漂浮式河渠水流速測(cè)量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液體流速測(cè)量儀器，尤其是指一種漂浮式河渠水流速測(cè)量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]河渠水流流速測(cè)量是水利、廠礦、環(huán)保監(jiān)測(cè)、水文地質(zhì)調(diào)查、農(nóng)業(yè)等部門對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控管理的重要測(cè)試內(nèi)容?，F(xiàn)有的與河水接觸式水流流速測(cè)量儀，按照水流速傳感器的不同有螺旋槳式和旋杯式等，但主流的還是螺旋槳式。螺旋槳式流速傳感器的物理原理是:水推動(dòng)螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動(dòng)通過連接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁鋼轉(zhuǎn)到靠近干簧管時(shí)，干簧管導(dǎo)通，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，可輸出兩個(gè)開關(guān)信號(hào)。水流速越快，螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動(dòng)也就越快，干簧管輸出的開關(guān)信號(hào)頻率就越高。干簧管輸出的開關(guān)信號(hào)送到流速測(cè)算儀進(jìn)行信號(hào)處理，就可以顯示水的流速了。流速傳感器最前端是螺旋槳，中間是機(jī)殼和轉(zhuǎn)子等，后端是尾翼或尾錐。尾翼或尾錐的作用是自動(dòng)維持流速傳感器與水流方向平行(或相同)。流速傳感器是安裝在支撐機(jī)構(gòu)上的，現(xiàn)有技術(shù)中的第一種支撐機(jī)構(gòu)有立桿式(或稱測(cè)桿式)，這種安裝方式簡單，但不適合深水區(qū)域，并且安裝和維護(hù)麻煩；第二種用鋼絲繩懸吊鉛魚配重式，這種方式的支撐機(jī)構(gòu)笨重龐大，安裝使用不便，并且只能在河岸附近安裝使用，不能測(cè)量河中心的水速。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的河渠水流速測(cè)量儀需要用很長的導(dǎo)線將流速傳感器與河岸的流速測(cè)算儀連接起來，當(dāng)河渠很寬時(shí)，這條導(dǎo)線更長，由于水中情況復(fù)雜，其可靠性將大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種可以漂浮式安裝的河渠水流流速測(cè)量儀，它可很方便地投放在河渠的任何位置使用，更換測(cè)試地點(diǎn)很方便，并且可以結(jié)構(gòu)簡單、成本低，易于制造和使用。它還可以利用太陽能發(fā)電進(jìn)行無線傳輸。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型把流速傳感器I與流速測(cè)算系統(tǒng)4的信號(hào)輸入端通過信號(hào)線9電連接，流速傳感器I安裝在支桿2下端，支桿2的上端與框架3相互固定，框架3底部安裝有浮筒8，框架3的底部與定位繩10的上端相互固定，定位繩10的下端與定位錨13相互固定。
[0005]為了使流速傳感器I始終保持與水流方向一致，框架3的底部安裝有順?biāo)?1，在支桿2的下端安裝有夾板19，流速傳感器I置于夾板19內(nèi)，轉(zhuǎn)軸20穿過夾板19及流速傳感器I上的小孔。
[0006]為了進(jìn)行無線傳輸，框架3上端還安裝有水平安裝的太陽能電池板7，太陽能電池板7與電源盒6的輸入端通過充電線16電連接，電源盒6的輸出端與流速測(cè)算系統(tǒng)4的電源輸入端電通過電源線14電連接。流速測(cè)算系統(tǒng)4可以是物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)測(cè)水速節(jié)點(diǎn)。
[0007]為了避免晚上船只等人為的碰觸，太陽能電池板I上端安裝有警示燈17，警示燈17與電源盒6的警示燈供電輸出端通過燈導(dǎo)線18電連接。
