可攜式地表坡面徑流流量監測儀的製作方法
2023-05-19 07:36:06
專利名稱：可攜式地表坡面徑流流量監測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種連續收集地表坡面泥水的徑流流量和含沙量的 測量儀，特別涉及一種可攜式地表坡面徑流流量監測儀。
技術背景在已有技術中，地表坡面泥水的徑流流量和含沙量的測量， 一般是 用專用的收集器收集自然降雨或人工降雨地表坡面的泥水，然後通過管 道送給徑流流量測量儀，通過該測量儀檢測出泥水的管徑流量和流量中泥沙的含量。中國專利200610113386.2公布了一種測量裝置，它主要由 一個引流管與一個稱量管柔性相連構成，稱量管通過一個鋼絲吊接在一 個拉力傳感器上，泥水通過引流管引入稱量管後排出，當泥水通過稱量 管時，由拉力傳感器給出徑流流量的稱重信號；在引流管中設有一個泥 沙感應器，由泥沙感應器給出泥水含沙量的檢測信號，通過稱量信號和 含沙量信號與標定曲線的對照後，即可得出徑流流量和含泥沙量等測量 參數。該裝置的主要缺點有 一是引流管中帶有一個下降彎道，容易受 泥水勢能的影響，造成稱量的不準確，二是引流管與稱量管之間和稱量 管與傳感器之間都為柔性連接，使結構不能穩定地固定，容易使調好的 的儀器在運輸顛頗中發生結構變化，給現場安裝調試帶來麻煩，也不便 於攜帶；三是稱量管與引流管和稱重傳感器的柔性連接使稱量標定為非 線性，因此，標定較為麻煩。 實用新型內容本實用新型的目的是針對已有技術中的缺點，提供一種可攜式地表 坡面徑流流量監測儀，使其克服已有技術中缺點，提高測量準確度和簡 化標定。為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下它包括一個矩形框架，在框架上方設有一個承水鬥，該承水鬥具有一個水平橫置的承接槽，該承接槽的一端槽口封閉、 一端槽口開放，並且在其開放口連有一個導向鬥，該導向鬥的上部是一個橫置的u形框， 該u形框的開口與承接槽的開放口對接，在該u形框的下口連接一個下圓弧反嚮導槽，在該反嚮導槽的出口設有一個斜置的稱量管，該稱量管 的上口通過一個管接頭與反嚮導槽套接，並通過與其固聯的一根鋼軸支 撐，該鋼軸安裝在一付軸架上，在所述的稱量管下口處設有一個稱量架， 在該稱量架上固定一個拉力稱重傳感器，所述稱量管的下口通過一個鋼 柱吊接在一個所述拉力稱重傳感器上。本實用新型進一步改進的技術方案如下 所述拉力稱重傳感器為一個壓力應變傳感器。所述的承接槽為前小後大的簸箕狀,並且槽底面為前低後高的斜面。 通過上述技術方案可以看出，本實用新型將已有的引流管改變為一 個具有一個承接槽和一個導向鬥相連的承水鬥，被測的水流經過承接槽後可減小其勢能，再經過導向鬥後可降低水流的衝力，使被測水流緩緩 流過稱量管，從而降低被測水流勢能和動能對稱量造成的影響，再者， 稱量管與承水鬥之間的連接為管接頭式的鋼性連接，並用鋼軸結構實現 稱量管稱量時的上下移動，同時，稱量管與傳感器之間連接也實現了鋼 性連接，故稱量結構完全固定，免去了調試的麻煩，便於運輸和攜帶。 上述稱量管與承水鬥和傳感器的鋼性連接，還使稱量標定變為線性，從 而大大簡化了標定測量。因此，本實用新型具有測量準確度高、結構穩 定、調試和標定簡單的優點。
圖l、本實用新型的整體結構示意圖。圖2、圖1的左視圖。 圖3、圖1的俯視圖。
具體實施方式
