一種簡易可攜式用於地下水露頭流速測量的裝置的製作方法

2023-04-24 19:58:11

本實用新型涉及一種流速測量裝置，具體是一種簡易可攜式用於地下水露頭流速測量的裝置，適用於水文地質、工程地質領域。

背景技術：

無論是在水文地質調查還是在工程建設中，地下水露頭往往是重要的地質點，通常需對其特徵(如流速流量)加以描述。但一般情況下，限於多方面因素，在水文地質調查和工程建設中，對地下水露頭流速的確定大多採用估測的方法，如利用礦泉水瓶及計時器進行測量，而這樣得出的結果誤差較大，無法獲得其真實流速。而目前也沒有專門用於地下水露頭流速測量的儀器，本實用新型結合室內水文實驗技術及流體力學理論涉及了一種簡易可攜式用於地下水露頭流速測量的裝置，簡單易攜、組裝方便、造價低廉、利於推廣。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種簡易可攜式用於地下水露頭流速測量的裝置。此裝置能夠用於地下水露頭流速測量，而且此裝置，簡單易攜、組裝方便、造價低廉、利於推廣。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出以下技術方案：一種簡易可攜式用於地下水露頭流速測量的裝置，其特徵在於：包括壓強探測系統、差壓量測系統以及水平調節系統；所述壓強探測系統中利用畢託管作為測點的總壓強和靜壓強的探測裝置，所述差壓量測系統中利用U型管差壓計作為壓差的測量裝置，所述水平調節系統中利用水平儀基座以及支撐杆作為水平調節裝置。

所述畢託管使用標準型畢託管，U型管差壓計封液採用水溶液，畢託管的測壓埠通過橡皮管與U型管差壓計管口相連，U型管差壓計底座兩端各設置有一個螺孔，並通過連接螺栓與其下部水平儀基座相連接；水平儀基座上表面設置有水平氣泡，能夠輔助調節水平儀基座水平，其上表面還設置有兩個螺孔，此處螺孔與U型管差壓計底座兩端的螺孔對應，二者通過連接螺栓相連；所述水平儀基座底部設置有三個螺孔，與其下部支撐杆相連。

所述支撐杆分別由頭部、外套杆、內套杆以及固定螺栓組成，其頭部為一小段螺杆，用於與水平儀基座底部螺孔相連，其內套杆獨立可調節長度並能通過外側螺栓將其與外套杆固定，通過調節各支撐杆至任意長度可調節水平儀水平。

其測量流速為0.15～2m/s。

所述U型管差壓計上設置有刻度線。

本實用新型有如下有益效果：

1、本實用新型採用的儀器為畢託管、U型管差壓計以及簡易水平儀，整體構造簡單，容易獲取，造價低廉。

2、本實用新型的壓強探測系統、差壓量測系統以及水平調節系統為三個獨立的部分，使用時可現場組合，簡單易攜。

3、U型管差壓計與水平儀基座連接好後可通過支撐杆調節水平並固定，方便讀數。

4、讀取數字後通過簡單的公式換算即可得到地下水露頭流速，簡單易學，操作方便。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的U型管差壓計底座俯視圖及左視圖。

圖3為本實用新型的水平儀基座仰視圖及俯視圖。

圖4為本實用新型的支撐杆結構示意圖。

圖中：安裝殼體1、伸縮杆2、防滑墊3、固定板4、電源按鈕5、供電電源6、軸承座7、電動機8、主軸9、渦輪10、蝸杆11、齒輪12、齒條13、主動錐齒輪14、從動錐齒輪15。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。

