[實用新型]一種應用于水下的自動掃描流速測量裝置

有效

• 申請號: 201721254983.7
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN207300335U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 張吉棟;龔真;韓永根
• 申請（專利權）人: 杭州開閎環境科技有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F15/18;G01F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種應用于水下的自動掃描流速測量裝置。

背景技術

傳統的ADCP一般采用岸邊固定安裝，水平發射聲波的方式獲取一維的流速剖面數據，此流速數據稱之為指標流速。指標流速對整個河道斷面平均流速的代表性較差，并且當水位發生變化時，指標流速與斷面平均流速的關系將發生根本性變化，必須重新率定二者關系才能保證測流系統的數據可用性，這將導致人力物力的大量消耗，且無法保證所測得流量數據的實時準確有效性。此外，由于洪水、淤積等原因可能造成河床形狀的變化，而河床形狀變化將直接導致測流系統得出的斷面流量數據準確性下降，傳統的測流系統無法實時得知斷面情況，只有重新對河床進行人工斷面掃描才能對斷面數據進行修改完善，耗時耗力。

基于相控陣掃描技術開發的二維流速ADCP產品，利用ADCP傳感器裝置與超聲波測距儀和聲學多普勒流速剖面儀相結合的設計，使傳統的一維流速剖面數據擴展為二維掃描流速數據，并采用流體動力學計算模型進行河道流量的計算擬合從而得到更準確的流量數據，解決了現有測量系統無法保證測得流量數據的實時準確有效性等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種應用于水下的自動掃描流速測量裝置，該裝置結構簡單、科學便利、針對性強、自動化程度高，很好地解決了水下流速的自動掃描測量問題。

為了解決上述技術問題，采用如下技術方案：

一種應用于水下的自動掃描流速測量裝置，包括機架和傳動罩，機架上設有傳感器本體，傳動罩內設有旋轉傳動機構，傳感器本體連接旋轉傳動機構，旋轉傳動機構包括電機、減速機、主動軸和從動軸，從動軸連接于傳感器本體的左側，主動軸連接于傳感器本體的右側，主動軸上設有走線組件，主動軸連接減速機，減速機連接電機，傳感器本體和機架的連接處設有密封組件。該裝置本身固定安裝在水下，當需要進行二維掃描流速測量時，通過設置電機帶動減速機運動，電機為步進電機，減速機為直角行星減速機，在減速機的作用下，增大了主動軸的輸出扭矩，從而帶動傳感器本體進行旋轉運動，傳感器本體在一定角度范圍內旋轉，實現河流斷面二維流速掃描功能，不同于以前單一的一維流速剖面數據，傳感器本體可以掃描獲取到河道截面上的相關數據，并采用流體動力學計算模型進行河道流量的計算擬合從而得到更準確的流量數據，解決了現有測量系統無法保證測得流量數據的實時準確有效性等問題。

進一步，機架包括主動軸安裝座和從動軸安裝座，主動軸安裝座呈L型，主動軸安裝座上設有主動軸安裝通槽、環形防水槽和第一安裝座孔，主動軸安裝通槽內設有軸承座，軸承座內設有深溝球軸承，深溝球軸承與主動軸相匹配，第一安裝座孔通過螺釘連接傳動罩，環形防水槽內設有防水密封圈，從動軸安裝座的上部設有主動軸安裝通槽，從動軸安裝座的下部設有第二安裝座孔，主動軸安裝通槽與從動軸相匹配，第二安裝座孔通過螺釘連接主動軸安裝座。通過設置主動軸安裝座和從動軸安裝座，使傳感器本體很好地安裝于主動軸安裝座和從動軸安裝座，實現相應的旋轉功能。環形防水槽設置于主動軸安裝通槽的外部，通過設置防水密封圈，使外部的水不會進入到主動軸安裝通槽內，起到很好地防水效果，使主動軸安裝通槽內的相關零部件可以正常的工作。

進一步，電機連接有驅動器，驅動器設置于主動軸安裝座上。

進一步，傳感器本體包括傳感器上罩、傳感器下罩、換能器、PCB元器件和數據采集器，傳感器上罩與傳感器下罩相匹配，傳感器上罩上設有傳感器蓋，換能器、PCB元器件和數據采集器設置于傳感器上罩和傳感器下罩內，PCB元器件上設有屏蔽罩。傳感器本體的外殼由傳感器上罩和傳感器下罩組成，方便拆卸和安裝，傳感器蓋設置有兩個，方便進行流速測量。通過設置屏蔽罩，減少傳感器上罩和傳感器下罩對檢測工作的影響。

進一步，走線組件包括導電滑環、電線、防水接頭和弱電快速接頭，導電滑環套于主動軸上，導電滑環連接電線，電線的一端連接防水接頭，防水接頭連接到岸上電柜，電線的另一端連接弱電快速接頭，弱電快速接頭連接PCB元器件。通過設置防水接頭，防止外部的水進入到傳動罩內，影響其內部的正常工作。通過設置導電滑環和弱電快速接頭，方便進行檢測工作。