[實用新型]具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球

有效

• 申請號: 201520158727.2
• 申請日: 2015-03-20
• 公開（公告）號: CN204535954U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 唐洪武;肖洋;陳紅;陳珺;丁赟;張匯明;謝小磊
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

技術領域

本實用新型涉及一種泥沙顆粒模擬裝置，具體涉及一種具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球。

背景技術

受橋墩等涉水建筑物影響，橋墩迎水面易形成沖刷坑，為研究沖刷坑內泥沙運動機理，需要在實驗室模擬沖刷坑，放入泥沙顆粒，在一定水流條件下觀察泥沙顆粒運動情況。如圖3所示，其中一種重要研究方法就是將單顆粒泥沙(粒徑1-3cm)放入沖刷坑中心，記錄泥沙顆粒跑出沖刷坑的時間，然后以一定時間為分界線，分別統計該時間內泥沙顆粒跑出和未跑出沖刷的比值，從而獲取泥沙顆粒跑出沖刷坑的概率，改變沖刷坑尺度和水流條件，研究對于泥沙顆粒跑出沖刷坑概率的的影響。目前泥沙顆粒跑出沖刷坑計時主要采用人工方式，由于該項試驗研究需要進行大樣本試驗，人工方式工作量大、誤差大，難以長時間研究。因此，實用新型一種具有自動計時功能的模擬沙，對于研究沖刷坑內泥沙運動至關重要。

實用新型內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，大幅提高計時準確性，減小了人工釋放小球初始計時誤差。

技術方案：為實現上述目的，本實用新型的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，包括內部中空的模擬球主體、進水管、壓力傳感器、計時器和數據接口，所述模擬球主體設有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔中心與模擬球主體球心成直線，進水管安裝在第一孔中，第一孔遠離模擬球主體的一端安裝有密封裝置，進水管位于模擬球主體內的一端與壓力傳感器連接，壓力傳感器與計時器相連，計時器與數據接口相連，數據接口安裝在第二孔中，第二孔遠離模擬球主體中心的一端通過橡皮塞填堵。

作為優選，所述密封裝置包含釋放器連接桿，釋放器連接桿插入到進水管中，釋放器連接桿外套有沿釋放器連接桿自由上下滑動的固定架，釋放器連接桿頭部設有把手。

作為優選，所述第一孔直徑與釋放器連接桿的直徑相同，釋放器連接桿與第一孔為間隙配合。

作為優選，所述第一孔為錐形孔，釋放器連接桿的底部為與錐形孔錐度一樣的錐形狀。

有益效果：本實用新型的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，具有以下優點：

1、實現泥沙顆粒模擬球的跑出沖刷坑的自動計時，解決了人工計時工作量大、誤?差大等問題；

2、該實用新型一旦釋放模擬球，即可通過壓力傳感器觸發計時器自動計時，大幅提高計時準確性，減小了人工釋放小球初始計時誤差；

3、該實用新型的模擬球可以通過調節材料配比，改變比重，可制成不同規格模擬球；

4、該實用新型設計了數據接口，讀取數據時防止了對模擬球的破壞，實現了多次重復使用，大幅降低了試驗成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種實施例的結構示意圖；

圖2為一種密封裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，包括內部中空的模擬球主體1、進水管2、壓力傳感器3、計時器4和數據接口5，所述模擬球主體1設有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔中心與模擬球主體1球心成直線，進水管2內安裝在第一孔中，第一孔遠離模擬球主體1的一端安裝有密封裝置，進水管2位于模擬球主體1內的一端與壓力傳感器3連接，壓力傳感器3與計時器4相連，計時器4與數據接口5相連，數據接口5安裝在第二孔中，第二孔遠離模擬球主體1中心的一端通過橡皮塞填堵。

如圖2所示，密封裝置包含釋放器連接桿6，釋放器連接桿6插入到進水管2中，釋放器連接桿6外套有沿釋放器連接桿6自由上下滑動的固定架7，釋放器連接桿6頭部設有把手，所述第一孔直徑與釋放器連接桿6的直徑相同，釋放器連接桿6與第一孔為間隙配合。

在本實用新型中，第一孔也可以為錐形孔，釋放器連接桿6的底部為與錐形孔錐度一樣的錐形狀。通過帶錐度的釋放器連接桿6插入到錐形孔中，錐形孔由于開口大，插入方便，而且釋放器連接桿6插入到錐形孔中，插的更牢固，密封性更好。

壓力傳感器3布置于球心，其壓力數據與進水管所處方向無關，始終為模擬球中心處水壓力。

在本實用新型中，所述模擬球主體1采用樹脂與石膏，通過調節材料配比，改變比重，可制成不同規格模擬球。

根據上述的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球的模擬計時方法，包括以下步驟：