[發(fā)明專利]一種高精度渠道過流斷面面積測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111197468.0
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN114001710B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌斌;李浩;叢佩娟;常丹東;黃婷婷;戴寧;李琦;常晟偉
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部水土保持監(jiān)測中心
• 主分類號: G01C7/00
• 分類號: 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

本發(fā)明公開一種高精度渠道過流斷面面積測量裝置，包括水平測流板，水平測流板的中間固定有超聲波傳感器，超聲波傳感器與控制器連接，水平測流板的一面上還固定有水平儀，水平測流板一面與U型測流板卡接，U型測流板的兩端卡接在水平測流板上，水平測流板上活動連接有第一水位探測儀和第二水位探測儀，第一水位探測儀和第二水位探測儀能夠通過滑槽在水平測流板上移動。本發(fā)明還公開一種高精度渠道過流斷面面積測量方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的渠道過流斷面面積測量過程復(fù)雜，測量結(jié)果準(zhǔn)確度不高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于斷面面積測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高精度渠道過流斷面面積測量裝置，進(jìn)一步的，涉及基于該裝置的測量方法。

背景技術(shù)

水是人類生存不可替代的資源，是經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。灌區(qū)的發(fā)展離不開對水資源的合理控制以及優(yōu)化調(diào)度，水資源匱乏、輸配水工程的老化和防滲率低，田間灌溉水平低，灌溉不合理，造成水資源浪費嚴(yán)重。節(jié)水灌溉勢在必行，對水量的定量控制也是目前的關(guān)鍵性難題，我國目前擁有一大批水量測定裝置，絕大部分裝置都是基于流速面積法來對過水?dāng)嗝媪髁窟M(jìn)行測定，基本上都是在斷面流速測定上開展的大量研究，也有一些較為成熟的流速儀的誕生，加快了灌區(qū)節(jié)水灌溉的進(jìn)程。但由于目前灌區(qū)灌溉設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，投入改造、維修資金不足，設(shè)施更新維護(hù)不及時，部分建筑物老化失修嚴(yán)重，對于渠道過流斷面測定未能形成比較精準(zhǔn)的裝置和方法，使得測得的流量一直存在一定的誤差，為進(jìn)一步提高斷面流量的監(jiān)測準(zhǔn)確度，加快節(jié)水灌溉有效推動。如何研發(fā)出自動化程度高、價格低廉、性能穩(wěn)定、攜帶方便的渠道面積測定裝置對明渠進(jìn)行測流至關(guān)重要，也是我國實行最嚴(yán)格水資源管理制度的重要基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的測流方法，一方面是在測得水位的情況下，根據(jù)三角堰的經(jīng)驗公式來計算出流量，費時費力而且精確度不高。需要將三角堰擋板安裝在出水口斷面處，測流時根據(jù)不同的流量需替換不同規(guī)格的三角堰擋板，且必須保證其與渠道的接觸面不漏水，安裝過程相對復(fù)雜。另一方面是在測得流速的情況下，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)渠道的面積公式，進(jìn)一步測定斷面流量，但是渠道斷面并非標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致測流準(zhǔn)確度有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高精度渠道過流斷面面積測量裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的渠道過流斷面面積測量過程復(fù)雜，測量結(jié)果準(zhǔn)確度不高的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種高精度渠道過流斷面面積測量裝置，包括水平測流板，水平測流板的中間固定有超聲波傳感器，超聲波傳感器與控制器連接，水平測流板的一面上還固定有水平儀，水平測流板一面與U型測流板卡接，U型測流板的兩端卡接在水平測流板上，水平測流板上活動連接有第一水位探測儀和第二水位探測儀，第一水位探測儀和第二水位探測儀能夠通過滑槽在水平測流板上移動。

本發(fā)明的特點還在于：

水平儀的個數(shù)為兩個，兩個水平儀分別固定在水平測流板的兩端，兩個水平儀的方向相互垂直。

水平測流板的兩端均開有方槽，U型測流板的兩端分別卡接在方槽內(nèi)。

超聲波傳感器固定在兩個方槽的中間位置。

滑槽開在水平測流板側(cè)面上，滑槽上設(shè)置有滑動件，第一水位探測儀和第二水位探測儀均設(shè)置在對應(yīng)的滑動件上。

第一水位探測儀和第二水位探測儀均穿過對應(yīng)的滑動件并通過固定部件固定。

本發(fā)明的另一種技術(shù)方案是：一種高精度渠道過流斷面面積測量方法，具體步驟為：

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