本發(fā)明涉及一種便攜式流速儀檢定裝置，屬于流速儀檢定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國是一個水資源豐富的國家，流速測量對于掌握水資源運動的自然規(guī)律、合理開發(fā)和利用水資源、防汛抗災(zāi)等都起著極其重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，流速儀的技術(shù)水平也在不斷的提高，出現(xiàn)了一大批先進的流速儀產(chǎn)品。其中，便攜式轉(zhuǎn)子流速儀憑借其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，價格低廉，環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)點而備受水文工作者青睞。

為了保證測流儀的準確性，根據(jù)國家行業(yè)標準(SL/T150-95)《直線明槽中轉(zhuǎn)子式流速儀的檢定方法》的規(guī)定，轉(zhuǎn)子式流速儀需要定期進行檢定。我國水利系統(tǒng)共建設(shè)了15個直線明渠水槽，目前尚有十余條檢定水槽能基本維持正常運作。除濰坊、遼寧等少數(shù)水槽條件較好外，其余各水槽都不同程度上存在設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，檢定精度低等問題，給流速儀檢定帶來很大不便。現(xiàn)有直線明渠水槽長度約為130～180米，體積龐大，建造和維護成本較高，難以為測流儀的機動檢定提供保障；又因水槽制動段長度有限，在制動過程中對動力系統(tǒng)損傷較嚴重，甚至出現(xiàn)安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，有利于實現(xiàn)流速儀機動檢定，具有建造和維護成本低的便攜式流速儀檢定裝置。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明設(shè)計了一種便攜式流速儀檢定裝置，包括圓環(huán)形水槽、軸承平臺、圖像采集支架、圖像采集裝置、流速儀、光電測速傳感器、光電開關(guān)、起止擋光片、固定支架、第一電控行走裝置、本地控制器、測速裝置支架、兩根傳動支架、至少一片測速擋光片和至少兩根擋光片固定桿；其中，本地控制器分別與圖像采集裝置、光電測速傳感器、光電開關(guān)、第一電控行走裝置相連接；圓環(huán)形水槽水平設(shè)置，固定支架的高度高于圓環(huán)形水槽的高度，固定支架底部設(shè)置在圓環(huán)形水槽的圓心位置，軸承平臺設(shè)置于固定支架頂端，兩根傳動支架的長度彼此相等，傳動支架的長度大于圓環(huán)形水槽的外徑，兩傳動支架的其中一端分別與軸承平臺的側(cè)面相固定連接，且兩根傳動支架彼此共線，第一電控行走裝置通過連接件與其中一根傳動支架上遠離軸承平臺的一端相連接，第一電控行走裝置在與圓環(huán)形水槽所設(shè)平面相平行的面上，以圓環(huán)形水槽的圓心為圓心、傳動支架長為半徑進行圓周運動，兩根傳動支架在第一電控行走裝置驅(qū)動下、以軸承平臺為軸心水平轉(zhuǎn)動；流速儀通過連接件固定連接在其中一根傳動支架上對應(yīng)圓環(huán)形水槽的位置，兩根傳動支架以軸承平臺為軸心水平轉(zhuǎn)動過程中，流速儀始終位于圓環(huán)形水槽中；圖像采集裝置通過圖像采集支架固定連接在其中一根傳動支架上，且圖像采集裝置的圖像采集方向指向流速儀的流速示值窗；各根擋光片固定桿彼此等跨度的豎直設(shè)置在圓環(huán)形水槽的外側(cè)，且各根擋光片固定桿分別到圓環(huán)形水槽的圓心距離彼此相等，測速擋光片的數(shù)量為擋光片固定桿的根數(shù)減一，起止擋光片設(shè)置在其中一根擋光片固定桿的下半段上，且起止擋光片背向圓環(huán)形水槽圓心方向水平設(shè)置，各片測速擋光片分別設(shè)置在其余各根擋光片固定桿的上半段上，且各片測速擋光片分別背向圓環(huán)形水槽圓心方向水平設(shè)置；測速裝置支架設(shè)置在另一根傳動支架上、遠離軸承平臺的一端上，且測速裝置支架位于所連端部的下方，光電測速傳感器、光電開關(guān)分別設(shè)置在測速裝置支架上面向圓環(huán)形水槽一側(cè)的上、下位置，光電測速傳感器的工作方向豎直向上，光電開關(guān)的工作方向豎直向下，且兩根傳動支架以軸承平臺為軸心水平轉(zhuǎn)動過程中，光電測速傳感器和光電開關(guān)的移動軌跡位于各片測速擋光片與起止擋光片之間。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：還包括與所述本地控制器相連接的第二電控行走裝置，第二電控行走裝置通過所述測速裝置支架與所述另一根傳動支架上遠離軸承平臺的一端相連接，且第二電控行走裝置位于該傳動支架的下方，所述光電測速傳感器、光電開關(guān)分別設(shè)置在第二電控行走裝置上面向圓環(huán)形水槽一側(cè)的上、下位置，光電測速傳感器的工作方向豎直向上，光電開關(guān)的工作方向豎直向下，且兩根傳動支架以軸承平臺為軸心水平轉(zhuǎn)動過程中，光電測速傳感器和光電開關(guān)的移動軌跡位于各片測速擋光片與起止擋光片之間。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：還包括兩組支撐輪裝置，各組支撐輪裝置分別與所述傳動支架一一對應(yīng)，各組支撐輪裝置分別包括支撐桿和支撐輪，支撐桿的高度加支撐輪的直徑與固定支架的高度相適應(yīng)，支撐桿的其中一端與對應(yīng)支撐輪相連接，支撐桿的另一端與對應(yīng)傳動支架相連接、豎直位于對應(yīng)傳動支架的下方，且支撐桿另一端所連對應(yīng)傳動支架的位置，在豎直方向上投影于所述圓環(huán)形水槽內(nèi)側(cè)邊所圍區(qū)域中。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：還包括總控制終端和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，總控制終端通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊與所述本地控制器相通信。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述固定支架為三腳固定架。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：還包括設(shè)置在所述三腳固定架中各個腳底部的吸盤。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述圖像采集裝置為無線攝像機。

