一种堰体校测装置及其校测方法
【专利摘要】本发明涉及量水建筑物的检测设备，具体地说是一种堰体校测装置及其校测方法，装置包括上、下测板及测棒，上、下测板连接为一体、并放置在被测堰体上，堰体上开有堰口，测棒放在该堰口上；上测板上开有凹口，下测板由凹口露出的部分为基面；上测板上安装有测量堰口宽度的刻度尺，下测板上分别安装有检验堰体水平度的纵向水平器和控制上测板横向水平度的横向水平器；方法为将校测装置放置在被测堰体上，利用测深尺测出由上测板上的凹口中露出的基面与测棒之间的距离，再利用正弦函数的定义公式计算出测棒中心与堰底之间的距离，即可得出堰口的深度。本发明装置结构简单、取材广泛，使用时不受气候影响；方法操作简单，成本低，测量准确。
【专利说明】一种堰体校测装置及其校测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及量水建筑物的检测设备，具体地说是一种堰体校测装置及其校测方法。
【背景技术】
[0002]在水利普查中，需要对历史资料不建全而工作量大、涉及面广的中小渠道上的特设量水建筑物做工程查勘，确定其实际过流能力。随着全国范围水利普查工作的全面开展，中小型量水堰成为普查中需要全面校测的标准量水设备。
[0003]水利渠系上有大量特设量水建筑物，灌区为了按照用水计划准确、合理地向各级渠道和田间输配水量，同时也是为了合理征收水费以及灌区用水管理工作的需要，就必须对灌区各渠道的流量进行测量，堰是应用最广的特设量水建筑物之一。对于中小型特设量水建筑物，由于数量众多且经过多年运行，大多数资料不全或没有资料可查；为确保普查结果准确，在开展现场清查中，采取实地访问、工程查勘和现场测量等方式，查清量水建筑物的实际规模和量水能力。
[0004]这项工作的进行，通常是采取传统方法测量。为了对其几何精度测量尤其是过流能力校验的需要，通常采用携带多种长度、位置、平整度和量水器具等测量工具，由多人配合进行多种人工读数测量，不仅测量数据量多，而且测量过程复杂、耗时长，难以保证测量精度，还增加了劳动强度和测量成本。
【发明内容】
[0005]为了解决堰体测量问题，本发明的目的在于提供一种堰体校测装置及其校测方法。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007]本发明校测装置包括上测板、下测板及测棒，其中上测板及下测板连接为一体、并放置在被测堰体上，所述堰体上开有堰口，测棒放在该堰口上；所述上测板上开有凹口，下测板由所述凹口露出的部分为基面，通过测深尺测出基面与测棒之间的距离；所述上测板上安装有测量堰口宽度的刻度尺，所述下测板上分别安装有检验堰体水平度的纵向水平器和控制上测板横向水平度的横向水平器。
[0008]其中:所述上测板及下测板的形状相同，均为角铁形状；所述上测板的水平板与下测板的水平板相连接、部分重叠，上测板的竖直板与下测板的竖直板相平行；所述纵向水平器及横向水平器分别安装在下测板的水平板上，所述刻度尺安装在上测板的竖直板上、位于纵向水平器及横向水平器的上方，刻度尺的长度大于堰口的宽度；所述上测板的竖直板安装刻度尺的一面在下测板的水平板上的投影与下测板的水平板长度方向的中心线共线；所述凹口开在上测板的水平板上，下测板的水平板由凹口露出的部分为基面；所述上测板与下测板的长度相等，并且大于所述堰口的宽度；所述下测板与上测板的结合部开有结构槽；所述堰口的夹角为90°，放在堰口上的测棒与堰口两侧的侧壁相抵接。[0009]本发明的校测方法为:将所述校测装置放置在被测堰体上，利用测深尺测出由上测板上的凹口中露出的基面与测棒之间的距离，再利用正弦函数的定义公式计算出测棒中心与堰底之间的距离，即可得出堰口的深度。具体步骤为:
[0010]A.将所述校测装置放在被测的堰体上，下测板的竖直板靠在堰体上，上测板的水平板搭在堰体的顶面上，利用纵向水平器测出堰体的水平度，利用横向水平器调整上测板的横向水平度，通过刻度尺测量出堰口的宽度；
[0011]B.在凹口内放入测深尺，测深尺靠在下测板的竖直板上，测深尺的底端放在测棒上，顶端与所述基面持平，利用测深尺测出基面与测棒之间的距离；
