專利名稱：一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量并調(diào)控灌區(qū)渠道流量的裝置，特別涉及一種可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用于灌區(qū)的量水設(shè)施有三種，第一種是量水建筑物，包括啟閉式閘、涵、跌水、拱涵、渡槽、倒虹吸、標(biāo)準(zhǔn)斷面等，雖然量水建筑物建造經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，但是建筑物的建筑標(biāo)準(zhǔn)對(duì)量水精度影響很大，并且需要通過(guò)觀測(cè)、記錄、計(jì)算出所需的流量，工作繁瑣且人為操作給量水帶來(lái)較大誤差。第二種是特設(shè)量水設(shè)施，包括量水堰和量水槽，雖部分與電氣設(shè)備結(jié)合進(jìn)行測(cè)流，但存在泥沙淤積的問題，還不能對(duì)流量進(jìn)行調(diào)控，滿足不了灌區(qū)精準(zhǔn)灌溉對(duì)分水流量的技術(shù)要求；而且與灌區(qū)渠道及渠系建筑物配套時(shí)往往不協(xié)調(diào)，配套率較低，標(biāo)準(zhǔn)化程度差，通用性不強(qiáng)。第三種是量水儀表，有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)、蝸輪流量計(jì)、流速儀、水表、壓力式水位計(jì)、浮子式水位計(jì)、超聲波水位計(jì)、激光水位計(jì)等，雖能較精確測(cè)流，但是還不能對(duì)渠道流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且由于價(jià)格高，安裝條件和運(yùn)行條件苛刻等問題，還不能為廣大灌區(qū)接受。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，該裝置不僅可以對(duì)渠道流量進(jìn)行精確測(cè)量，而且還可以設(shè)定配水流量對(duì)堰上水頭進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)灌溉對(duì)灌溉渠道分水流量的技術(shù)要求，還能夠有效地排除淤積在堰前的泥沙。本發(fā)明解決其技 術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過(guò)水槽、支座、橫梁、固定擋板和薄壁堰式閘板，所述橫梁通過(guò)支座架在過(guò)水槽中間，所述橫梁通過(guò)固定條和過(guò)水槽固定連接，其特征在于，電機(jī)上下移動(dòng)槽通過(guò)固定板固定在所述橫梁的中間，步進(jìn)電機(jī)安裝在所述電機(jī)上下移動(dòng)槽內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與絲杠上端連接，所述絲杠穿過(guò)固定在橫梁中部的上、下兩個(gè)軸承通過(guò)動(dòng)螺母與薄壁堰式閘板連接，所述軸承處各設(shè)置兩個(gè)螺母，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)電線與主控制器連接，所述主控制器與超聲波水位量測(cè)儀連接；所述薄壁堰式閘板中部有過(guò)水口，所述過(guò)水口的下端是薄壁堰頂，上端中部設(shè)有可動(dòng)螺母，所述絲杠穿過(guò)可動(dòng)螺母；所述固定擋板的下游側(cè)壁上設(shè)有排沙閘槽，排沙閘安裝在所述排沙閘槽內(nèi)；所述過(guò)水槽底部通過(guò)卡槽安裝有排沙板；所述排沙板上設(shè)有閘口 ；所述過(guò)水槽上安裝有固定擋板，所述固定擋板上設(shè)有排沙閘槽，排沙閘安裝在所述排沙閘槽內(nèi)，所述固定擋板底部設(shè)有排沙口。本發(fā)明可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水的下部設(shè)置固定擋板，以壅高水位，固定擋板底部設(shè)置排沙口，不排沙時(shí)用排沙閘擋住，排沙閘設(shè)在排沙閘槽內(nèi)，排沙口頂端設(shè)置排沙板，通過(guò)抽動(dòng)排沙板提高排沙效率，減少堰前泥沙淤積，同時(shí)在堰前設(shè)置排沙板支撐肋，防止水壓使閘板撓度較大，使排沙板靈活抽動(dòng)，并對(duì)排沙板起保護(hù)作用；裝置中部設(shè)置可動(dòng)閘板即薄壁堰式閘板，閘板中部有過(guò)水口，過(guò)水口下部是薄壁堰頂，過(guò)水口上部閘板部分在中心處裝設(shè)可動(dòng)螺母，該螺母通過(guò)絲杠連接，帶動(dòng)閘板升降；裝置上部設(shè)有橫梁，在該橫梁中部上下各裝一個(gè)軸承，絲杠穿過(guò)軸承通過(guò)聯(lián)軸器與頂部步進(jìn)電機(jī)相連，為減小絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)薄壁堰式閘板的升降對(duì)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的拉力和壓力，在橫梁上下軸承處對(duì)絲杠各設(shè)置兩個(gè)螺母，從而使絲杠帶動(dòng)薄壁堰式閘板上升時(shí)，橫梁下軸承處的兩個(gè)螺母將作用力作用于橫梁，使絲杠帶動(dòng)薄壁堰式閘板下降時(shí)，橫梁上軸承處的兩個(gè)螺母將作用力作用于橫梁，從而避免了絲杠對(duì)步進(jìn)電機(jī)的拉力和壓力，對(duì)步進(jìn)電機(jī)起到了保護(hù)作用；裝置的頂部設(shè)置電機(jī)固定板，并與橫梁相固定，電機(jī)固定板中部設(shè)置電機(jī)上下移動(dòng)槽，便于將步進(jìn)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與絲杠合適連接，同時(shí)便于將步進(jìn)電機(jī)與絲杠分離并將步進(jìn)電機(jī)拆下來(lái)進(jìn)行檢修和維護(hù)。