一種利用gps測量水面流速流向的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水面流速流向測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用GPS測量水面流速流向的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的水面流速流向測量多采用經(jīng)瑋儀交會法。此法需要大量的人力和設(shè)備，工作量大且費時。近幾年，隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)的廣泛應(yīng)用和實踐，在一定范圍內(nèi)，采用GPS定位法替代經(jīng)瑋儀交會法施測水面流速流向。現(xiàn)有技術(shù)中，中國實用新型專利CN202221431 U公開了一種水面流速、流向自動遙測儀，公開了 GPS設(shè)備的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和在水面流速流向測量中的連接方式。此外，天津市津武儀器儀表有限公司(http://jwwdyb.1688.com/)也同樣公開銷售類似于GJS101-F90系列多種GPS接收機(jī)。但是，在GPS接收機(jī)應(yīng)用于水面流速流向測量的過程中，還是存在水面紊流和渦旋導(dǎo)致的浮漂偏移問題，使得測量產(chǎn)生誤差。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用GPS測量水面流速流向的裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，減少了水面紊流和渦旋對浮漂產(chǎn)生的影響，提高測量精度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0005]一種利用GPS測量水面流速流向的裝置，包括主浮球和GPS接收器，所述GPS接收器固定在主浮球上，主浮球的外側(cè)設(shè)置有三角形邊框，三角形邊框上設(shè)置有若干個水平方向的通孔，三角形邊框的一個頂角處固定有連接繩，連接繩上設(shè)置有若干個副浮球，三角形邊框的另外兩個頂角的底面分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉輪，旋轉(zhuǎn)葉輪的頂面與頂角的底面設(shè)置有橡膠層，上下兩個橡膠層過盈配合。
[0006]作為優(yōu)選，所述副浮球與連接繩活動連接，副浮球與連接繩連接的兩側(cè)分別設(shè)置有彈簧。
[0007]作為優(yōu)選，所述主浮球的底部設(shè)置有配重塊。
[0008]采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本實用新型在主浮球外側(cè)設(shè)置三角形邊框，可以減少主浮球在水面的晃動幅度。但是三角形邊框會對水流的流速和流向產(chǎn)生影響，使得主浮球?qū)λ鞯臏y量產(chǎn)生誤差。所以，在三角形邊框上設(shè)置水平方向的通孔，水流可以通過通孔穿過三角形邊框，直接作用于主浮球上，從而抵消三角形邊框?qū)λ鞯挠绊?。在三角形邊框外通過連接繩連接有多個副浮球，副浮球改變了傳統(tǒng)技術(shù)中僅使用主浮球作為唯一測量載體的方式，利用副浮球?qū)⑺鲗φ麄€漂浮系統(tǒng)的作用范圍進(jìn)行分散，減小了由于單一測量載體處于不穩(wěn)定水域而造成的測量誤差。副浮球與連接繩活動連接，當(dāng)副浮球遇到強(qiáng)烈干擾時，彈簧進(jìn)行相應(yīng)的形變緩沖，減小副浮球的異常波動幅度，提高整個裝置的穩(wěn)定性。由于GPS接收器設(shè)置在主浮球的上部，這就導(dǎo)致整個主浮球的重心上移，使得主浮球在漂流過程中重心不穩(wěn)，通過設(shè)置配重塊，可以將主浮球的重心下拉至一個合理的范圍內(nèi)，提高主浮球的穩(wěn)定性。處于三角形邊框頂角底部的旋轉(zhuǎn)葉輪在主浮球進(jìn)入紊流和渦旋區(qū)域后，會在水流的作用下進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)葉輪與三角形邊框上設(shè)置的橡膠層相互摩擦，給三角形邊框施加一個抵消力，使得三角形邊框在紊流和渦旋區(qū)域內(nèi)減小相對位移。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型一個【具體實施方式】的示意圖。
[0010]圖2是本實用新型一個【具體實施方式】的俯視圖。
[0011]圖中:1、主浮球；2、GPS接收器；3、三角形邊框；4、通孔；5、連接繩；6、副浮球；7、旋轉(zhuǎn)葉輪；8、橡膠層；9、彈簧；10、配重塊；11、凹槽。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1，本實用新型一個【具體實施方式】包括主浮球I和GPS接收器2，所述GPS接收器2固定在主浮球I上，主浮球I的外側(cè)設(shè)置有三角形邊框3，三角形邊框3上設(shè)置有若干個水平方向的通孔4，三角形邊框3的一個頂角處固定有連接繩5，連接繩5上設(shè)置有四干個副浮球6，三角形邊框3的另外兩個頂角的底面分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉輪7，旋轉(zhuǎn)葉輪7的頂面與頂角的底面設(shè)置有橡膠層8，上下兩個橡膠層8過盈配合。其中的GPS接收器2在【背景技術(shù)】中述及的中國實用新型專利CN 202221431 U已進(jìn)行了充分的公開，并且在市場上有諸如天津市津武儀器儀表有限公司等多家公司進(jìn)行成品公開銷售，其結(jié)構(gòu)和連接方式均屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述。
