[發明專利]一種拉力式水流流速測量裝置

在審

• 申請號: 202010882520.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112067840A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 計勇;王凱;張潔;馮倩;肖麗英;蔡高堂;楊軍飛
• 申請（專利權）人: 南昌工程學院
• 主分類號: G01P5/02
• 分類號: G01P5/02
• 代理公司: 南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126
• 代理人: 黃晶

本發明提供了一種拉力式水流流速測量裝置，它包括測量桿、保護殼、拉力傳感器、連接繩、阻力球和數據接收處理裝置，所述保護殼固定在所述測量桿上，所述拉力傳感器設置于所述保護殼內部；所述連接繩一端連接所述阻力球，另一端連接所述拉力傳感器；所述拉力傳感器通過數據傳輸線與所述數據接收處理裝置連接。該拉力式水流流速測量裝置通過測量阻力球受水體的壓差阻力，并將拉力傳感器受到的拉力數據換算水流流速；該裝置結構簡單，操作方便，造價低，而且穩定可靠，有利于普及和推廣。

技術領域

本發明涉及水流流速測量裝置，屬于水文數據測量技術領域。

背景技術

河流水體流速測量是進行水利工程及水文技術的基礎。目前，在水利行業中所使用的流速儀包括螺旋式流速儀、電磁式流速儀、超聲波流速儀等，在實際測量中受各種水體環境約束，存在一定的不足之處。例如，水草等帶狀雜質可能使螺旋式流速儀發生纏繞；泥沙、藻類等懸浮質可對電磁式及超聲波流速儀產生干擾影響測量精度；且超聲波流速儀本身結構復雜、價格昂貴，不具有普適性。因此，仍需研發結構簡單、操作方便、價格低廉且穩定可靠的水流流速測量裝置。

發明內容

本發明提供一種拉力式水流流速測量裝置，至少在一定程度上解決現有技術中存在的問題。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明提供的一種拉力式水流流速測量裝置，包括測量桿、保護殼、拉力傳感器、連接繩、阻力球和數據接收處理裝置(數據處理器)，所述保護殼固定在所述測量桿上，所述拉力傳感器設置于所述保護殼內部；所述連接繩一端連接所述阻力球，另一端連接所述拉力傳感器；所述拉力傳感器通過數據傳輸線與所述數據接收處理裝置連接。在測量時，所述測量桿一端插入水流中，使所述拉力傳感器和阻力球同時置于水中，所述阻力球對水流產生一個阻力，從而通過所述連接繩對所述拉力傳感器產生拉力；所述拉力傳感器將監測到的拉力值通過所述數據傳輸線傳輸給所述數據接收處理裝置；所述數據處理裝置根據流體繞流阻力公式換算水流流速。

進一步地，還包括數據存貯器，所述數據存貯器通過數據傳輸線與所述數據接收處理裝置連接。所述數據存貯器用于保存數據，例如保存測量結果。

進一步地，還包括藍牙無線傳輸模塊，所述藍牙無線傳輸模塊通過數據傳輸線與所述數據接收處理裝置連接。所述藍牙無線傳輸模塊可將測量結果數據發送至手機等接受顯示設備。

進一步地，還包括蓄電池，所述蓄電池與所述數據接收處理裝置電連接。所述蓄電池為各電子元件提供電力。

進一步地，所述阻力球為表面光滑的輕質球體。

進一步地，所述阻力球的材料為聚乙烯，保證強度的同時不至下沉。

進一步地，還包括握把，所述握把與所述測量桿頂端連接。

進一步地，所述數據接收處理裝置、藍牙無線傳輸模塊、數據存貯器和蓄電池均安裝于所述握把內部。

進一步地，還包括擋泥板，所述擋泥板設置在所述測量桿底部。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明設計根據流體力學中繞流阻力原理，通過測量水流對擾流物體的作用力，計算流速大小，具有裝置結構簡單，操作方便，造價低，而且穩定可靠的優點，有利于普及和推廣。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為阻力球受力平衡原理示意圖

附圖標記解釋：1、擋泥板；2、測量桿；3、握把；4、阻力球；5、連接繩；6、拉力傳感器；7、保護殼；8、固定螺母；9、數據連接線；10、數據接收處理裝置；11、蓄電池；12、藍牙無線傳輸模塊。

具體實施方式