一种超声波双护翼测控闸门的制作方法

本发明涉及测控闸门领域，具体地，涉及一种超声波双护翼测控闸门。

背景技术：

传统明确测流方式存在水量模糊衡量、对流态要求高、测流困难等问题；而且渠道一般采用前测后控、后控前测等分体式测量方式。上述缺陷长期困扰行业人员，但是多年来又没有更好的解决办法，使得在一定程度上限制了闸门量水的应用，通过调节闸位控制过闸流量大小的目的一直未能实现，现急需一种能解决上述问题的一体化测控设备的。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种超声波双护翼测控闸门，本发明通过采集闸位和流速拟合成流量，测流简单便捷，对流态要求低，能准确测得过闸流量，实现了通过调节闸位控制过闸流量大小的目的。

根据本发明的一个方面，提供一种超声波双护翼测控闸门，包括双护翼闸门(1)、底坎(2)、护板(3)、立柱(4)、工作箱(5)和太阳能系统(6)；

所述立柱(4)设有2个，所述立柱(4)的内侧开设有凹槽(41)和滑槽(42)，所述立柱的外侧设置护板(3)，顶端设置工作箱(5)，底端设置底坎(2)，所述凹槽(41)内设有多个超声波探头(7)，所述超声波探头(7)在凹槽(41)中由下到上从密到疏设置，将渠道从渠底到闸顶分成多层层高不同的监控区域；

所述双护翼闸门(1)包括闸板(11)和翼板(12)，所述闸板(11)滑动安装在两立柱(4)的滑槽(42)之间，所述闸板(11)上设有闸位传感器，所述闸板(11)的底端设有稳定流态的稳流板(8)，所述翼板(12)盖合在凹槽(41)的开口端；

所述工作箱(5)与太阳能系统(6)连接固定，所述工作箱(5)中设有齿条式启闭机和控制系统，所述齿条式启闭机与双护翼闸门(1)连接，所述控制系统与超声波探头(7)和闸位传感器线性连接。

优选的，所述立柱(4)上均设有2个凹槽(41)，且所述凹槽(41)对称设置在滑槽(42)的两侧。

优选的，所述凹槽(41)中均设有8个超声波探头(7)。

优选的，所述超声波探头(7)将渠道从渠底到闸顶分成8层监控区域，每层监控区域内设有4个超声波探头(7)。

优选的，所述超声波探头(7)在凹槽(41)中倾斜设置，且在监控区域处于斜对角线上的两个超声波探头(7)相对设置。

优选的，所述滑槽(42)的底端抵接底坎(2)，其顶端抵接工作箱(5)，所述凹槽(41)的长度小于滑槽(42)的长度，且所述凹槽(41)设置在立柱(4)的下部。

优选的，所述双护翼闸门(1)的启闭方式设有多种，所述双护翼闸门(1)通过齿条、螺杆或钢丝绳驱动启闭。

优选的，所述太阳能系统(6)包括太阳能板、太阳能杆和蓄电池，所述太阳能杆的下端贯穿工作箱(5)设置在立柱(4)的外侧。

优选的，所述双护翼闸门在闭门时，护翼(12)盖合在在凹槽(41)的开口端，保护超声波探头(7)。

优选的，所述双护翼闸门(1)、底坎(2)和立柱(4)均由铝合金铸造而成。

底坎安装在双护翼闸门的底部，在测量流速时起到约束断面的作用；护板安装在立柱外侧，保护立柱内的电气；立柱作为翼门的支撑机构；翼板在闸门的上下游方向均设有一个，其作为超声波探头的保护机构；太阳能系统为齿条式启闭机提供必要的动力源。齿条式启闭机控制闸板在闸道上开启或关闭，超声波探头测量过闸流速，闸位传感器测量闸板的起升高度。

工作原理：底坎、立柱和闸板合围成一个标准断面，设置的多层探头将渠道从渠底到闸顶分成多个区域，且监控区域由下到上，从密到疏布置，每个区域内均有一组4个超声波探头，控制系统通过安装在立柱上的超声波探头，用超声波时差法测量出过闸流速，用流速和强制断面计算出过闸流量，当闸板宽度为b，闸位传感器测量到闸板起升高度为h，超声波探头测量到过闸流速为v时，则可以计算出过闸流量q＝vhb。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，通过采集闸位和流速拟合成流量，测流简单便捷，对流态要求低，能准确测得过闸流量，实现了通过调节闸位控制过闸流量大小的目的；

(2)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，设有多层探头，将渠道从渠底到闸顶分成多个区域，且监控区域由下到上，从密到疏布置，每个区域内均有一组4个超声波探头，从而减少了渠道中流态对测量精度的影响，增加准确性；

(3)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，解决了传统明确测流对水量模糊衡量、对流态要求高、测流困难等问题；

(4)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，为一体化的测控设备，改变了渠道现有前测后控、后控前测的分体式测量方式；

(5)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，有多种保护机制，安装有太阳能供电系统和远近程控制系统等适合长期户外工况使用；

