一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001 ]本發(fā)明涉及液位測量方法及裝置技術領域，具體地說，是一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置。
【【背景技術】】
[0002]天然河流幾乎都呈現彎曲的形態(tài)，為了對河床橫斷面的凸岸淤積現象和凹岸沖刷現象做出正確的計算、分析和預測，從而對河道岸線的整治及防護提出有效的措施，在當前的科學實驗研究中，一般將U形水槽作為模擬天然河道的物理模型，據此來研究彎道水流的運動特性。在科學實驗中，為了測量水槽中不同斷面的橫向水位，一般需要同時設置多個水位測量儀器在實驗水槽的上方，這樣導致了實驗測量區(qū)域的局限性，且同一斷面只能布置兩個測量點，對數據分析較為不利，而且試驗系統(tǒng)較為龐雜，科研設備成本也較高。
[0003]綜上所述，設計一種能夠在實驗水槽上方移動，并且只需少數超聲水位探頭即可測量出實驗水槽上任意斷面的多點水位數據的裝置，是目前急需解決的問題，同時裝置結構簡單、使用方便、成本低廉也是實驗室進行裝置改造的創(chuàng)新方向。
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【發(fā)明內容】
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[0004]本發(fā)明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置。
[0005]為實現上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是:一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，該裝置包括導軌、滑輪、滾輪軸承、鋼制支架、探頭固定器和超聲水位探頭，所述的導軌設置在實驗水槽兩側邊壁的上方，所述的鋼制支架的底部設置有滾輪軸承，所述的滑輪通過滾動軸承與鋼制支架相連接，所述的超聲水位探頭利用探頭固定器固定在鋼制支架兩側的橫梁上。
[0006]所述的滑輪通過滾輪軸承銜接焊于鋼制支架的底部且與導軌相吻合。
[0007]所述的鋼制支架可沿著水槽上方的導軌移動，從而超聲水位探頭可測量沿程不同位置的水位。
[0008]根據水槽寬度的大小將4?6個所述的超聲水位探頭交錯固定在鋼制支架兩側的橫梁上，當鋼制支架沿導軌移動時，超聲水位探頭隨之移動，從而可測量出水槽沿程同一斷面多個位置的水位。
[0009]所述的超聲水位探頭固定在支架兩側的橫梁上，每側橫梁上的超聲水位探頭的個數相等，且呈交錯式布置。
[0010]為使超聲水位探頭之間相互無干擾，設置的超聲水位探頭兩兩之間的間距必須大于I Ocm，且探頭與水槽中的水體無接觸。
[0011]測量水位之前需對超聲水位探頭進行間距調整，是所有超聲水位探頭保持在同一軸線上。
[0012]對超聲水位探頭進行間距調整完成后，需測量并記錄下超聲水位探頭距兩側水槽邊壁的距離。
[0013]本發(fā)明優(yōu)點在于:
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明具有簡化試驗系統(tǒng)、設備精良和成本較低的優(yōu)勢，通過可移動式的鋼制支架，設置在鋼制支架上的超聲水位探頭可隨之在實驗水槽上方移動，從而只需少數超聲水位探頭便可以測量到實驗水槽上任意斷面的多點水位數據。
【【附圖說明】】
[0015]附圖1是本發(fā)明裝置的主視圖。
[0016]附圖2是本發(fā)明裝置的俯視圖。
【【具體實施方式】】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明提供的【具體實施方式】作詳細說明。
[0018]附圖中涉及的附圖標記和組成部分如下所示:
[0019]1.水槽邊壁 2.導軌3.滑輪 4.滾輪軸承
[0020]5.探頭固定器6.超聲水位探頭 7.鋼制支架。
[0021]—種移動測量實驗水槽任意斷面多點水位的方法及裝置，該裝置整體結構的主視圖如附圖1所示，本發(fā)明所述的移動測量實驗水槽任意斷面多點水位的裝置包括導軌2、滑輪3、滾輪軸承4、探頭固定器5、超聲水位探頭6、鋼制支架7。所述的導軌2安裝在水槽邊壁I上方，所述的鋼制支架7的底部設置有滾輪軸承4，所述的滾輪軸承4連接鋼制支架7與滑輪3，所述的滑輪3與導軌2相吻合，使得鋼制支架7可在導軌2上移動，能夠方便快捷地移動到任意需測量水位的斷面位置。
