漂浮式河渠水流速測量儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體流速測量儀器，尤其是指一種漂浮式河渠水流速測量儀。
【背景技術】
[0002]河渠水流流速測量是水利、廠礦、環(huán)保監(jiān)測、水文地質(zhì)調(diào)查、農(nóng)業(yè)等部門對環(huán)境進行監(jiān)控管理的重要測試內(nèi)容。現(xiàn)有的與河水接觸式水流流速測量儀，按照水流速傳感器的不同有螺旋槳式和旋杯式等，但主流的還是螺旋槳式。螺旋槳式流速傳感器的物理原理是:水推動螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動，螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動通過連接機構驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)子上的兩個磁鋼轉(zhuǎn)動，當磁鋼轉(zhuǎn)到靠近干簧管時，干簧管導通，輸出一個開關信號。螺旋槳轉(zhuǎn)動一圈，可輸出兩個開關信號。水流速越快，螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動也就越快，干簧管輸出的開關信號頻率就越高。干簧管輸出的開關信號送到流速測算儀進行信號處理，就可以顯示水的流速了。流速傳感器最前端是螺旋槳，中間是機殼和轉(zhuǎn)子等，后端是尾翼或尾錐。尾翼或尾錐的作用是自動維持流速傳感器與水流方向平行(或相同)。流速傳感器是安裝在支撐機構上的，現(xiàn)有技術中的第一種支撐機構有立桿式(或稱測桿式)，這種安裝方式簡單，但不適合深水區(qū)域，并且安裝和維護麻煩；第二種用鋼絲繩懸吊鉛魚配重式，這種方式的支撐機構笨重龐大，安裝使用不便，并且只能在河岸附近安裝使用，不能測量河中心的水速。另外，現(xiàn)有技術中的河渠水流速測量儀需要用很長的導線將流速傳感器與河岸的流速測算儀連接起來，當河渠很寬時，這條導線更長，由于水中情況復雜，其可靠性將大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可以漂浮式安裝的河渠水流流速測量儀，它可很方便地投放在河渠的任何位置使用，更換測試地點很方便，并且可以結構簡單、成本低，易于制造和使用。它還可以利用太陽能發(fā)電進行無線傳輸。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明把流速傳感器I與流速測算系統(tǒng)4的信號輸入端通過信號線9電連接，流速傳感器I安裝在支桿2下端，支桿2的上端與框架3相互固定，框架3底部安裝有浮筒8,框架3的底部與定位繩10的上端相互固定,定位繩10的下端與定位錨13相互固定。
[0005]為了使流速傳感器I始終保持與水流方向一致，框架3的底部安裝有順水板11，在支桿2的下端安裝有夾板19，流速傳感器I置于夾板19內(nèi)，轉(zhuǎn)軸20穿過夾板19及流速傳感器I上的小孔。
[0006]為了進行無線傳輸，框架3上端還安裝有水平安裝的太陽能電池板7，太陽能電池板7與電源盒6的輸入端通過充電線16電連接，電源盒6的輸出端與流速測算系統(tǒng)4的電源輸入端電通過電源線14電連接。流速測算系統(tǒng)4可以是物聯(lián)網(wǎng)中的一個測水速節(jié)點。
[0007]為了避免晚上船只等人為的碰觸，太陽能電池板I上端安裝有警示燈17，警示燈17與電源盒6的警示燈供電輸出端通過燈導線18電連接。
[0008]為了給流速測算系統(tǒng)4及電源盒6遮雨水，流速測算系統(tǒng)4及電源盒6安裝在太陽能電池板7的下部。
[0009]由于本發(fā)明把流速傳感器I安裝在了由浮筒8、框架3、定位繩10、定位錨13、支桿2等組成的漂浮式懸吊機構上，把現(xiàn)有技術中的費時費力的復雜的施工式安裝，變成了投放式安裝，可不局限于安裝在岸邊，方便地投放在河面的中央，從而提高水速測量的精度。并且可經(jīng)常更換投放點，靈活方便地更換測試地點。本發(fā)明帶有的順水板11及夾板19和轉(zhuǎn)軸20安裝流速傳感器I的結構方式，保證了在水流速度大幅度變化及大風情況下，流速傳感器I沿水流方向不受影響。本發(fā)明的結構簡單實用、成本低、可靠性好。另外，本發(fā)明附帶的太陽能電池板7、電源盒6、流速測算系統(tǒng)4等省去了河岸上龐大復雜的配套裝置，為物聯(lián)網(wǎng)水情監(jiān)視系統(tǒng)的水速測量環(huán)節(jié)提供了方便。太陽能電池板7水平安裝方式，減小了風力的影響，并可兼做防雨罩。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的流速傳感器的仰俯角自動調(diào)節(jié)機構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]在圖1中，流速傳感器I與流速測算系統(tǒng)4的信號輸入端通過信號線9電連接(當傳感器是干簧管時，信號線9是雙根線)，流速傳感器I安裝在支桿2下端，支桿2的上端與框架3相互固定。支桿2是由多節(jié)不銹鋼管端頭套接再加緊固螺絲構成，以適應不同測試水深的需求而改變總長度?？蚣?是由不銹鋼金屬方管焊接而成的，其底部可增加同樣材料的加固金屬條，以方便安裝支桿2等部件。框架3底部安裝有兩個不銹鋼材料制成的浮筒8。浮筒8的沿著順水方向為細長形狀，且迎水方向制成尖頭狀。這樣可減小河水的沖擊力及保持它與水流方向一致性強，還能保持支2在大風及強水流的沖擊下始終保持豎直方向，從而保證流速傳感器I與水流方向的平行性，提高水速測量精度。要注意，流速傳感器I要與順水板11或浮筒8平行安裝。浮筒8與框架3的安裝方式用緊固螺絲或焊接方式均可。浮筒8也可制成長方形狀的，豎向長、橫向短，以充分利用它順水和漂浮?？蚣?的底部與定位繩10的上端相互固定，定位繩10的下端與定位錨13相互固定。定位繩10用耐水腐蝕的套環(huán)式鉸鏈結構的不銹鋼或硬質(zhì)塑料材料制作，也可用普通化纖塑料繩。定位錨13可用水泥倒入磨具內(nèi)成型制成(也可用鑄鐵的，但成本高)，預制時要事先放上一個拴定位繩10的小金屬或塑料環(huán)。
[0013]為了增加穩(wěn)定性，使流速傳感器I始終保持與水流方向一致，可在支桿2的最下端再安裝一個含鉛鑄鐵或水泥材料的重物，該重物的重量在1-5千克。也可用圖2所示的把流速傳感器I安裝在仰俯角自動調(diào)節(jié)機構上。在圖2中，支桿2的下端與夾板19 (垂直于紙面還有一片完全相同的夾板)的上端相互固定(用焊接或螺絲緊固方式均可)，在流速傳感器I的橫向重心部位，水平鉆個小孔，夾板19上也水平鉆小孔。把流速傳感器I置于夾板19內(nèi)，轉(zhuǎn)軸20穿過夾板19及流速傳感器I上的水平小孔，轉(zhuǎn)軸20的端頭再插上銷子防止脫落。轉(zhuǎn)軸20的直徑略小于流速傳感器I上的小孔，這樣，當立桿2的豎直度變化時，在水流的帶動下，流速傳感器I可自動上下擺頭，從而保持了與水流方向的一致性。流速傳感器I的尾翼要帶水平方向尾翼21，也可買來市售成品后再增加水平尾翼的面積。
[0014]為了使流速傳感器I始終保持與水流方向一致，框架3的底