[0012]C.堰口的夹角为90°，测棒的直径已知，利用正弦函数的定义公式计算出测棒中心与堰底之间的距离；
[0013]D.基面与测棒之间的距离、测棒中心与堰底之间的距离以及测棒半径之和，即为堰口的深度。
[0014]本发明的优点与积极效果为:
[0015]1.本发明的校测装置采用尺形结构，是一种集成化的水利测量装置，结构简单，携带方便，轻巧实用，成本低，不会因忘记带某个测具而影响整个校测工作。
[0016]2.本发明的校测装置不受气候影响，保护效果好。
[0017]3.本发明的校测装置纵向水平器为内嵌式结构、安装在下测板上，在现场运输中得到有效保护，不会发生碰伤的现象。
[0018]4.本发明的校测装置使用非常方便，只要将其放到堰体上，即可实现快速校测。
[0019]5.本发明的校测装置本体可用铝合金等轻型材料制造，也可用其他如塑料、有色/黑色金属或各种型材制造加工制作，用材省，不易受冲击破坏。
[0020]6.本发明的校测装置适合水利现场的野外环境应用。
[0021 ] 7.本发明的校测方法操作简单，测量准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构主视图；
[0023]图2为图1的俯视图；
[0024]图3为图1的左视图；
[0025]图4为堰体的结构主视图；
[0026]图5为本发明上、下测板安装在一起的主视图；
[0027]图6为图5的左视图；
[0028]图7为图5的俯视图；
[0029]其中:1为上测板，2为下测板，3为堰体，4为测棒，5为纵向水平器，6为横向水平器，7为堰口，8为凹口，9为刻度尺，10为基面，11为结构槽。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0031]如图1?7所示，本发明的堰体校测装置包括上测板1、下测板2及测棒4，其中上测板I及下测板2的形状相同，均为角铁形状，上测板I的水平板下表面与下测板2的水平板上表面连接为一体、部分重叠，上测板I的竖直板与下测板2的竖直板相平行；连接为一体的上测板I及下测板2放置在被测的堰体3上，该堰体3上开有夹角为90°的堰口 7，测棒4放在该堰口 7上，测棒4与堰口 7两侧的侧壁相抵接。
[0032]在下测板2的水平板未与上测板I的水平板连接部分的上表面，分别安装有纵向水平器5及横向水平器6，纵向水平器5用于检验被测的堰体3的水平度，横向水平器6可调整控制上测板I的横向水平度。上测板I的竖直板上安装有测量堰口 7宽度的刻度尺9，该刻度尺9位于纵向水平器5及横向水平器6的上方，刻度尺9的长度大于堰口 7的宽度；上测板2的竖直板安装刻度尺9的一面在下测板2的水平板上的投影与下测板2的水平板长度方向的中心线共线，即上、下测板1、2的水平板有一半是重叠的。上测板I与下测板2的长度相等，并且大于堰口 7的宽度(即堰口上沿开口的长度)，这样就能够搭在堰口 7上沿的堰顶。上测板I的水平板中部开有一个凹口 8，该凹口 8的宽度要保证测深尺能够进入；下测板2的水平板由凹口 8中会露出一部分，露出的部分即为基面10。在下测板2与上测板I的结合部开有结构槽11，保证测深尺能够垂直放置到位，避免角缘处的相互干涉产生不良效果。
[0033]本发明的校测方法为:
[0034]将本发明的校测装置放置在被测的堰体3上，利用测深尺测出由上测板I上的凹口 8中露出的基面10与测棒4之间的距离，再利用正弦函数的定义公式计算出测棒4中心与堰底之间的距离，即可得出堰口 7的深度。具体步骤为:
[0035]A.将本发明的校测装置放在被测的堰体3上，下测板2的竖直板靠在堰体3上，上测板I的水平板搭在堰体3的顶面上，利用纵向水平器5测出堰体3的水平度，利用横向水平器6调整上测板I的横向水平度，以便于精确测量堰底位置，通过刻度尺9测量出堰口7的宽度；
[0036]B.在凹口 8内放入测深尺，测深尺靠在下测板2的竖直板上，测深尺的底端放在测棒4上，顶端与所述基面10持平，利用测深尺测出基面10与测棒4之间的距离；