[0013]值得注意的是，所述副浮球6與連接繩5活動連接，副浮球6與連接繩5連接的兩側(cè)分別設(shè)置有彈簧9。副浮球6的直徑為主浮球直徑的1/4，相鄰兩個副浮球6的間隔距離為副浮球6直徑的3倍。
[0014]此外，所述主浮球I的底部設(shè)置有配重塊10。配重塊10的重量控制在GPS接收器2重量的1.1?1.2倍。
[0015]其中，三角形邊框3的外側(cè)面設(shè)置有凹槽11。凹槽11可以在水流中使水流對凹槽11施加一個向下的作用力，提高主浮球在水中的穩(wěn)定性。
[0016]本實用新型的工作原理在于:本實用新型在主浮球I外側(cè)設(shè)置三角形邊框3，可以減少主浮球I在水面的晃動幅度。但是三角形邊框3會對水流的流速和流向產(chǎn)生影響，使得主浮球I對水流的測量產(chǎn)生誤差。所以，在三角形邊框3上設(shè)置水平方向的通孔，水流可以通過通孔4穿過三角形邊框3，直接作用于主浮球I上，從而抵消三角形邊框3對水流的影響。在三角形邊框3外通過連接繩5連接有多個副浮球6，副浮球6改變了傳統(tǒng)技術(shù)中僅使用主浮球I作為唯一測量載體的方式，利用副浮球6將水流對整個漂浮系統(tǒng)的作用范圍進(jìn)行分散，減小了由于單一測量載體處于不穩(wěn)定水域而造成的測量誤差。副浮球6與連接繩5活動連接，當(dāng)副浮球6遇到強(qiáng)烈干擾時，彈簧9進(jìn)行相應(yīng)的形變緩沖，減小副浮球6的異常波動幅度，提高整個裝置的穩(wěn)定性。由于GPS接收器2設(shè)置在主浮球I的上部，這就導(dǎo)致整個主浮球I的重心上移，使得主浮球I在漂流過程中重心不穩(wěn)，通過設(shè)置配重塊10，可以將主浮球I的重心下拉至水面以下約3?5厘米，提高主浮球的穩(wěn)定性。處于三角形邊框3頂角底部的旋轉(zhuǎn)葉輪7在主浮球I進(jìn)入紊流和渦旋區(qū)域后，會在水流的作用下進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)葉輪7與三角形邊框3上設(shè)置的橡膠層8相互摩擦，給三角形邊框3施加一個抵消力，使得三角形邊框3在紊流和渦旋區(qū)域內(nèi)減小相對位移。
[0017]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種利用GPS測量水面流速流向的裝置，包括主浮球(I)和GPS接收器(2)，其特征在于:所述GPS接收器⑵固定在主浮球⑴上，主浮球⑴的外側(cè)設(shè)置有三角形邊框(3)，三角形邊框(3)上設(shè)置有若干個水平方向的通孔(4)，三角形邊框(3)的一個頂角處固定有連接繩(5)，連接繩(5)上設(shè)置有若干個副浮球￠)，三角形邊框(3)的另外兩個頂角的底面分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉輪(7)，旋轉(zhuǎn)葉輪(7)的頂面與頂角的底面設(shè)置有橡膠層(8)，上下兩個橡膠層(8)過盈配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用GPS測量水面流速流向的裝置，其特征在于:所述副浮球(6)與連接繩(5)活動連接，副浮球(6)與連接繩(5)連接的兩側(cè)分別設(shè)置有彈簧(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用GPS測量水面流速流向的裝置，其特征在于:所述主浮球(I)的底部設(shè)置有配重塊(10)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用GPS測量水面流速流向的裝置，包括主浮球和GPS接收器，所述GPS接收器固定在主浮球上，主浮球的外側(cè)設(shè)置有三角形邊框，三角形邊框上設(shè)置有若干個水平方向的通孔，三角形邊框的一個頂角處固定有連接繩，連接繩上設(shè)置有若干個副浮球，三角形邊框的另外兩個頂角的底面分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉輪，旋轉(zhuǎn)葉輪的頂面與頂角的底面設(shè)置有橡膠層，上下兩個橡膠層過盈配合。本實用新型能夠改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，減少了水面紊流和渦旋對浮漂產(chǎn)生的影響，提高測量精度。
【IPC分類】G01P13-02, G01P5-00
【公開號】CN204330804
【申請?zhí)枴緾N201420765088
【發(fā)明人】方春明, 鐘共恩, 章茂林
【申請人】中國水利水電科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月9日