參見圖1 3,它包括一個矩形框架1,在框架上方連接一個承水鬥， 該承水鬥具有一個水平橫置的承接槽2,該承接槽的左側端槽口封閉、右側端為開放，並且承接槽最好為左大右小的簸箕狀(如圖3所示)，便 於承接泥水收集器引出的泥水，承接槽的槽底面為左高右低的斜面(如 圖l所示)，便於水流向右側開放口流出，在該開放口處連有所述的導向 鬥3，該導向鬥的上部是一個橫置的U形框3-1 (如圖3所示)，該U形 框的開口與承接槽2的開放口對接，在該U形框的下口連接一個下圓弧 反嚮導槽3-2,水流在該反嚮導槽處形成急轉彎而反向向下流動，從而 降低水流的衝力，在該反嚮導槽的出口設有一個斜置的鋼性稱量管4, 該稱量管上口通過一個管接頭5與反嚮導槽3-2上、下套接，並通過一 根鋼軸6支撐，該鋼軸安裝在一付軸架7上，其中鋼軸6與管接頭底部 焊接在一起，而管接頭5與稱量管4的上口焊接在一起，這樣，管接頭 5、稱量管4、鋼軸6三者就聯結為一體結構，鋼軸6可以在軸架7上的 軸孔中轉動，從而使稱量管4可以繞軸6轉動，以實現稱量管在稱量時 的上、下移動，在所述的稱量管下口處設有一個稱量架8，在稱量架上 固定一個拉力稱重傳感器9,該拉力稱重傳感器最好採用壓力應變稱重 傳感器,所述稱量管4的下口通過一個鋼柱10吊接在所述稱重傳感器的 應力感應端。為了測量泥沙含量，在承水鬥中設有一副紅外線平面透射 泥沙含量傳感器11,該傳感器安裝承接鬥中的一個堰臺12上。本儀還具有一個矩形外罩，該外罩上端面設有一個與承接槽2上端 口形狀大小相同的開口，外罩扣在矩形框架上，並通過緊固件聯結為一 體。該監測儀的工作過程是坡面泥水收集器引出的坡面泥水從上而下 進入承水鬥，按圖1中的箭頭方向，先進入承接槽2降低其勢能後順流 道向右側流動，經過紅外線平面透射泥沙傳感器11進入導向鬥3，通過 導向鬥3的導向，急轉彎降低其衝力後反向進入稱量管4,最後經過稱 量管4而緩緩流出；稱量管因流過泥水流量的不同而產生不同的重力， 該重力通過鋼柱10傳遞到壓力應變稱重傳感器9上，該傳感器輸出該稱 量管徑流流量的稱重信號。用一個數據採集器對壓力應變稱重傳感器9 輸出的稱重信號和紅外線平面透射泥沙傳感器11輸出的泥沙含量信號 進行採集及處理，然後通過標定換算後即可得出實時的徑流流量和泥沙含量等參數。徑流流量的標定公式為Y=ax，其中Y為徑流流量，a為 斜率，x為徑流流量的實際測量值，只要標定兩個不同的測量值，計算 出斜率a，即可完成標定。本儀所選用的紅外線平面透射泥沙傳感器ll 可以感知1 100/立方米的泥沙含量，其相對誤差小於5%。
權利要求1、一種可攜式地表坡面徑流流量監測儀，它包括一個矩形框架(1)，在框架上方設有一個承水鬥，該承水鬥具有一個水平橫置的承接槽(2)，該承接槽的一端槽口封閉、一端槽口開放，並且在其開放口連有一個導向鬥(3)，該導向鬥的上部是一個橫置的U形框(3-1)，該U形框的開口與承接槽的開放口對接，在該U形框的下口連接一個下圓弧反嚮導槽(3-2)，在該反嚮導槽的出口設有一個斜置的稱量管(4)，該稱量管的上口通過一個管接頭(5)與反嚮導槽(3-2)套接，並通過與其固聯的一根鋼軸(6)支撐，該鋼軸安裝在一付軸架(7)上，在所述的稱量管下口處設有一個稱量架(8)，在該稱量架上固定一個拉力稱重傳感器(9)，所述稱量管的下口通過一個鋼柱(10)吊接在一個所述拉力稱重傳感器(9)上。
2、 根據權利要求1所述的可攜式地表坡面徑流流量監測儀，其特徵 是所述拉力稱重傳感器(9)為一個壓力應變傳感器。
3、 根據權利要求1或2所述的可攜式地表坡面徑流流量監測儀，其 特徵是所述的承接槽(2)為前小後大的簸箕狀，並且槽底面為前低後 高的斜面。
專利摘要本實用新型涉及一種可攜式地表坡面徑流流量監測儀。它具有一個由承接槽和導向鬥相連的承水鬥，被測的水流經過該承水鬥後可降低被測水流的勢能和動能，從而降低其對徑流流量稱量造成的影響，它還具有一個稱量管，稱量管與承水鬥採用管接頭式的鋼性連接，並用一個鋼軸結構實現稱量管稱量時的上下移動，所述稱量管與傳感器之間連接也採用鋼性連接，使結構完全固定，便於運輸和攜帶。上述稱量管與承水鬥和稱重傳感器的鋼性連接，還使稱量標定變為線性，大大簡化了標定測量。因此，本實用新型具有測量準確度高、結構穩定、調試和標定簡單的優點。
文檔編號G01N21/59GK201166568SQ20072012637
公開日2008年12月17日 申請日期2007年11月13日 優先權日2007年11月13日
發明者衛鵬森, 雷明奇 申請人:雷明奇