[0037]C.堰口 7的夹角为90°，测棒4的直径已知，测棒4的圆心与堰底之间的连线将90°夹角平分，利用正弦函数的定义公式计算出测棒4中心与堰底之间的距离；
[0038]D.基面10与测棒4之间的距离、测棒4中心与堰底之间的距离以及测棒4半径之和，即为堰口 7的深度，从而验证堰的过流能力，即流量测量范围。
[0039]本发明适用范围广，还可应用于其它相关领域(如试验室或其他现场液体流量测量的场所)，保护力度大，效果好。
【权利要求】
1.一种堰体校测装置，其特征在于:包括上测板(I)、下测板(2)及测棒(4)，其中上测板(I)及下测板(2)连接为一体、并放置在被测堰体(3)上，所述堰体(3)上开有堰口(7)，测棒(4)放在该堰口(7)上；所述上测板(I)上开有凹口(8)，下测板(2)由所述凹口(8)露出的部分为基面(10)，通过测深尺测出基面(10)与测棒(4)之间的距离；所述上测板(I)上安装有测量堰口(7)宽度的刻度尺(9)，所述下测板(2)上分别安装有检验堰体(3)水平度的纵向水平器(5)和控制上测板(I)横向水平度的横向水平器(6)。
2.按权利要求1所述的堰体校测装置，其特征在于:所述上测板(I)及下测板(2)的形状相同，均为角铁形状。
3.按权利要求2所述的堰体校测装置，其特征在于:所述上测板(I)的水平板与下测板(2)的水平板相连接、部分重叠，上测板(I)的竖直板与下测板(2)的竖直板相平行；所述纵向水平器(5)及横向水平器(6)分别安装在下测板(2)的水平板上，所述刻度尺(9)安装在上测板(I)的竖直板上、位于纵向水平器(5)及横向水平器(6)的上方，刻度尺(9)的长度大于堰口(7)的宽度。
4.按权利要求3所述的堰体校测装置，其特征在于:所述上测板(2)的竖直板安装刻度尺(9)的一面在下测板(2)的水平板上的投影与下测板(2)的水平板长度方向的中心线共线。
5.按权利要求2所述的堰体校测装置，其特征在于:所述凹口(8)开在上测板(I)的水平板上，下测板(2 )的水平板由凹口( 8 )露出的部分为基面(IO )。
6.按权利要求1所述的堰体校测装置，其特征在于:所述上测板(I)与下测板(2)的长度相等，并且大于所述堰口(7)的宽度。
7.按权利要求1所述的堰体校测装置，其特征在于:所述下测板(2)与上测板(I)的结合部开有结构槽(11)。
8.按权利要求1所述的堰体校测装置，其特征在于:所述堰口(7)的夹角为90°，放在堰口( 7)内的测棒(4)与堰口( 7)两侧的侧壁相抵接。
9.一种按权利要求1至8任一权利要求所述堰体校测装置的校测方法，其特征在于:将所述校测装置放置在被测堰体(3)上，利用测深尺测出由上测板(I)上的凹口(8)中露出的基面(10)与测棒(4)之间的距离，再利用正弦函数的定义公式计算出测棒(4)中心与堰底之间的距离，即可得出堰口( 7 )的深度。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于:具体步骤为: A.将所述校测装置放在被测的堰体(3)上，下测板(2 )的竖直板靠在堰体(3 )上，上测板(I)的水平板搭在堰体(3)的顶面上，利用纵向水平器(5)测出堰体(3)的水平度，利用横向水平器(6)调整上测板(I)的横向水平度，通过刻度尺(9)测量出堰口(7)的宽度； B.在凹口(8)内放入测深尺，测深尺靠在下测板(2)的竖直板上，测深尺的底端放在测棒(4)上，顶端与所述基面(10)持平，利用测深尺测出基面(10)与测棒(4)之间的距离； C.堰口(7)的夹角为90°，测棒(4)的直径已知，利用正弦函数的定义公式计算出测棒(4)中心与堰底之间的距离； D.基面(10)与测棒(4)之间的距离、测棒(4)中心与堰底之间的距离以及测棒(4)半径之和，即为堰口(7)的深度。
【文档编号】G01B5/18GK103791799SQ201210429210
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】王振颖, 曹丽娜, 任聃, 马涛, 姚丽丽, 黄猛, 董婷婷 申请人:辽宁省水利水电科学研究院