本發(fā)明所述一種便攜式流速儀檢定裝置采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明設(shè)計的便攜式流速儀檢定裝置，采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用圓環(huán)形水槽代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直線明槽，與直線明槽相比，該圓環(huán)形水槽結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，可進行現(xiàn)場快速分解與組裝，且該裝置占地空間小，制作和維護成本低，可為流速儀提供更豐富的檢定條件，有效降低了其檢定成本；

（2）本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置中，因采用圓環(huán)形水槽作為檢定環(huán)境，故在完成某個速度點上示值檢定時，裝置可在無動力狀態(tài)下自由滑行至停止，無需對裝置進行剎車制動，從而有效降低了動力系統(tǒng)的故障率及發(fā)生安全事故的概率；

（3）本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置，其檢定范圍為0.1～4.5米每秒，檢定精度可達到0.01米每秒，溫度范圍為-20℃～50℃，具有較高的環(huán)境適應(yīng)性，檢定范圍及檢定精度均滿足實際測量需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置中圓環(huán)形水槽與測速擋光片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置的控制示意圖；

圖4是本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置的檢定過程示意圖。

其中，1. 圓環(huán)形水槽，2. 傳動支架，3. 軸承平臺，4. 圖像采集支架，5. 圖像采集裝置，6. 流速儀，7. 擋光片固定桿，8. 測速擋光片，9. 光電測速傳感器，10. 光電開關(guān)，11. 起止擋光片，12. 固定支架，13. 吸盤，14. 支撐輪裝置，15. 第一電控行走裝置，16. 本地控制器，17. 網(wǎng)絡(luò)通信模塊，18. 總控制終端，19. 測速裝置支架，20. 支撐桿，21. 支撐輪，22. 第二電控行走裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計了一種便攜式流速儀檢定裝置，在實際應(yīng)用過程當中，具體包括圓環(huán)形水槽1、軸承平臺3、圖像采集支架4、圖像采集裝置5、流速儀6、光電測速傳感器9、光電開關(guān)10、起止擋光片11、固定支架12、第一電控行走裝置15、本地控制器16、測速裝置支架19、第二電控行走裝置22、總控制終端18、網(wǎng)絡(luò)通信模塊17、兩根傳動支架2、兩組支撐輪裝置14、至少一片測速擋光片8和至少兩根擋光片固定桿7；其中，本地控制器16分別與圖像采集裝置5、光電測速傳感器9、光電開關(guān)10、第一電控行走裝置15、第二電控行走裝置22相連接；圓環(huán)形水槽1水平設(shè)置，固定支架12的