(yīng)變計 6、感光器9連接，工作時，計時器13按預(yù)先設(shè)定時向電磁鐵2發(fā)出信號，同時也會控制器7發(fā)出信號(控制器7排出電磁鐵12啟后形成的電阻應(yīng)變計6數(shù)據(jù))，電磁鐵12通電后產(chǎn)生磁力， 吸引連接桿2,限制連接桿2自由活動，通過定時限制連接桿2的活動，可以防止連接桿2在水流連續(xù)沖刷過程中形成慣性，影響對水流速的測定。
[0017]如圖2中，殼體1包括外殼14、內(nèi)殼15,外殼14套在內(nèi)殼15外壁，內(nèi)殼15前端穿出外殼24前端，內(nèi)殼15二端開口、中間設(shè)有中空腔，內(nèi)殼前端設(shè)有葉片16,內(nèi)殼15壁上設(shè)有發(fā)光器8、感光器9;連接桿2連接在外殼14上。工作時，殼體1外部的水流會對葉片16產(chǎn)生沖擊力， 葉片16帶動內(nèi)殼15相對外殼旋轉(zhuǎn)，可以改變發(fā)光器8、感光器9在內(nèi)殼15上的相對位置，提高測定水濁度的準(zhǔn)確性。
[0018] —種綜合測定水流參數(shù)的方法包括濁度數(shù)據(jù)采集、水流數(shù)據(jù)采集；所述濁度數(shù)據(jù)采集，使水流以正常流速經(jīng)過殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有發(fā)光器、感光器，水流過時，發(fā)光器發(fā)出的光經(jīng)過水流，感光器實(shí)測經(jīng)過水流后的光線強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)輸入控制器，優(yōu)選的，還可以通過改變發(fā)光器、感光器在殼體內(nèi)的相對位置，來提高測定濁度的準(zhǔn)確性；所述水流數(shù)據(jù)采集，讓經(jīng)過濁度數(shù)據(jù)采集的水流對設(shè)在殼體尾部的水流沖擊板進(jìn)行沖擊，水流沖擊板受力后通過連接桿對電阻應(yīng)變計6做功，電阻應(yīng)變計6發(fā)生形變，使其電阻阻值發(fā)生改變，并將數(shù)據(jù)輸入控制器;優(yōu)選的，流數(shù)據(jù)采集還包括臨時固定水流沖擊板；水流數(shù)據(jù)采集過程中，在固定時間段對水流沖擊板進(jìn)行臨時固定，以減少水流沖擊在水流沖擊板上形成的慣性。
【主權(quán)項】
1.一種綜合測定水流參數(shù)的裝置，其特征在于:所述裝置包括二端開口、中空的柱形殼 體，殼體內(nèi)壁對應(yīng)設(shè)置發(fā)光器、感光器；所述殼體未端開口設(shè)有水流沖擊板，水流沖擊板與連接桿連接，連接桿通過旋轉(zhuǎn)支點(diǎn) 絞在殼體壁上，連接桿另一端連接有水流紊流穩(wěn)定器、電阻應(yīng)變計；所述水流紊流穩(wěn)定器包括套筒，及設(shè)在所述套筒內(nèi)的倒T形活塞，倒T形活塞與連接桿 連接；控制器與電阻應(yīng)變計、感光器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合測定水流參數(shù)的裝置，其特征在于:所述裝置包括殼 體未端外壁上設(shè)有電磁鐵，連接桿為金屬材料，電磁鐵通電后，連接桿靠近電磁鐵；所述電磁鐵與計時器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合測定水流參數(shù)的裝置，其特征在于:所述殼體包括外 殼、內(nèi)殼，夕卜殼套在內(nèi)殼外壁，內(nèi)殼前端穿出外殼前端，內(nèi)殼二端開口、中間設(shè)有中空腔，內(nèi) 殼前端設(shè)有葉片，內(nèi)殼壁上設(shè)有發(fā)光器、感光器；所述連接桿連接在外殼上。4.一種綜合測定水流參數(shù)的方法，其特征在于:所述方法包括濁度數(shù)據(jù)采集、水流數(shù)據(jù) 米集；所述濁度數(shù)據(jù)采集，使水流以正常流速經(jīng)過殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有發(fā)光器、感光器，水流 過時，發(fā)光器發(fā)出的光經(jīng)過水流，感光器實(shí)測經(jīng)過水流后的光線強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)輸入控制 器；所述水流數(shù)據(jù)采集，讓經(jīng)過濁度數(shù)據(jù)采集的水流對設(shè)在殼體尾部的水流沖擊板進(jìn)行沖 擊，水流沖擊板受力后通過連接桿對電阻應(yīng)變計做功，電阻應(yīng)變計發(fā)生形變，使其電阻阻值 發(fā)生改變，并將數(shù)據(jù)輸入控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合測定水流參數(shù)的方法，其特征在于:所述水流數(shù)據(jù)采 集還包括臨時固定水流沖擊板；水流數(shù)據(jù)采集過程中，在固定時間段對水流沖擊板進(jìn)行臨時固定，以減少水流沖擊在 水流沖擊板上形成的慣性。
【文檔編號】G01N21/17GK106018873SQ201610313701
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】王瑞紅, 鄧捷, 潘雷夫, 李萬文, 王宇軒, 陸成, 譚福大
【申請人】三峽大學(xué)