一种简易便携式用于地下水露头流速测量的装置的制作方法

本实用新型涉及一种流速测量装置，具体是一种简易便携式用于地下水露头流速测量的装置，适用于水文地质、工程地质领域。

背景技术：

无论是在水文地质调查还是在工程建设中，地下水露头往往是重要的地质点，通常需对其特征(如流速流量)加以描述。但一般情况下，限于多方面因素，在水文地质调查和工程建设中，对地下水露头流速的确定大多采用估测的方法，如利用矿泉水瓶及计时器进行测量，而这样得出的结果误差较大，无法获得其真实流速。而目前也没有专门用于地下水露头流速测量的仪器，本实用新型结合室内水文实验技术及流体力学理论涉及了一种简易便携式用于地下水露头流速测量的装置，简单易携、组装方便、造价低廉、利于推广。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种简易便携式用于地下水露头流速测量的装置。此装置能够用于地下水露头流速测量，而且此装置，简单易携、组装方便、造价低廉、利于推广。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：一种简易便携式用于地下水露头流速测量的装置，其特征在于：包括压强探测系统、差压量测系统以及水平调节系统；所述压强探测系统中利用毕托管作为测点的总压强和静压强的探测装置，所述差压量测系统中利用U型管差压计作为压差的测量装置，所述水平调节系统中利用水平仪基座以及支撑杆作为水平调节装置。

所述毕托管使用标准型毕托管，U型管差压计封液采用水溶液，毕托管的测压端口通过橡皮管与U型管差压计管口相连，U型管差压计底座两端各设置有一个螺孔，并通过连接螺栓与其下部水平仪基座相连接；水平仪基座上表面设置有水平气泡，能够辅助调节水平仪基座水平，其上表面还设置有两个螺孔，此处螺孔与U型管差压计底座两端的螺孔对应，二者通过连接螺栓相连；所述水平仪基座底部设置有三个螺孔，与其下部支撑杆相连。

所述支撑杆分别由头部、外套杆、内套杆以及固定螺栓组成，其头部为一小段螺杆，用于与水平仪基座底部螺孔相连，其内套杆独立可调节长度并能通过外侧螺栓将其与外套杆固定，通过调节各支撑杆至任意长度可调节水平仪水平。

其测量流速为0.15～2m/s。

所述U型管差压计上设置有刻度线。

本实用新型有如下有益效果：

1、本实用新型采用的仪器为毕托管、U型管差压计以及简易水平仪，整体构造简单，容易获取，造价低廉。

2、本实用新型的压强探测系统、差压量测系统以及水平调节系统为三个独立的部分，使用时可现场组合，简单易携。

3、U型管差压计与水平仪基座连接好后可通过支撑杆调节水平并固定，方便读数。

4、读取数字后通过简单的公式换算即可得到地下水露头流速，简单易学，操作方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的U型管差压计底座俯视图及左视图。

图3为本实用新型的水平仪基座仰视图及俯视图。

图4为本实用新型的支撑杆结构示意图。

图中：安装壳体1、伸缩杆2、防滑垫3、固定板4、电源按钮5、供电电源6、轴承座7、电动机8、主轴9、涡轮10、蜗杆11、齿轮12、齿条13、主动锥齿轮14、从动锥齿轮15。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

如图1-4，一种简易便携式用于地下水露头流速测量的装置，包括压强探测系统、差压量测系统以及水平调节系统。压强探测系统中利用毕托管1作为测点的总压强和静压强的探测装置，差压量测系统中利用U型管差压计5作为压差的测量装置，水平调节系统中利用水平仪基座9以及支撑杆11作为水平调节装置。毕托管推荐使用标准型毕托管，U型管差压计封液推荐为水溶液，毕托管的测压端口3、4通过橡皮管12与U型管差压计管口6相连。U型管差压计底座7两端各设置有一个螺孔19，并通过连接螺栓8与其下部水平仪基座9相连接。水平仪基座上表面设置有水平气泡10，用于辅助调节水平仪基座水平，另外其上表面设置有两个螺孔18，此处螺孔与U型管差压计底座两端的螺孔19对应，二者可通过连接螺栓8相连。水平仪基座底部设置有三个螺孔17，用于与其下部支撑杆11相连，支撑杆分别由头部13、外套杆14、内套杆15以及固定螺栓16组成。其头部为一小段螺杆，用于与水平仪基座底部螺孔相连，其内套杆独立可调节长度并能通过外侧螺栓将其与外套杆固定，通过调节各支撑杆至任意长度可调节水平仪水平。

进一步的，所述的流速测量装置测量范围一般为0.15～2m/s。在明渠流中，毕托管的测量范围一般为0.15～2m/s，而地下水露头可近似看成低流速小流量明渠流，且一般情况下流速可控制在0.15～2m/s范围内。

进一步的，所述的流速测量装置包括压强探测系统、差压量测系统以及水平调节系统。

进一步的，利用毕托管1探测端2探测测点的总压强和静压强，并利用U型管差压计5测量毕托管总压和静压，同时利用水平仪基座9以及支撑杆11可调节水平仪水平。

进一步的，毕托管推荐使用标准型毕托管，U型管差压计封液推荐为水溶液，毕托管的测压端口3、4通过橡皮管12与U型管差压计管口6相连。测量过程中，通过U型管差压计读取夜柱差后可根据1式求得其流速：

式中，v为测点流速，m/s；g为重力加速度，m/s²；h为U型管差压计的液柱差，m。此处可忽略毕托管的修正系数。

进一步的，所述的U型管差压计下部设置有一底座7，底座两端各设置有一个螺孔19，用于与其下部水平仪基座9相连接。

进一步的，所述的水平调节系统包括水平仪基座9和支撑杆11，水平仪基座上表面设置有水平气泡10，用于辅助调节水平仪基座水平，同时其上表面设置有两个螺孔18，此处螺孔与U型管差压计底座两端的螺孔19对应，二者可通过螺栓相连8，此外，水平仪基座底部设置有三个螺孔17，用于与其下部支撑杆11相连。在利用支撑杆调节水平仪水平时，以水平气泡居中为水平仪水平标志。

进一步的，所述的支撑杆分别由头部13、外套杆14、内套杆15以及固定螺栓16组成。

进一步的，所述的支撑杆头部为一小段螺杆，用于与水平仪基座底部螺孔相连，其内套杆独立可调节长度并能通过外侧螺栓将其与外套杆固定，通过调节各支撑杆至任意长度可调节水平仪水平。三个支撑杆均可随意调节其长度，以适应不同的场地如平地、斜坡等。

安装方法：将U型管差压计底座与水平仪基座用螺栓连接，而后将支撑杆头部与水平仪基座底部螺孔连接，并将支撑杆放置于地面，同时调节支撑杆的内套杆长度至适宜位置，使水平仪水平，最后，利用橡皮管连接U型管差压计和毕托管。

工作过程，在进行地下水露头流速测量时，首先连接好U型管差压计与水平仪并调节水平仪水平，以水平气泡居中为标志，然后用橡皮管连接好U型管差压计管口与毕托管测压端口，最后将毕托管正对地下水露头测点进行探测，并读取U型管差压计液柱差，通过公式换算即可得到其流速。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。