專利名稱：一種水工模型中測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種水工模型中測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的設(shè)備屬于水工模型試驗(yàn)領(lǐng)域，具體而言是通過攝像和測(cè)壓管結(jié)合的方法測(cè)得模型動(dòng)水壓強(qiáng)。
背景技術(shù)：
在水工模型試驗(yàn)中最常用的測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的方法主要有兩種，一種是測(cè)壓管測(cè)量，一種是壓力傳感器測(cè)量。測(cè)壓管測(cè)量是指將測(cè)壓管一端連通的被測(cè)位置，另一端接直立的玻璃管，在玻璃管下部設(shè)置一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，以此基點(diǎn)測(cè)量各玻璃管中的水柱長(zhǎng)度，獲得被測(cè)位置的動(dòng)水壓強(qiáng)。此方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，數(shù)字直觀，便于現(xiàn)場(chǎng)判斷測(cè)量結(jié)果的合理性。缺點(diǎn)是直接用尺量的過程中容易造成人為的誤差和差錯(cuò)，不利于數(shù)據(jù)的后期校核；同時(shí)在整個(gè)測(cè)量過程中有先后順序，不利于同時(shí)獲得所有點(diǎn)的壓強(qiáng)。壓力傳感器測(cè)量是指利用壓力傳感器接橋盒、應(yīng)變儀和采集器通過將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。壓力傳感器安裝在被測(cè)位置，信號(hào)和電源線連接在橋盒上。此方法的優(yōu)點(diǎn)是通過采樣頻率的設(shè)定能夠獲得相對(duì)比較詳細(xì)的壓強(qiáng)描述，并可以直接計(jì)算機(jī)直接采集。缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高而且容易損壞，而且獲取數(shù)據(jù)方式不夠直觀，當(dāng)壓力傳感器本身有問題或者電信號(hào)傳輸過程中受到干擾，極易造成所測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。在水工模型試驗(yàn)中使用錄像記錄試驗(yàn)過程是一種常規(guī)的手段，但是通過穩(wěn)定錄像機(jī)獲得連續(xù)的壓力變化過程一直未見使用和報(bào)道。主要是因?yàn)殡m然錄像機(jī)可以將圖像記錄下來，但是無法對(duì)圖像的數(shù)值進(jìn)行分析，得到的圖像不具有技術(shù)意義。在模型試驗(yàn)中缺乏一種客觀記錄并且可以客觀分析得出壓強(qiáng)數(shù)據(jù)的測(cè)量方法。尤其是用利用直觀方式獲得數(shù)據(jù)的方法。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型一種水工模型中測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的設(shè)備，正是提供一種可以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)的動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量方法。具體而言本實(shí)用新型包括傳統(tǒng)測(cè)壓管，其特征在于還包括攝像機(jī)、浮子和標(biāo)尺幕
掉丄回ο浮子置于傳統(tǒng)測(cè)壓管中；標(biāo)尺幕墻接測(cè)高程；攝像機(jī)穩(wěn)定地架設(shè)在標(biāo)尺幕墻和傳統(tǒng)測(cè)壓管的對(duì)面；在試驗(yàn)過程中利用攝像機(jī)記錄測(cè)壓管中浮子的位置，將攝像機(jī)記錄的圖像進(jìn)行截圖，將截圖進(jìn)行校正和黑白二值化處理得到浮子在標(biāo)尺幕墻位置圖。在圖像識(shí)別程序中通過對(duì)浮子位置的讀取獲得其所在位置的高度，根據(jù)傳統(tǒng)測(cè)壓管接測(cè)的水準(zhǔn)點(diǎn)確定其所測(cè)量的壓強(qiáng)值。根據(jù)模型的比尺對(duì)所測(cè)的壓強(qiáng)值進(jìn)行縮放，獲得原型相應(yīng)位置壓強(qiáng)值。[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于1、本實(shí)用新型錄像的方法獲得的各測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值，數(shù)據(jù)便于復(fù)核；2、測(cè)量成本低，設(shè)備便于維護(hù)；3、數(shù)據(jù)獲取直觀不易出錯(cuò)。
圖1本實(shí)用新型實(shí)施例1測(cè)壓管布置示意圖；圖2本實(shí)用新型實(shí)施例1截圖和校正后獲得的黑白二值圖示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)用新型一種水工模型中測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的設(shè)備，正是提供一種可以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)的動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量設(shè)備。具體而言本實(shí)用新型包括傳統(tǒng)測(cè)壓管1、攝像機(jī)2、浮子3和標(biāo)尺幕墻4。其實(shí)施施步驟為標(biāo)尺幕墻4接測(cè)高程；將浮子3置于傳統(tǒng)測(cè)壓管1中，利用攝像機(jī)2記錄測(cè)壓管中浮子3的位置，將攝像機(jī)2記錄的圖像進(jìn)行截圖，將截圖進(jìn)行校正和黑白二值化處理得到浮子3在標(biāo)尺幕墻4位置圖。本實(shí)施例中水工模型5比尺為1 100。水工模型中的基準(zhǔn)讀數(shù)見表1基準(zhǔn)讀數(shù)列。模型動(dòng)水壓強(qiáng)讀數(shù)為浮子標(biāo)尺幕墻讀數(shù)減基準(zhǔn)讀數(shù)。在圖像識(shí)別程序中通過對(duì)浮子3位置的讀取獲得其所在位置的高度，根據(jù)傳統(tǒng)測(cè)壓管1各點(diǎn)接測(cè)的水準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)讀數(shù)后確定其所測(cè)量的壓強(qiáng)值見表1。表1實(shí)施例1動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量值
浮子對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺幕墻讀數(shù)(cm)基準(zhǔn)讀數(shù)模型動(dòng)水壓強(qiáng) (cm水柱)模型動(dòng)水壓強(qiáng) (kPa)原型動(dòng)水壓強(qiáng) (kPa)16. 776. 819. 960.9897.5617. 426.8110. 611.04103.9319. 286.8112.471.22122.1621.786. 8114.971.47146.6622. 1113. 069. 050.8988.64
權(quán)利要求1. 一種水工模型中測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的設(shè)備，包括傳統(tǒng)測(cè)壓管，其特征在于包括攝像機(jī)、浮子和標(biāo)尺幕墻；浮子置于傳統(tǒng)測(cè)壓管中； 標(biāo)尺幕墻接測(cè)高程；攝像機(jī)穩(wěn)定地架設(shè)在標(biāo)尺幕墻和傳統(tǒng)測(cè)壓管的對(duì)面。
專利摘要本實(shí)用新型一種水工模型中測(cè)量動(dòng)水壓強(qiáng)的設(shè)備屬于水工模型試驗(yàn)領(lǐng)域，具體而言是通過攝像和測(cè)壓管結(jié)合的方法測(cè)得模型動(dòng)水壓強(qiáng)，包括傳統(tǒng)測(cè)壓管，其特征在于包括攝像機(jī)、浮子和標(biāo)尺幕墻；浮子置于傳統(tǒng)測(cè)壓管中；標(biāo)尺幕墻接測(cè)高程；攝像機(jī)穩(wěn)定地架設(shè)在標(biāo)尺幕墻和傳統(tǒng)測(cè)壓管的對(duì)面。本實(shí)用新型的有益效果在于獲得的各測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)值，數(shù)據(jù)便于復(fù)核；測(cè)量成本低，設(shè)備便于維護(hù)；數(shù)據(jù)獲取直觀不易出錯(cuò)。
文檔編號(hào)G01L7/22GK202158922SQ201120129158
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者沙海飛, 王勇, 趙建平 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院