[實用新型]一種閘門式泥沙水下休止角測量儀

有效

• 申請號: 201320703458.4
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN203550887U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 唐立模;劉全帥;唐洪武;陳紅;袁賽瑜;杜倩
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24;G01N11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本實用新型涉及一種閘門式泥沙水下休止角測量儀。

背景技術

水下休止角是反應泥沙物理特性的重要參數之一，涉及泥沙運動力學基礎研究和工程實踐的諸多課題，對深入研究床面沙波形態、壩前沖刷漏斗、河渠護岸、橋渡沖刷等局部河床變形過程具有十分重要的意義。泥沙水下休止角受泥沙級配、形態特征、表面性質及密實程度（對淤泥而言）等諸多因素的影響。以往的研究者得到一些經驗、半經驗公式，但相互之間出入較大，理論研究又難以進行全面分析，因此在實際應用中多以實測值為準。這就對精準可靠的測量儀器提出了要求。

以往測量泥沙水下休止角的方法主要有自然落淤法和圓盤法。自然落淤法步驟較為繁瑣粗糙，操作中容易對泥沙錐體形態造成干擾影響精度；圓盤法雖對自然落淤法有所改進，然而從其裝置來看，沙漿從高處經軟管流下，管口處容易形成射流破壞泥沙錐體坡面形態，因此也會對測量結果造成影響。兩種方法通過形成錐體來測量水下休止角時，往往難以形成理想的錐體（錐尖鈍化導致實測錐體高度小于理想值）從而影響精度。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供一種閘門式泥沙水下休止角測量儀，可避免“錐體法”中錐尖鈍化所引起的誤差，且操作簡單平穩，能有效提高測量速度、精度和重現性。

為解決以上技術問題，本實用新型提供的技術方案為：

一種閘門式泥沙水下休止角測量儀，包括玻璃水箱、閘門和沙樣平臺，所述的沙樣平臺設置在玻璃水箱的左側，所述的閘門左側與沙樣平臺連接，玻璃水箱的右側設置可拆卸支架，支架中間垂直設置螺桿，所述螺桿與閘門右側連接，支架上設置升降螺母，且升降螺母與螺桿螺紋連接，通過旋轉支架上的升降螺母調節閘門的升降；在玻璃水箱的底部外側安裝有兩個調平旋鈕，玻璃水箱的外側對應沙樣平臺位置對稱刻有兩個量角標尺；沙樣平臺中部嵌入調平氣泡；

在閘門右側的玻璃水箱兩側壁對稱安裝兩個閘門導板，且閘門導板的上緣低于沙樣平臺的上緣；

玻璃水箱外側對稱刻有的兩個量角標尺，二者均以沙樣平臺上緣與閘門的交線為軸、以沙樣平臺上緣為零刻度；

所述的閘門為梯形截面；

在沙樣平臺中部嵌入的調平氣泡與調平旋鈕組成調平系統；

通過以上技術方案，相對于現有技術，本實用新型具有以下的有益效果：

1、與“錐體法”相比，閘門法的坡面形成過程更加平穩，同時避免了“錐體法”中的“錐尖誤差”，提高了測量精度和重現性；

2、操作簡單，結果直視，無需計算即可直接讀出所測量角度值；

3、測量時不受測樣粒徑的限制；

4、本實用新型也可用于其他多個領域干燥散粒體的休止角（內摩擦角）測量。

附圖說明

圖1為本實用新型測試過程示意圖；

圖2為本實用新型結構及測量結果正視圖；

圖3為本實用新型左視圖；

圖4為本實用新型俯視圖；

其中：1為玻璃水箱，2為閘門，3為沙樣平臺，4為調平氣泡，5為調平旋鈕，6為閘門導板，7為量角標尺，8為螺桿，9為支架，10為升降螺母，11為沙樣。

具體實施方式

附圖非限制性地公開了本實用新型所涉及優選實施例的結構示意圖；以下將結合附圖詳細地說明本實用新型的技術方案。

圖1至圖4為本實用新型所述的閘門式泥沙水下休止角測量儀，包括玻璃水箱1、閘門2和沙樣平臺3；在玻璃水箱1的底部外側安裝有兩個調平旋鈕5，閘門2右側的玻璃水箱1兩側壁對稱安裝兩個閘門導板6，閘門導板6的上緣低于沙樣平臺3的上緣；在玻璃水箱1的外側對應沙樣平臺3位置對稱刻有兩個量角標尺，以沙樣平臺3的上緣與閘門2的交線為軸，以沙樣平臺3上緣為零刻度；所述的閘門2為梯形斷面，閘門2左側與沙樣平臺3連接，玻璃水箱的右側設置可拆卸支架9，支架9中間垂直設置螺桿8，所述螺桿8與閘門2右側連接，支架9上設置升降螺母10，且升降螺母10與螺桿8螺紋連接，通過旋轉支架9上的升降螺母10調節閘門2的升降；在沙樣平臺3中部嵌入調平氣泡4，與調平旋鈕5組成調平系統。

對于圖中所示的閘門2式泥沙水下休止角測量儀的使用方法是：

⑴調平加沙：調節調平按鈕，將測量儀調平，旋轉設置在支架9上的升降螺母10將閘門2提升至一定高度，將浸潤好的適量沙樣加至沙樣平臺3上，注意避免加入的沙樣11含有氣泡；

⑵注入清水：向玻璃水箱1內注入清水至漫過沙樣約11cm，當水漫過閘門2接觸到沙樣后，注意控制加水的速度；

⑶落沙讀數：待沙樣11在水下密實穩定后，旋轉升降螺母10，使閘門2緩慢下降，沙樣11開始漫過閘門2下落，當閘門2頂端降至沙樣平臺以下，沙樣11停止下落并形成穩定的坡面，坡面所指示的兩個量角標尺7的刻度平均值即為沙樣11的水下休止角????????????????????????????????????????????????。