該裝置基于薄壁堰測(cè)流精確的水力學(xué)原理，結(jié)合自動(dòng)控制技術(shù)，在裝置的上游安裝超聲波水位量測(cè)儀，用來(lái)對(duì)渠道內(nèi)的水位進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)得的水位數(shù)據(jù)按照一定的頻率傳輸給主控制器，主控制器根據(jù)預(yù)設(shè)功能來(lái)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)薄壁堰式閘板的升降，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)流量控制的功能。本發(fā)明的有益效果是:在對(duì)渠道流量進(jìn)行精確測(cè)量的同時(shí)，還能夠根據(jù)設(shè)定的流量智能調(diào)節(jié)水頭，使過(guò)流流量與設(shè)定流量在較小誤差范圍內(nèi)波動(dòng)，并在施測(cè)時(shí)段內(nèi)進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)使裝置停止運(yùn)行時(shí)，在屏幕上顯示該段時(shí)間的通過(guò)水量，而且還可以根據(jù)設(shè)定的需水量和流量進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，在完成輸送設(shè)定供水量時(shí)自動(dòng)停止工作，此外，利用排沙板可以高效便捷地排除堰前淤積的泥沙。


圖1是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的主視圖。圖2是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的a-a剖面圖。圖3是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的俯視圖。圖4是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的運(yùn)行控制圖。圖中，1.步進(jìn)電機(jī)，2.聯(lián)軸器，3.電機(jī)固定板，4.絲杠，5.橫梁，6.軸承，7.排沙板，8.薄壁堰式閘板，9.側(cè)壁支座，10.裝置固定條，11.超聲波水位量測(cè)儀，12.電機(jī)上下移動(dòng)槽，13.排沙閘，14.排沙閘槽，15.排沙口，16.薄壁堰頂，17.活動(dòng)螺母，18.支撐肋，19過(guò)水口，20.過(guò)水槽，21.控制器，22.固定擋板。
具體實(shí)施例方式圖1從主視圖的角度給本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過(guò)水槽20、支座9、橫梁5、薄壁堰式閘板8，所述橫梁5通過(guò)支座9架在過(guò)水槽20中間，所述橫梁5通過(guò)固定條10和過(guò)水槽20固定連接，電機(jī)上下移動(dòng)槽12通過(guò)固定板3固定在所述橫梁5的中間，步進(jìn)電機(jī)I安裝在所述電機(jī)上下移動(dòng)槽12內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī)I通過(guò)聯(lián)軸器2與絲杠4上端連接，所述絲杠4穿過(guò)固定在橫梁5中部的上、下兩個(gè)軸承6通過(guò)動(dòng)螺母與薄壁堰式閘板8連接，所述軸承6處各設(shè)置兩個(gè)螺母。圖2是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置的a-a剖面圖，固定擋板22固定在過(guò)水槽20底部 ，步進(jìn)電機(jī)I通過(guò)電線與主控制器21連接，所述主控制器21與超聲波水位量測(cè)儀11連接；所述薄壁堰式閘板8中部有過(guò)水口 19，所述過(guò)水口 19的下端是薄壁堰頂16，上端中部設(shè)有可動(dòng)螺母17，所述絲杠4穿過(guò)可動(dòng)螺母17。圖3是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置的俯視圖，固定擋板22的下游側(cè)壁上設(shè)有排沙閘槽14，排沙閘13安裝在所述排沙閘槽14內(nèi)；所述過(guò)水槽20底部通過(guò)卡槽安裝有排沙板7 ;所述排沙板7上設(shè)有閘口 ；所述過(guò)水槽20上安裝有固定擋板22，所述固定擋板22上設(shè)有排沙閘槽14，排沙閘13安裝在所述排沙閘槽14內(nèi)，所述固定擋板22底部設(shè)有排沙口 15。當(dāng)需要排沙時(shí)，所述排沙閘13穿過(guò)排沙板7上設(shè)置的閘口一直插到過(guò)水槽20底部將固定擋板22底部設(shè)有的排沙口 15封死，這時(shí)排沙板不排沙，當(dāng)需要排沙時(shí)，把排沙閘13拉起來(lái)就可以。