[發(fā)明專利]一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111197468.0
• 申請(qǐng)日: 2021-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN114001710B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌斌;李浩;叢佩娟;常丹東;黃婷婷;戴寧;李琦;常晟偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利部水土保持監(jiān)測(cè)中心
• 主分類號(hào): G01C7/00
• 分類號(hào): G01C7/00;G01B5/26;G01F23/00;G01S15/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

1.一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，其特征在于，包括水平測(cè)流板(5)，所述水平測(cè)流板(5)的中間固定有超聲波傳感器(6)，所述超聲波傳感器(6)與控制器(7)連接，所述水平測(cè)流板(5)的一面上還固定有水平儀(8)，所述水平測(cè)流板(5)一面與U型測(cè)流板(10)卡接，所述U型測(cè)流板(10)的兩端卡接在水平測(cè)流板(5)上，所述水平測(cè)流板(5)上活動(dòng)連接有第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)，所述第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)能夠通過滑槽(9)在水平測(cè)流板(5)上移動(dòng)，具體測(cè)量方法為：

首先，將U型測(cè)流板(10)底部放置至于渠道斷面邊緣重合，之后根據(jù)兩個(gè)水平儀(8)，調(diào)平調(diào)節(jié)U型測(cè)流板(10)在方槽內(nèi)的位置；將第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)分別調(diào)節(jié)至渠道斷面兩端；

之后，利用第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)算出瞬時(shí)水面左右兩端點(diǎn)距水平測(cè)流板的距離H₁、H₂輸入至控制器(7)，以及超聲波傳感器測(cè)得U型測(cè)流板底端至水平測(cè)流板的距離H傳入至控制器(7)，則測(cè)流斷面被分割成兩個(gè)扇形，經(jīng)控制器(7)計(jì)算獲得過水?dāng)嗝娴拿娣e，計(jì)算公式如下：

其中：A為過水?dāng)嗝婷娣e，H為超聲波傳感器(6)測(cè)量到的水平測(cè)流板(5)下表面與U型測(cè)流板(10)底端的垂直距離，H₁為第一水位探測(cè)儀(1)所測(cè)的過水?dāng)嗝嬉好孀钭髠?cè)點(diǎn)距水平測(cè)流板(5)下板面的垂直距離，H₂為第二水位探測(cè)儀(2)所測(cè)的過水?dāng)嗝嬉好孀钣覀?cè)點(diǎn)距水平測(cè)流板(5)下板面的垂直距離，L₁為第一水位探測(cè)儀(1)距水平測(cè)流板(5)中心軸的水平距離，L₂為第二水位探測(cè)儀(2)距水平測(cè)流板(5)中心軸的水平距離。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，其特征在于，所述水平儀(8)的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)所述水平儀(8)分別固定在水平測(cè)流板(5)的兩端，兩個(gè)所述水平儀(8)的方向相互垂直。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，其特征在于，所述水平測(cè)流板(5)的兩端均開有方槽，所述U型測(cè)流板(10)的兩端分別卡接在方槽內(nèi)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，其特征在于，所述超聲波傳感器(6)固定在兩個(gè)方槽的中間位置。

5.如權(quán)利要求1所述的一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，其特征在于，所述滑槽(9)開在水平測(cè)流板(5)側(cè)面上，所述滑槽(9)上設(shè)置有滑動(dòng)件(3)，所述第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)均設(shè)置在對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)件(3)上。

6.如權(quán)利要求5所述的一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)均穿過對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)件(3)并通過固定部件(4)固定。

7.一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求6所述的一種高精度渠道過流斷面面積測(cè)量裝置，具體步驟為：

首先，將U型測(cè)流板(10)底部放置至于渠道斷面邊緣重合，之后根據(jù)兩個(gè)水平儀(8)，調(diào)平調(diào)節(jié)U型測(cè)流板(10)在方槽內(nèi)的位置，直至兩個(gè)水平儀(8)均氣泡居中；將第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)分別調(diào)節(jié)至渠道斷面兩端；

之后，利用第一水位探測(cè)儀(1)和第二水位探測(cè)儀(2)算出瞬時(shí)水面左右兩端點(diǎn)距水平測(cè)流板的距離H₁、H₂輸入至控制器(7)，以及超聲波傳感器測(cè)得U型測(cè)流板底端至水平測(cè)流板的距離H傳入至控制器(7)，則測(cè)流斷面被分割成兩個(gè)扇形，經(jīng)控制器(7)計(jì)算獲得過水?dāng)嗝娴拿娣e，計(jì)算公式如下：

其中：A為過水?dāng)嗝婷娣e，H為超聲波傳感器(6)測(cè)量到的水平測(cè)流板(5)下表面與U型測(cè)流板(10)底端的垂直距離，H₁為第一水位探測(cè)儀(1)所測(cè)的過水?dāng)嗝嬉好孀钭髠?cè)點(diǎn)距水平測(cè)流板(5)下板面的垂直距離，H₂為第二水位探測(cè)儀(2)所測(cè)的過水?dāng)嗝嬉好孀钣覀?cè)點(diǎn)距水平測(cè)流板(5)下板面的垂直距離，L₁為第一水位探測(cè)儀(1)距水平測(cè)流板(5)中心軸的水平距離，L₂為第二水位探測(cè)儀(2)距水平測(cè)流板(5)中心軸的水平距離。