专利名称：一种用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，配合适当的控制系统，能够即时修正拉偏索长度，减小因水流导致铅鱼不能垂直下降到水底而产生的水深测量误差，从而提高测深精度。
背景技术：
吊箱式水文缆道测流系统中，吊箱是整个系统的核心，而铅鱼纠编系统是其中的重要组成部分。悬吊铅鱼作为测流取沙必须选用的沉载部件，是流速仪和水面、水深传感器的载体。其作用在于借助自身的重量克服水流冲击力，使流速仪能够垂直下放至预定位置，并稳定、准确地进行水深、流速测量。但是实际使用过程中，在水流冲击力作用下，整个铅鱼悬吊系统无法实现稳定停放，而向下游偏移，产生悬索偏角，致使搭载的流速仪、采样器或其他测量工具不能准确反映测点的实际水深和流速，从而产生测量误差。由于铅鱼拉偏 缆道属多力作用的柔性系统，牵涉因素多，受力复杂，且各因素的影响因系统状态不同而变化，虽然有关方面做了许多工作，至今仍无一套既精确又普遍适用的铅鱼悬索偏角测量装置和水深修正公式。
发明内容
为解决铅鱼从水面到测点位置过程中由于水流产生的偏移问题，本发明提供一种以力传感器为核心构成的结构简单、精度高的铅鱼悬索偏角测量装置，采用的技术方案如下一种用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，包括受力部分、传力部分和测力部分，所述受力部分包括滑轮(10)、套(11)、轴承(12)、孔用挡圈(13)、轴用挡圈(14)、轴(15)和滑轮座(16);铅鱼受到的水流冲击力通过滑轮(10)、轴承(12)、轴(15)传递到滑轮座(16);所述传力部分包括底座(17)、异形垫(18)、铰制螺栓(19)、传力螺栓(23)和螺母(24);所述传力螺栓(23)的一端通过螺纹与滑轮座(16)联接，另一端通过螺纹与力传感器(20)联接，将水流对铅鱼的冲击力传递到力传感器(20);铰制螺栓(19)联接滑轮座
(16)与底座(17)，防止工作过程中两者发生相对旋转；所述测力部分固定安装在底座(17)上，包括力传感器(20)、垫(21)和螺栓(22)，螺栓(22)用于将力传感器(20)的固定在底座(17)上，通过力传感器(20)将引起铅鱼悬索偏角的水流冲击力转换为电信号输出，并由控制系统根据采集到的信号，调节拉偏索的长度，实现铅鱼自动动态纠编。所述的用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，底座(17)通过铰制螺栓
(19)与滑轮座(16)联接，对整个偏角测量装置起到固定支撑作用。所述的用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，铰制螺栓(19)用于滑轮座
(16)与底座(17)的联接，防止滑轮座(16)在底座(17)中发生相对旋转。所述的用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，力传感器(20) —端通过螺纹与传力螺栓(23)联接，另一端由螺栓(22)固定于底座(17)，输出电信号的大小反映铅鱼悬索偏角。本发明的铅鱼悬索偏角测量装置，是一种以力传感器为核心的结构简单、精度高的铅鱼悬索偏角测量装置。
图I是本发明吊箱式测流系统工作原理示意图；
图2是本发明的一种实施结构主视图；图3是本发明的一种实施结构俯视图。图中1 :铅鱼绞车2 :改向滑轮3 :偏角测量装置4 :拉偏绞车5 :电机6 :滑轮7:拉偏缆8:主缆9:铅鱼10:滑轮11:套12:轴承13:孔用挡圈14:轴用挡圈15:轴16 :滑轮座17 :底座18 :异形垫19 :铰制螺栓20 :力传感器21 :垫22 :螺栓23 :传力螺栓24 :螺母。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。如图I所示，偏角测量装置3是铅鱼纠编系统中的重要组成部分，铅鱼9受水流冲击后将发生偏移，铅鱼悬索压向偏角测量装置3，所受压力最终由力传感器测取，水流冲击越大，偏角测量装置3受力越大，控制系统(图中未示出)可据此力的大小计算铅鱼悬索偏角，也可控制电机5驱动拉偏绞车4收放拉偏缆7，改正悬索偏角，从而构成结构简单、测量精度高的铅鱼纠编系统。