圖4給出了是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置的運(yùn)行控制圖，主控制器21通過(guò)超聲波水位量測(cè)儀11傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)渠道內(nèi)的過(guò)水流量進(jìn)行精確測(cè)量，并在顯示屏上顯示此時(shí)的水位和流量，超聲波水位量測(cè)儀按照一定頻率更新渠道內(nèi)定額水位數(shù)據(jù)，使得顯示屏上的數(shù)據(jù)按照一定頻率進(jìn)行更新；二是通過(guò)鍵盤設(shè)定所需的過(guò)水流量，主控制器21通過(guò)超聲波水位量測(cè)儀11傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)步進(jìn)電機(jī)I進(jìn)行調(diào)控，帶動(dòng)排沙閘13的升降，超聲波水位量測(cè)儀11按照一定頻率更新渠道內(nèi)定額水位數(shù)據(jù)，使得渠道過(guò)水流量與設(shè)定的流量在較小誤差范圍內(nèi)波動(dòng)，執(zhí)行該功能的同時(shí)，主控制器21開始計(jì)時(shí)，待到裝置停止運(yùn)行時(shí)，屏幕上顯示渠道水位、過(guò)水流量、過(guò)水時(shí)間和過(guò)水水量；三是通過(guò)鍵盤設(shè)定所需的過(guò)水流量和過(guò)水量，超聲波水位量測(cè)儀按照一定頻率更新渠道內(nèi)定額水位數(shù)據(jù)，使主控制器對(duì)閘板自動(dòng)調(diào)節(jié)，并進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，待完成預(yù)定任務(wù)后裝置停止工作，閘板上升至預(yù)定的最1 位 置。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過(guò)水槽(20)、支座(9)、橫梁(5)，所述橫梁(5 )通過(guò)支座(9 )架在過(guò)水槽(20 )中間，所述橫梁(5 )通過(guò)固定條(10 )和過(guò)水槽(20 )固定連接，其特征在于，電機(jī)上下移動(dòng)槽(12)通過(guò)固定板(3)固定在所述橫梁(5)的中間，步進(jìn)電機(jī)(I)安裝在所述電機(jī)上下移動(dòng)槽(12 )內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī)(I)通過(guò)聯(lián)軸器(2 )與絲杠(4)上端連接，所述絲杠(4)穿過(guò)固定在橫梁(5)中部的上、下兩個(gè)軸承(6)通過(guò)動(dòng)螺母與薄壁堰式閘板(8)連接，所述軸承(6)處各設(shè)置兩個(gè)螺母，所述步進(jìn)電機(jī)(I)通過(guò)電線與主控制器(21)連接，所述主控制器(21)與超聲波水位量測(cè)儀(11)連接；所述薄壁堰式閘板(8)中部有過(guò)水口(19)，所述過(guò)水口(19)的下端是薄壁堰頂(16)，上端中部設(shè)有可動(dòng)螺母(17)，所述絲杠(4)穿過(guò)可動(dòng)螺母(17);所述過(guò)水槽(20)底部通過(guò)卡槽安裝有排沙板(7)；所述排沙板(7)上設(shè)有閘口 ；所述過(guò)水槽(20)上安裝有固定擋板(22)，所述固定擋板(22)上設(shè)有排沙閘槽(14)，排沙閘(13)安裝在所述排沙閘槽(14)內(nèi)，所述固定擋板(22)底部設(shè)有排沙口(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，其特征在于，所述排沙板(7)下邊設(shè)有 支撐肋(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過(guò)水槽、支座、橫梁，橫梁通過(guò)支座架在過(guò)水槽中間，橫梁通過(guò)固定條和過(guò)水槽固定連接，移動(dòng)槽通過(guò)固定板固定在所述橫梁的中間，步進(jìn)電機(jī)安裝在所述移動(dòng)槽內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與絲杠上端連接，絲杠穿過(guò)固定在橫梁中部的上、下兩個(gè)軸承通過(guò)動(dòng)螺母與薄壁堰式閘板連接，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)電線與主控制器連接，主控制器與超聲波水位量測(cè)儀連接；薄壁堰式閘板中部有過(guò)水口，過(guò)水口的下端是薄壁堰頂，固定擋板上設(shè)有排沙閘槽，排沙閘安裝在所述排沙閘槽內(nèi)；固定擋板底部設(shè)有排沙口。該裝置不僅可以對(duì)渠道流量進(jìn)行精確測(cè)量，而且還可以設(shè)定配水流量對(duì)堰上水頭進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)E02B7/34GK103215929SQ201310126938
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月13日
發(fā)明者甄晶博, 呂宏興, 韓文霆, 彭向岐, 王冬, 周興彬, 王家琪, 龐靖男 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)