[發(fā)明專利]三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310076423.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103148992A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜國(guó)平;杜家佳;宋曉峰;杜廣林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京帝壩工程科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M3/02
• 分類號(hào): G01M3/02;G01P5/24;G01P13/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平;瞿網(wǎng)蘭

1.一種三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是它包括：

????一彈性皮囊（1），該彈性皮囊（1）的兩端各安裝有一個(gè)剛性堵頭（2），所述彈性皮囊（1）及所述的剛性堵頭（2）形成一柱形密封腔體，其中上端的剛性堵頭上設(shè)有電纜連接線進(jìn)出孔，下端的剛性密封堵頭上設(shè)有用于向所述圓柱形密封腔體中注入液體的注液孔，注液孔上安裝有密封塞；

一流速矢量能量測(cè)量裝置（12），它被安裝在前述的柱形密封腔體中，并通過(guò)電纜連接線與帶有GPS定位儀（9）的計(jì)算機(jī)（8）電氣連接，通過(guò)將測(cè)量所得的水流聲納送入計(jì)算機(jī)中得到地下水的流動(dòng)方向和速度，從而確定地下水流動(dòng)的矢量和能量；

一滲漏點(diǎn)質(zhì)量測(cè)量裝置（14），它被安裝在前述的兩個(gè)剛性堵頭（2）中任一個(gè)或兩個(gè)的外表面上，并通過(guò)連接電纜與前述的計(jì)算機(jī)（8）電氣連接；它通過(guò)測(cè)量地下水中的電導(dǎo)率和溫度的變化從而確定被測(cè)點(diǎn)是否有巖土體阻水介質(zhì)的流失，并對(duì)滲漏點(diǎn)的安全性作出及時(shí)的判斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是所述的流速矢量能量測(cè)量裝置（12）包括：

一上聲納傳感器（3）和一下聲納傳感器陣列（4），下聲納傳感器陣列（4）用于確定聲源方向，上聲納傳感器（3）與下聲納傳感器陣列（4）中最先接收到聲源的一個(gè)聲納傳感器一起用于確定聲源到達(dá)測(cè)量?jī)x的時(shí)差；

一航向定位器（5），該航向傳感器用于根據(jù)最先感應(yīng)到聲源信號(hào)的下聲納傳感器陣列（4）中的一個(gè)聲納傳感器與周圍的同一陣列中的其它聲納傳感器進(jìn)行測(cè)量強(qiáng)度的計(jì)算，得出水流矢量相對(duì)于測(cè)量?jī)x的運(yùn)動(dòng)方向，將所測(cè)量到的水流運(yùn)動(dòng)方向與磁航向測(cè)量到的地理北極進(jìn)行疊加，即可得到水流的運(yùn)動(dòng)地理方向；從而確定下一個(gè)點(diǎn)位的流速矢量測(cè)量位置；

一壓力傳感器（6），該壓力傳感器（6）安裝在圓柱形密封腔體中，用于確定測(cè)量?jī)x所處水位的深度，以便于測(cè)量?jī)x位置的確定；

一電子訊號(hào)處理系統(tǒng)（7），它用于接收上聲納傳感器（3）、下聲納傳感器陣列（4）航向定位器（5）、壓力傳感器（6）、電導(dǎo)電極傳感器（10）以及溫度傳感器（11）所測(cè)量到得的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)電纜發(fā)送到地面計(jì)算機(jī)（8）中進(jìn)行處理從而得到測(cè)量點(diǎn)的地下水的流動(dòng)方向和速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是所述的航向傳感器（5）為羅盤(pán)、磁傳感器、駝羅儀或電子駝羅儀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是所述的滲漏點(diǎn)質(zhì)量測(cè)量裝置（14）包括：

一電導(dǎo)電極傳感器（10），該電導(dǎo)電極傳感器位于剛性堵頭（2）的外表面上，能夠與測(cè)量的水體接觸，測(cè)量出水體中的導(dǎo)電率與鹽份送入計(jì)算機(jī)（8）中；

一溫度傳感器（11），該溫度傳感器也位于剛性密封堵頭（2）的外表面上，能夠與測(cè)量的水體接觸，進(jìn)而直接測(cè)量出水體中的溫度值送入計(jì)算機(jī)（8）中，計(jì)算機(jī)（8）根據(jù)所測(cè)得的電導(dǎo)率和溫度的變化得出測(cè)量點(diǎn)的質(zhì)量變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是所述的皮囊（1）應(yīng)采用與水體波速傳遞速度相近的皮質(zhì)材料并具有絕緣、堅(jiān)固性能。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是皮囊（1）中所注的液體應(yīng)與水體波速傳遞速度相近并絕緣不導(dǎo)電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維流速矢量聲納測(cè)量?jī)x，其特征是所述的下聲納傳感器陣列（4）中的聲納傳感器的數(shù)量至少為3個(gè)，它們沿同一個(gè)圓周平面的邊緣均勻布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是所述的電導(dǎo)電極傳感器（10）為石墨、不銹鋼、鈦合金或鉑金電極傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維流速矢量能量與質(zhì)量測(cè)量?jī)x，其特征是所述的溫度傳感器（11）為熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)或IC溫度傳感器。