高度高于圓環(huán)形水槽1的高度，固定支架12底部設(shè)置在圓環(huán)形水槽1的圓心位置，軸承平臺3設(shè)置于固定支架12頂端，兩根傳動支架2的長度彼此相等，傳動支架2的長度大于圓環(huán)形水槽1的外徑，兩傳動支架2的其中一端分別與軸承平臺3的側(cè)面相固定連接，且兩根傳動支架2彼此共線，第一電控行走裝置15通過連接件與其中一根傳動支架2上遠離軸承平臺3的一端相連接，第一電控行走裝置15在與圓環(huán)形水槽1所設(shè)平面相平行的面上，以圓環(huán)形水槽1的圓心為圓心、傳動支架2長為半徑進行圓周運動，兩根傳動支架2在第一電控行走裝置15驅(qū)動下、以軸承平臺3為軸心水平轉(zhuǎn)動；流速儀6通過連接件固定連接在其中一根傳動支架2上對應(yīng)圓環(huán)形水槽1的位置，兩根傳動支架2以軸承平臺3為軸心水平轉(zhuǎn)動過程中，流速儀6始終位于圓環(huán)形水槽1中；圖像采集裝置5通過圖像采集支架4固定連接在其中一根傳動支架2上，且圖像采集裝置5的圖像采集方向指向流速儀6的流速示值窗；如圖2所示，各根擋光片固定桿7彼此等跨度的豎直設(shè)置在圓環(huán)形水槽1的外側(cè)，且各根擋光片固定桿7分別到圓環(huán)形水槽1的圓心距離彼此相等，測速擋光片8的數(shù)量為擋光片固定桿7的根數(shù)減一，起止擋光片11設(shè)置在其中一根擋光片固定桿7的下半段上，且起止擋光片11背向圓環(huán)形水槽1圓心方向水平設(shè)置，各片測速擋光片8分別設(shè)置在其余各根擋光片固定桿7的上半段上，且各片測速擋光片8分別背向圓環(huán)形水槽1圓心方向水平設(shè)置；第二電控行走裝置22通過所述測速裝置支架19與所述另一根傳動支架2上遠離軸承平臺3的一端相連接，且第二電控行走裝置22位于該傳動支架2的下方，所述光電測速傳感器9、光電開關(guān)10分別設(shè)置在第二電控行走裝置22上面向圓環(huán)形水槽1一側(cè)的上、下位置，光電測速傳感器9的工作方向豎直向上，光電開關(guān)10的工作方向豎直向下，且兩根傳動支架2以軸承平臺3為軸心水平轉(zhuǎn)動過程中，光電測速傳感器9和光電開關(guān)10的移動軌跡位于各片測速擋光片8與起止擋光片11之間；各組支撐輪裝置14分別與所述傳動支架2一一對應(yīng)，各組支撐輪裝置14分別包括支撐桿20和支撐輪21，支撐桿20的高度加支撐輪21的直徑與固定支架12的高度相適應(yīng)，支撐桿20的其中一端與對應(yīng)支撐輪21相連接，支撐桿20的另一端與對應(yīng)傳動支架2相連接、豎直位于對應(yīng)傳動支架2的下方，且支撐桿20另一端所連對應(yīng)傳動支架2的位置，在豎直方向上投影于所述圓環(huán)形水槽1內(nèi)側(cè)邊所圍區(qū)域中；總控制終端18通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊17與所述本地控制器16相通信；實際應(yīng)用中，其中，固定支架12設(shè)計采用三腳固定架，三腳固定架中各個腳底部設(shè)計設(shè)置吸盤13，圖像采集裝置5設(shè)計采用無線攝像機，實際應(yīng)用中，第一電控行走裝置15與第二電控行走裝置22可以具體采用電動自行車實現(xiàn)，并且，擋光片固定桿7的數(shù)量為20。