[0008]為了給流速測(cè)算系統(tǒng)4及電源盒6遮雨水，流速測(cè)算系統(tǒng)4及電源盒6安裝在太陽能電池板7的下部。
[0009]由于本實(shí)用新型把流速傳感器I安裝在了由浮筒8、框架3、定位繩10、定位錨13、支桿2等組成的漂浮式懸吊機(jī)構(gòu)上，把現(xiàn)有技術(shù)中的費(fèi)時(shí)費(fèi)力的復(fù)雜的施工式安裝，變成了投放式安裝，可不局限于安裝在岸邊，方便地投放在河面的中央，從而提高水速測(cè)量的精度。并且可經(jīng)常更換投放點(diǎn)，靈活方便地更換測(cè)試地點(diǎn)。本實(shí)用新型帶有的順?biāo)?1及夾板19和轉(zhuǎn)軸20安裝流速傳感器I的結(jié)構(gòu)方式，保證了在水流速度大幅度變化及大風(fēng)情況下，流速傳感器I沿水流方向不受影響。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、成本低、可靠性好。另外，本實(shí)用新型附帶的太陽能電池板7、電源盒6、流速測(cè)算系統(tǒng)4等省去了河岸上龐大復(fù)雜的配套裝置，為物聯(lián)網(wǎng)水情監(jiān)視系統(tǒng)的水速測(cè)量環(huán)節(jié)提供了方便。太陽能電池板7水平安裝方式，減小了風(fēng)力的影響，并可兼做防雨罩。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的流速傳感器的仰俯角自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在圖1中，流速傳感器I與流速測(cè)算系統(tǒng)4的信號(hào)輸入端通過信號(hào)線9電連接(當(dāng)傳感器是干簧管時(shí)，信號(hào)線9是雙根線)，流速傳感器I安裝在支桿2下端，支桿2的上端與框架3相互固定。支桿2是由多節(jié)不銹鋼管端頭套接再加緊固螺絲構(gòu)成，以適應(yīng)不同測(cè)試水深的需求而改變總長度。框架3是由不銹鋼金屬方管焊接而成的，其底部可增加同樣材料的加固金屬條，以方便安裝支桿2等部件?？蚣?底部安裝有兩個(gè)用不銹鋼材料制成的浮筒8。浮筒8的沿著順?biāo)较驗(yàn)榧?xì)長形狀，且迎水方向制成尖頭狀。這樣可減小河水的沖擊力及保持它與水流方向一致性強(qiáng)，還能保持支2在大風(fēng)及強(qiáng)水流的沖擊下始終保持豎直方向，從而保證流速傳感器I與水流方向的平行性，提高水速測(cè)量精度。要注意，流速傳感器I要與順?biāo)?1或浮筒8平行安裝。浮筒8與框架3的安裝方式用緊固螺絲或焊接方式均可。浮筒8也可制成長方形狀的，豎向長、橫向短，以充分利用它順?biāo)推??？蚣?的底部與定位繩10的上端相互固定，定位繩10的下端與定位錨13相互固定。定位繩10用耐水腐蝕的套環(huán)式鉸鏈結(jié)構(gòu)的不銹鋼或硬質(zhì)塑料材料制作，也可用普通化纖塑料繩。定位錨13可用水泥倒入磨具內(nèi)成型制成(也可用鑄鐵的，但成本高)，預(yù)制時(shí)要事先放上一個(gè)拴定位繩10的小金屬或塑料環(huán)。
[0013]為了增加穩(wěn)定性，使流速傳感器I始終保持與水流方向一致，可在支桿2的最下端再安裝一個(gè)含鉛鑄鐵或水泥材料的重物，該重物的重量在1-5千克。也可用圖2所示的把流速傳感器I安裝在仰俯角自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上。在圖2中，支桿2的下端與夾板19 (垂直于紙面還有一片完全相同的夾板)的上端相互固定(用焊接或螺絲緊固方式均可)，在流速傳感器I的橫向重心部位，水平鉆個(gè)小孔，夾板19上也水平鉆小孔。把流速傳感器I置于夾板19內(nèi)，轉(zhuǎn)軸20穿過夾板19及流速傳感器I上的水平小孔，轉(zhuǎn)軸20的端頭再插上銷子防止脫落。轉(zhuǎn)軸20的直徑略小于流速傳感器I上的小孔，這樣，當(dāng)立桿2的豎直度變化時(shí)，在水流的帶動(dòng)下，流速傳感器I可自動(dòng)上下擺頭，從而保持了與水流方向的一致性。流速傳感器I的尾翼要帶水平方向尾翼21，也可買來市售成品后再增加水平尾翼的面積。
[0014]為了使流速傳感器I始終保持與水流方向一致，框架3