[發明專利]波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202010617570.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111795798A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 李元;張弛;戴瑋琦;蔡鈺;楊昊燁;陳大可
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01D21/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

1.一種波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置，包括水槽，其特征在于：還包括架設在水槽上的T型桁架，T型桁架包括水平支架和豎直支架，水平支架的兩端通過固定裝置對稱安裝在水槽側壁上，豎直支架的頂端固設在水平支架的中心位置，其底端伸入水槽內；

升降裝置的一端連接在豎直支架的底端，升降裝置的另一端通過第一剛性拉桿連接套殼的一端，套殼的另一端連接測量裝置本體；

還包括控制部分，其同時與升降裝置、測量裝置本體連通，通過測量裝置本體獲取的信號控制電路的通斷以及電流方向的改變實現對升降裝置升降的控制。

2.根據權利要求1所述的波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置，其特征在于：前述的測量裝置本體包括剖面小威龍流速儀和紅外后向散射濁度儀，剖面小威龍流速儀通過固定架固設在套殼上；

第二剛性拉桿呈F型狀設置，其橫向結構固定在套殼圓周表面，其豎向結構頂端固定紅外后向散射濁度儀，且紅外后向散射濁度儀與水槽底部的距離小于剖面小威龍流速儀與水槽底部的距離。

3.根據權利要求1所述的波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置，其特征在于：前述的升降裝置為升降器，在豎直支架外圍均勻布設螺紋，升降器內電機的電機軸套設在豎直支架上，升降器的另一端通過第一剛性拉桿與套殼的一端連接；

前述的控制部分包括RC濾波電路、電機連通電路以及電磁繼電器裝置，電磁繼電器裝置包括電磁鐵，將電磁鐵豎直安裝在底板上，底板上還垂直安裝支撐桿，活動桿的一端可旋轉安裝在支撐桿的頂端，活動桿中間位置嵌設條形磁鐵，條形磁鐵與電磁鐵頂端接觸或者未接觸，條形磁鐵與電磁鐵接觸處為S極，在活動桿與底板之間安裝彈簧，通過彈簧實現活動桿在支撐桿上的回彈；

活動桿的另一端落入電機連通電路內，電機通過第一銅導線與第一電源形成第一回路，電機通過第二銅導線與第二電源形成第二回路，第一回路上布設第一觸點，第二回路上布設第二觸點，當條形磁鐵與電磁鐵頂端接觸時，活動桿的另一端與第二觸點接觸，此時第二回路連通；

電磁鐵同時與RC濾波電路連通，RC濾波電路通過電信號轉換器與剖面小威龍流速儀連通。

4.根據權利要求3所述的波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置，其特征在于：在升降器內還安裝報警燈，報警燈的頂端與底端均安裝第一感應觸點，在豎直支架的一端與另一端均安裝第二感應觸點，報警燈、第一感應觸點、第二感應觸點通過導線形成連通，當第二感應觸點與第一感應觸點接觸連通后，報警燈發出警報。

5.根據權利要求1所述的波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置，其特征在于：水平支架的兩端通過固定裝置對稱安裝在水槽側壁上，固定裝置呈T型結構設置，其豎直部分嵌設在水平支架內；

T型桁架的水平支架的厚度為豎直支架厚度的兩倍。

6.一種基于上述任意權利要求所述的波浪水槽內自動調整高度的水沙測量裝置的測量方法，其特征在于：具體步驟如下：

剖面小威龍流速儀獲取水槽內水沙數據，通過電信號轉換器轉化為電壓信號，當剖面小威龍流速儀距離水槽底床的距離大于測量所需要的距離時，剖面小威龍流速儀輸出信號為1，經過電信號轉換器轉化為正電壓，此時電磁鐵的頂端為N極，由于條形磁鐵與電磁鐵接觸處為S極，電磁鐵吸附條形磁鐵，電機連通電路的第二回路連通，電機逆時針旋轉，此時升降器向水槽底部方向移動；

當剖面小威龍流速儀距離水槽底床的距離小于測量所需要的距離時，剖面小威龍流速儀輸出信號為-1，經過電信號轉換器轉化為負電壓，此時電磁鐵的頂端為S極，由于條形磁鐵與電磁鐵接觸處為S極，電磁鐵排斥條形磁鐵，電機連通電路的第一回路連通，電機順時針旋轉，此時升降器向水槽開口方向移動；

當剖面小威龍流速儀距離水槽底床的距離滿足測量要求時，剖面小威龍流速儀輸出信號為0，經過電信號轉換器轉化后輸出電壓為0，電磁繼電器裝置不發生移動，電機未發生旋轉；

當電機旋轉的幅度大于升降器可調整的范圍時，即第一感應觸點與第二感應觸點接觸時，報警燈發出亮燈警報。