將上述本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置，應(yīng)用到實際的流速儀測定過程中，如圖3和圖4所示，基于至少一種指定控制速度下，實現(xiàn)流速儀的檢定，其中，各個指定控制速度下的檢定，在圓環(huán)形水槽1中水面靜止的情況下，分別執(zhí)行如下操作執(zhí)行。

推動第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22，使得兩根傳動支架2以軸承平臺3為軸心水平轉(zhuǎn)動，光電開關(guān)10經(jīng)過起止擋光片11，使得光電開關(guān)10向本地控制器16發(fā)送起始信號，取消針對第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22的推動力；接著，本地控制器16根據(jù)起始信號，控制圖像采集裝置5工作，同時向第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22發(fā)出以指定控制速度進行移動的控制指令，第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22圍繞所述圓環(huán)形水槽1移動一周，帶動兩根傳動支架2以軸承平臺3為軸心水平轉(zhuǎn)動一周，轉(zhuǎn)動一周后，當光電開關(guān)10再次經(jīng)過起止擋光片11，使得光電開關(guān)10向本地控制器16發(fā)送終止信號，本地控制器16根據(jù)終止信號，控制圖像采集裝置5停止工作，同時向第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22發(fā)出停止控制指令，使得第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22逐漸減速直至停止；在本地控制器16向第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22發(fā)出移動控制指令下，第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22轉(zhuǎn)動一周的過程中，第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22先是以加速度進行移動，然后速度趨于平穩(wěn)，與此同時，連接在測速裝置支架19上的光電測速傳感器9依次經(jīng)過各片測速擋光片8，與此同時，光電測速傳感器9將所采集得到的信號發(fā)送至本地控制器16中，則本地控制器16會得到一組脈沖序列，且在第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22加速至趨于平穩(wěn)速度的過程中，本地控制器16所得一組脈沖序列中相鄰脈沖之間的時間間隔逐漸趨于相等，本地控制器16根據(jù)光電測速傳感器9到圓環(huán)形水槽1圓心的距離，獲得相鄰脈沖之間的時間間隔相等時，所對應(yīng)光電測速傳感器9的移動速度，作為實測速度值，同時，在第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22先加速度，再趨于平穩(wěn)速度的一周轉(zhuǎn)動過程中，本地控制器16實時獲得圖像采集裝置5針對流速儀6流速示值窗的圖像，由于第一電控行走裝置15和第二電控行走裝置22先加速度，再趨于平穩(wěn)速度，與之相對應(yīng)，本地控制器16由圖像采集裝置5所采集圖像中的數(shù)據(jù)同樣呈現(xiàn)先加速，再趨于平穩(wěn)速度，本地控制器16獲得其中平穩(wěn)速度，作為流速儀6所檢測的速度值，最后，本地控制器16針對實測速度值與流速儀6所檢測的速度值進行比較，獲得流速儀6的檢測誤差，由此實現(xiàn)針對流速儀的檢定。

本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置，在實際應(yīng)用過程當中，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際應(yīng)用，采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用圓環(huán)形水槽1代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直線明槽，與直線明槽相比，該圓環(huán)形水槽1結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，可進行現(xiàn)場快速分解與組裝，且該裝置占地空間小，制作和維護成本低，可為流速儀6提供更豐富的檢定條件，有效降低了其檢定成本；并且，因采用圓環(huán)形水槽1作為檢定環(huán)境，故在完成某個速度點上示值檢定時，裝置可在無動力狀態(tài)下自由滑行至停止，無需對裝置進行剎車制動，從而有效降低了動力系統(tǒng)的故障率及發(fā)生安全事故的概率；不僅如此，實際應(yīng)用中，本發(fā)明所設(shè)計便攜式流速儀檢定裝置，其檢定范圍為0.1～4.5米每秒，檢定精度可達到0.01米每秒，溫度范圍為-20℃～50℃，具有較高的環(huán)境適應(yīng)性，檢定范圍及檢定精度均滿足實際測量需求。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。