如圖1-4，一種簡易可攜式用於地下水露頭流速測量的裝置，包括壓強探測系統、差壓量測系統以及水平調節系統。壓強探測系統中利用畢託管1作為測點的總壓強和靜壓強的探測裝置，差壓量測系統中利用U型管差壓計5作為壓差的測量裝置，水平調節系統中利用水平儀基座9以及支撐杆11作為水平調節裝置。畢託管推薦使用標準型畢託管，U型管差壓計封液推薦為水溶液，畢託管的測壓埠3、4通過橡皮管12與U型管差壓計管口6相連。U型管差壓計底座7兩端各設置有一個螺孔19，並通過連接螺栓8與其下部水平儀基座9相連接。水平儀基座上表面設置有水平氣泡10，用於輔助調節水平儀基座水平，另外其上表面設置有兩個螺孔18，此處螺孔與U型管差壓計底座兩端的螺孔19對應，二者可通過連接螺栓8相連。水平儀基座底部設置有三個螺孔17，用於與其下部支撐杆11相連，支撐杆分別由頭部13、外套杆14、內套杆15以及固定螺栓16組成。其頭部為一小段螺杆，用於與水平儀基座底部螺孔相連，其內套杆獨立可調節長度並能通過外側螺栓將其與外套杆固定，通過調節各支撐杆至任意長度可調節水平儀水平。

進一步的，所述的流速測量裝置測量範圍一般為0.15～2m/s。在明渠流中，畢託管的測量範圍一般為0.15～2m/s，而地下水露頭可近似看成低流速小流量明渠流，且一般情況下流速可控制在0.15～2m/s範圍內。

進一步的，所述的流速測量裝置包括壓強探測系統、差壓量測系統以及水平調節系統。

進一步的，利用畢託管1探測端2探測測點的總壓強和靜壓強，並利用U型管差壓計5測量畢託管總壓和靜壓，同時利用水平儀基座9以及支撐杆11可調節水平儀水平。

進一步的，畢託管推薦使用標準型畢託管，U型管差壓計封液推薦為水溶液，畢託管的測壓埠3、4通過橡皮管12與U型管差壓計管口6相連。測量過程中，通過U型管差壓計讀取夜柱差後可根據1式求得其流速：

式中，v為測點流速，m/s；g為重力加速度，m/s2；h為U型管差壓計的液柱差，m。此處可忽略畢託管的修正係數。

進一步的，所述的U型管差壓計下部設置有一底座7，底座兩端各設置有一個螺孔19，用於與其下部水平儀基座9相連接。

進一步的，所述的水平調節系統包括水平儀基座9和支撐杆11，水平儀基座上表面設置有水平氣泡10，用於輔助調節水平儀基座水平，同時其上表面設置有兩個螺孔18，此處螺孔與U型管差壓計底座兩端的螺孔19對應，二者可通過螺栓相連8，此外，水平儀基座底部設置有三個螺孔17，用於與其下部支撐杆11相連。在利用支撐杆調節水平儀水平時，以水平氣泡居中為水平儀水平標誌。

進一步的，所述的支撐杆分別由頭部13、外套杆14、內套杆15以及固定螺栓16組成。

進一步的，所述的支撐桿頭部為一小段螺杆，用於與水平儀基座底部螺孔相連，其內套杆獨立可調節長度並能通過外側螺栓將其與外套杆固定，通過調節各支撐杆至任意長度可調節水平儀水平。三個支撐杆均可隨意調節其長度，以適應不同的場地如平地、斜坡等。

安裝方法：將U型管差壓計底座與水平儀基座用螺栓連接，而後將支撐桿頭部與水平儀基座底部螺孔連接，並將支撐杆放置於地面，同時調節支撐杆的內套杆長度至適宜位置，使水平儀水平，最後，利用橡皮管連接U型管差壓計和畢託管。

工作過程，在進行地下水露頭流速測量時，首先連接好U型管差壓計與水平儀並調節水平儀水平，以水平氣泡居中為標誌，然後用橡皮管連接好U型管差壓計管口與畢託管測壓埠，最後將畢託管正對地下水露頭測點進行探測，並讀取U型管差壓計液柱差，通過公式換算即可得到其流速。

通過上述的說明內容，本領域技術人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改都在本實用新型的保護範圍之內。本實用新型的未盡事宜，屬於本領域技術人員的公知常識。