[實用新型]一種水工模型試驗流場測量裝置

有效

• 申請號: 201721699106.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN207457491U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 尹宏偉;田杰;韓永佳;田豐;賈海亮;畢遠杰;梁春娣;冀雅珍;羅朋;趙潔琳
• 申請（專利權）人: 山西省水利水電科學研究院
• 主分類號: G01S5/22
• 分類號: G01S5/22;G01P5/18;G01M10/00;E02B1/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本實用新型一種水工模型試驗流場測量裝置，屬于水工測量技術領域；所要解決的技術問題是提供了能夠自動描述水流流態的一種水工模型試驗流場測量裝置；解決該技術問題采用的技術方案為：一種水工模型試驗流場測量裝置，包括測量球、超聲波發射模塊、超聲波接收模塊、通信模塊、計算機主機和顯示模塊，測量球為空心球體，內部由一隔板分為兩個密閉空間，超聲波發射模塊設置在其中一個密閉空間內，開口設置在另一個空間的殼體上，殼體上設置有與開口相匹配的密封塞；本實用新型可廣泛應用于水工測量領域。

技術領域

本實用新型一種水工模型試驗流場測量裝置，屬于水工測量技術領域。

背景技術

對水工建筑物各種水力學問題的研究，常常需要規劃、設計和制造按比例尺縮小的模型。按照模型試驗要求，需要在預定的區域或斷面上布置測點，設置測量水位、流速、流量、流態、地形的設備，并取得原始測量數據。然后再根據水利學相關公式和規則，得到實際設計工況的過流能力參數。

現有公開號為CN106544983A的專利提出一種水工模型試驗水面線及流速測量裝置及方法，其利用導軌和設置在可移動導軌上的測量裝置，測量實測點的水面線和流速。測量裝置利用激光測距儀測量水面線和水深，利用螺旋槳流速儀測量流速。這種方式雖然解決了水工模型試驗水面線及流速測量裝置的自動化操作，但是無法描述水流的流態。

實用新型內容

本實用新型一種水工模型試驗流場測量裝置，克服了現有技術存在的不足，提供了能夠自動描述水流流態的一種水工模型試驗流場測量裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種水工模型試驗流場測量裝置，包括測量球、超聲波發射模塊、超聲波接收模塊、通信模塊、計算機主機和顯示模塊，測量球為空心球體，內部由一隔板分為兩個密閉空間， 超聲波發射模塊設置在其中一個密閉空間內，開口設置在另一個空間的殼體上，殼體上設置有與開口相匹配的密封塞；

超聲波接收模塊包括三個超聲波接收器，三個超聲波接收器設置在水工模型的上方的一個平面內，該平面與水工模型的水平面相平行，三個超聲波接收器設置不在一條直線上；

超聲波發射模塊、超聲波接收模塊分別與通信模塊無線相連，通信模塊與計算機主機相連，計算機主機與顯示模塊相連；

測量球用于漂浮在水工模型試驗流程的指定水面上，通過開口注入液體改變與水工模型底部的距離；

超聲波發射模塊用于接收超聲波發射開始信號，并在接收到超聲波發射開始信號的同時發射超聲波；

超聲波接收模塊用于接收超聲波，并在接收到超聲波的同時向通信模塊發送超聲波接收結束信號；

通信模塊用于向超聲波發射模塊傳遞超聲波發射信號，向計算機主機傳遞接收超聲波接收結束信號；

計算機主機用于控制超聲波的發射，并計算出超聲波發射與接收之間的時間間隔，測量球當前的三維坐標值，流速，流態和水面線；

顯示模塊用于顯示測量球的實時位置和歷史運動軌跡。

進一步，所述測量球的直徑為2～3厘米。

進一步，所述測量球內設置有電源模塊，電源模塊為紐扣電池。

進一步，所述通信模塊為Zigbee無線傳輸模塊或藍牙模塊的一種。

進一步，還包括溫度測量模塊，用于測量水工模型上方的大氣溫度。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果為：本實用新型結構簡單，操作簡單方便，采用了自動測量的方式，減少了人工測量的工作量，測量數據能實時顯示在顯示屏上，便于工作人員查看和分析。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。