如图2、图3所示，偏角测量装置3的结构示意图，包括受力部分、传力部分和测力部分。其中，受力部分包括滑轮10、套11、轴承12、孔用挡圈13、轴用挡圈14、轴15和滑轮座16。滑轮10与轴承12安装采用过盈配合，轴承12两端通过套11和孔用挡圈13固定于滑轮10上，轴15安装在滑轮座16上，通过轴用挡圈14固定，防止其跟随滑轮转动。铅鱼9受水流冲击后，悬索压向偏角测量装置中的滑轮10，经过轴承12、轴15、滑轮座16、传力螺栓23等将水流对铅鱼的冲击力传递到力传感器20。传力部分包括底座17、异形垫18、铰制螺栓19、传力螺栓23和螺母24。传力螺栓23的一端通过螺纹与滑轮座16联接，另一端通过螺纹与力传感器20联接，将水流对铅鱼的冲击力传递到力传感器20。铰制螺栓19联接滑轮座16与底座17，防止工作过程中两者发生相对旋转。测力部分固定安装在底座17上，包括力传感器20、垫21和螺栓22。通过力传感器20将引起铅鱼悬索偏角的水流冲击力转换为电信号输出，并由控制系统(图中未示出)根据采集到的信号，调节拉偏索的长度，实现铅鱼自动动态纠编。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，其特征在于，包括受力部分、传力部分和测力部分，所述受力部分包括滑轮(10)、套(11)、轴承(12)、孔用挡圈(13)、轴用挡圈(14)、轴(15)和滑轮座(16);铅鱼受到的水流冲击力通过滑轮(10)、轴承(12)、轴(15)传递到滑轮座(16);所述传力部分包括底座(17)、异形垫(18)、铰制螺栓(19)、传力螺栓(23)和螺母(24);所述传力螺栓(23)的一端通过螺纹与滑轮座(16)联接，另一端通过螺纹与力传感器(20)联接，将水流对铅鱼的冲击力传递到力传感器(20);铰制螺栓(19)联接滑轮座(16)与底座(17)，防止工作过程中两者发生相对旋转；所述测力部分固定安装在底座(17)上，包括力传感器(20)、垫(21)和螺栓(22)，螺栓(22)用于将力传感器(20)的固定在底座(17)上，通过力传感器(20)将引起铅鱼悬索偏角的水流冲击力转换为电信号输出，并由控制系统根据采集到的信号，调节拉偏索的长度，实现铅鱼自动动态纠编。
2.如权利要求I所述的用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，其特征在于底座(17)通过铰制螺栓(19)与滑轮座(16)联接，对整个偏角测量装置起到固定支撑作用。
3.如权利要求I所述的用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，其特征在于铰制螺栓(19)用于滑轮座(16)与底座(17)的联接，防止滑轮座(16)在底座(17)中发生相对旋转。
4.如权利要求I所述的用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，其特征在于:力传感器(20) —端通过螺纹与传力螺栓(23)联接，另一端由螺栓(22)固定于底座(17)，输出电信号的大小反映铅鱼悬索偏角。
全文摘要
本发明公开了一种用于水文缆道测流的铅鱼悬索偏角测量装置，包括受力部分、传力部分和测力部分，所述传力部分包括底座(17)、异形垫(18)、铰制螺栓(19)、传力螺栓(23)和螺母(24)；所述测力部分固定安装在底座(17)上，包括力传感器(20)、垫(21)和螺栓(22)，螺栓(22)用于将力传感器(20)的固定在底座(17)上，通过力传感器(20)将引起铅鱼悬索偏角的水流冲击力转换为电信号输出，并由控制系统根据采集到的信号，调节拉偏索的长度，实现铅鱼自动动态纠编。本发明的铅鱼悬索偏角测量装置，是一种以力传感器为核心的结构简单、精度高的铅鱼悬索偏角测量装置。
文档编号G01B21/22GK102735205SQ201210191449
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者周巍, 成建平, 梁立民, 武利生, 王若飞 申请人:太原理工大学