[0022]所述的超聲水位探頭6利用探頭固定器5固定在鋼制支架7兩側的橫梁上。所述的超聲水位探頭6需要根據水槽寬度的大小以交錯式排列在鋼制支架7兩側的橫梁上，每側橫梁上以一定距離設置相同個數的超聲水位探頭6，目的是確保探頭間相互不干擾。實驗時在測量水位時，超聲水位探頭6與彎道水槽中的水體無接觸，對水體流動無干擾。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明所述的移動測量實驗水槽任意斷面多點水位的裝置放置在水槽的上方，所述的水槽兩側的水槽邊壁I之間距離相等，本發(fā)明所述的裝置可通過導軌2沿著水槽上方的軌道來回移動，從而使固定在裝置上的超聲水位探頭6測量出水槽邊壁I沿程不同側斷面的水位。
[0024]本發(fā)明裝置的【具體實施方式】:
[0025]進行實驗前，首先根據實驗需要，測量水槽兩側的水槽邊壁I之間距離，確定超聲水位探頭6與水槽兩側的水槽邊壁I的離壁距離，然后在鋼制支架7兩側的橫梁上安裝超聲水位探頭6，安裝過程中應不斷進行間距調整，使四個交錯排列的超聲水位探頭6保持在同一軸線上(本實施例中，基于水槽寬度為45cm設置四個超聲水位探頭6);其次，將安裝了超聲水位探頭6的鋼制支架7移動到需要測量的斷面處，在水位系統(tǒng)中對超聲水位探頭6進行標定，確定每個探頭電壓正常，基準水位值相同。啟動水栗提升至所需流量，將水槽尾門調至實驗所設的水位值后，為使水位穩(wěn)定，此時需等待約30min。在水位系統(tǒng)中采集I?2min時間內不同探頭下的水位值，即為同一橫斷面上不同時間點的水位值。接下來，再次沿軌道移動鋼制支架7至下一斷面，可再利用水位系統(tǒng)測量到該斷面不同位置的水位值，如此推移，可將實驗水槽沿程任意斷面多點的水位值均測量出來。
[0026]需要說明的是，實驗室常用的水槽寬度為45cm，本發(fā)明實施例中裝置的設計尺寸也都是以寬度為45cm的水槽為標準，實際應用中對于不同寬度的水槽本發(fā)明裝置的尺寸可以有所調整，相應的，鋼制支架7兩側的橫梁上安裝的超聲水位探頭6數量也會有所增減，以滿足使用需求。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，該裝置包括導軌、滑輪、滾輪軸承、鋼制支架、探頭固定器和超聲水位探頭，所述的導軌設置在實驗水槽兩側邊壁的上方，所述的鋼制支架的底部設置有滾輪軸承，所述的滑輪通過滾動軸承與鋼制支架相連接，所述的超聲水位探頭利用探頭固定器固定在鋼制支架兩側的橫梁上。2.根據權利要求1所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，所述的滑輪通過滾輪軸承銜接焊于鋼制支架的底部且與導軌相吻合。3.根據權利要求2所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，所述的鋼制支架可沿著水槽上方的導軌移動，從而超聲水位探頭可測量沿程不同位置的水位。4.根據權利要求1所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，根據水槽寬度的大小將4?6個所述的超聲水位探頭交錯固定在鋼制支架兩側的橫梁上，當鋼制支架沿導軌移動時，超聲水位探頭隨之移動，從而可測量出水槽沿程同一斷面多個位置的水位。5.根據權利要求4所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，所述的超聲水位探頭固定在支架兩側的橫梁上，每側橫梁上的超聲水位探頭的個數相等，且呈交錯式布置。6.根據權利要求5所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，為使超聲水位探頭之間相互無干擾，設置的超聲水位探頭兩兩之間的間距必須大于I Ocm，且探頭與水槽中的水體無接觸。7.根據權利要求5所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，測量水位之前需對超聲水位探頭進行間距調整，使所有超聲水位探頭保持在同一軸線上。8.根據權利要求7所述的一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，其特征在于，對超聲水位探頭進行間距調整完成后，需測量并記錄下超聲水位探頭距兩側水槽邊壁的距離。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動測量實驗水槽中任意斷面多點水位的方法與裝置，包括導軌、滑輪、滾輪軸承、鋼制支架、探頭固定器和超聲水位探頭，所述的導軌設置在實驗水槽兩側邊壁的上方，所述的鋼制支架的底部設置有滾輪軸承，所述的滑輪通過滾動軸承與鋼制支架相連接，所述的超聲水位探頭利用探頭固定器固定在鋼制支架兩側的橫梁上。本發(fā)明優(yōu)點表現為：與現有的水位測量設備相比，本發(fā)明利用較少的超聲水位探頭即可以方便快捷地測量不同斷面的多點水位數據，并且經濟、環(huán)保。
【IPC分類】G01F23/296
【公開號】CN105628147
【申請?zhí)枴緾N201610154816
【發(fā)明人】顧杰, 鄭宇華
【申請人】上海海洋大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月18日