(6)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，其结构简单、设计巧妙、效果显著；

(7)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，适应能力强，能满足渠道大部分工况的流量测量与控制；

(8)本发明所涉及的超声波双护翼测控闸门，易于加工与装配，成本低，实用性强，适合大范围推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明超声波双护翼测控闸门的结构立体示意图；

图2为本发明超声波双护翼测控闸门的结构主视示意图；

图3为本发明超声波双护翼测控闸门的结构左视示意图；

图4为本发明超声波探头安装在立柱中的示意图；

图5为本发明超声波探头的安装示意图；

图1中：1为双护翼闸门、2为底坎、3为护板、4为立柱、5为工作箱、6为太阳能系统、7为超声波探头、8为稳流板、11为闸板、12为翼板、41为凹槽、42为滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

本实施例提供一种超声波双护翼测控闸门，其结构详见附图1-5所示：包括双护翼闸门1、底坎2、护板3、立柱4、工作箱5和太阳能系统6；

所述立柱4设有2个，所述立柱4的内侧开设有凹槽41和滑槽42，所述立柱的外侧设置护板3，顶端设置工作箱5，底端设置底坎2，所述凹槽41内设有多个超声波探头7，所述超声波探头7在凹槽41中由下到上从密到疏设置，将渠道从渠底到闸顶分成多层层高不同的监控区域；

所述双护翼闸门1包括闸板11和翼板12，所述闸板11卡扣在两立柱4的滑槽42之间，所述闸板11上设有闸位传感器，所述闸板11的底端设有稳定流态的稳流板8，所述翼板12盖合在凹槽41的开口端；

所述工作箱5与太阳能系统6连接固定，所述工作箱5中设有齿条式启闭机和控制系统，所述齿条式启闭机与双护翼闸门1连接，所述控制系统与超声波探头7和闸位传感器线性连接。

进一步的，所述立柱4上均设有2个凹槽41，且所述凹槽41对称设置在滑槽42的两侧。

进一步的，所述凹槽41中均设有8个超声波探头7。

进一步的，所述超声波探头7将渠道从渠底到闸顶分成8层监控区域，每层监控区域内设有4个超声波探头7。

进一步的，所述超声波探头7在凹槽41中倾斜设置，且在监控区域处于斜对角线上的两个超声波探头7相对设置。

进一步的，所述滑槽42的底端抵接底坎2，其顶端抵接工作箱5，所述凹槽41的长度小于滑槽42的长度，且所述凹槽41设置在立柱4的下部。

进一步的，所述双护翼闸门1的启闭方式设有多种，所述双护翼闸门1通过齿条、螺杆或钢丝绳驱动启闭。

进一步的，所述太阳能系统6包括太阳能板、太阳能杆和蓄电池，所述太阳能杆的下端贯穿工作箱5设置在立柱4的外侧。

进一步的，所述双护翼闸门在闭门时，护翼12盖合在在凹槽41的开口端，保护超声波探头7。

进一步的，所述双护翼闸门1、底坎2和立柱4均由铝合金铸造而成。

底坎安装在双护翼闸门的底部，在测量流速时起到约束断面的作用；护板安装在立柱外侧，保护立柱内的电气；立柱作为翼门的支撑机构；翼板在闸门的上下游方向均设有一个，其作为超声波探头的保护机构；太阳能系统为齿条式启闭机提供必要的动力源。齿条式启闭机控制闸板在闸道上开启或关闭，超声波探头测量过闸流速，闸位传感器测量闸板的起升高度。

工作原理：底坎、立柱和闸板合围成一个标准断面，设置的多层探头将渠道从渠底到闸顶分成多个区域，且监控区域由下到上，从密到疏布置，每个区域内均有一组4个超声波探头，控制系统通过安装在立柱上的超声波探头，用超声波时差法测量出过闸流速，用流速和强制断面计算出过闸流量，当闸板宽度为b，闸位传感器测量到闸板起升高度为h，超声波探头测量到过闸流速为v时，则可以计算出过闸流量q＝vhb。

本实施例具有如下的有益效果：

(1)通过采集闸位和流速拟合成流量，测流简单便捷，对流态要求低，能准确测得过闸流量，实现了通过调节闸位控制过闸流量大小的目的；

(2)设有多层探头，将渠道从渠底到闸顶分成多个区域，且监控区域由下到上，从密到疏布置，每个区域内均有一组4个超声波探头，从而减少了渠道中流态对测量精度的影响，增加准确性；

(3)解决了传统明确测流对水量模糊衡量、对流态要求高、测流困难等问题；

(4)为一体化的测控设备，改变了渠道现有前测后控、后控前测的分体式测量方式；

(5)有多种保护机制，安装有太阳能供电系统和远近程控制系统等适合长期户外工况使用；

(6)其结构简单、设计巧妙、效果显著；

(7)适应能力强，能满足渠道大部分工况的流量测量与控制；

(8)易于加工与装配，成本低，实用性强，适合大范围推广。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。