一种基于特征标志物浮标的流速测量装置的制作方法

文档序号:11382442阅读:257来源:国知局

本实用新型涉及室内流速测量装置,具体涉及一种基于特征标志物浮标的流速测量装置。



背景技术:

近几年,沉积模拟实验越来越得到重视,水槽模拟实验具有重要的理论意义与应用意义,可对砂体搬运沉积过程进行详细描述,预测沉积体系的展布格局,优质储层的时空展布,不同阶段的砂体变迁;当与开发区块的静动态条件相结合时,可以近似重现开发目的层砂泥岩的叠置样式、垂向序列及平面分布,描述和预测储层的非均质性,进而研究剩余油的分布规律。

在水槽模拟实验中,砂体沉积作用与水动力密切相关,水的流速影响了砂体的搬运能力与砂体沉积展布样式改造快慢。目前,测水流流速的仪器与方法有许多,有流速仪、电解质脉冲法、颜色示踪法还有流量法,这些方法要么测量步骤复杂,要么测量结果不准确,均存在一定的弊端。发明专利“基于移动智能终端的流速测量方法”(申请号201310499125.9)利用图像处理设备对示踪物进行跟踪拍摄,然后采用移动智能终端对拍摄的图像进行处理并计算出示踪物的移动速度,间接得出水流速度。这种方式只是对单个示踪物的两个位置进行跟踪拍摄,由于水流的不稳定及混流的存在,测量的结果往往误差较大。



技术实现要素:

为解决以上问题,本实用新型提供一种测量结果准确、稳定的基于特征标志物浮标的流速测量装置。

本实用新型采用的技术方案是:一种基于特征标志物浮标的流速测量装置,包括水槽,其特征在于:所述水槽内的流体表面上投放有若干浮标,所述水槽的两侧等间距均设有数量相等的图像采集器,所述图像采集器均通过信号线与中央处理器相连,所述中央处理器内集成有图像处理器。

作为优选,若干所述浮标为形状大小相同或不同的外形规则的浮标,均采用低密度不吸水材料制成。

作为优选,若干所述浮标涂抹不同颜色。

作为优选,所述水槽两侧的图像采集器对称设置。

作为优选,所述水槽上设有温度感应器和湿度感应器,所述温度感应器和湿度感应器均通过信号线与中央处理器相连。

本实用新型取得的有益效果是:通过在水槽内的流体表面上投放若干浮标,在水槽两侧等间距均设有数量相等的图像采集器,可以实现对不同时间段,不同浮标的图像采集;通过图像处理器和中央处理器对采集到的图像进行处理和计算,剔除掉误差较大的数据,对其余数据计算并求得平均值,即可得到流体的流速。

附图说明

图1本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更一步的说明。

如图1所示,本实用新型的一种基于特征标志物浮标的流速测量装置,包括水槽1,实验测量时,向水槽1内注入流体和砂石,待砂石沉积和流体稳定后,在水槽1内的流体表面上投放若干浮标2,投放浮标2的个数根据水槽1的宽度和水槽1内流体速度而定,保证投放的浮标2没有重叠和碰撞。在水槽1的两侧对称等间距设有数量相等的图像采集器3,图像采集器3均通过信号线与中央处理器5相连,中央处理器5内集成有图像处理器4。

为保证图像采集器3能够对每个浮标2的图像进行采集,并在图像处理器4和处理器5内能够快速采集的图像进行区分和计算。若干浮标2采用低密度不吸水材料制成,且所有浮标2均涂抹成不同颜色,所有浮标2均为形状大小相同或不同的外形规则的浮标。

为保证模拟实验的数据尽量真实准确,在水槽1上还设有温度感应器6和湿度感应器7,温度感应器6和湿度感应器7通过信号线与中央处理器5相连,通过温度感应器6和湿度感应器7检测实验室内水槽1周边的温度和湿度,调整实验室内的温度和湿度值,使得水槽1周边的温度和湿度达到需要模拟自然河流所处的环境值。

本实用新型的工作原理是:在进行实验测量前,首先根据流体性质确定浮标2的类型、大小、样式。浮标2选择原则:密度应比流体小,材质轻,浮力大;重量要适中,过重则笨,过轻则浮;形状规则,便于确定位置;大小适中,根据水槽大小而定;特征醒目,可供选择颜色多样且醒目突出,便于观察;选定浮标后,进行标号,至少选定四至五个浮标样品。根据实验要求,选择合适的图像采集器3,并调至合适角度,将图像采集器3安装到水槽1的两侧,确保摄像到浮标2完整的运动过程。

向水槽1中注入砂体和流体,调整实验内的温度与湿度值,控制好水槽1内的流体注入流量,以保证最大程度模拟自然流体流动。

待水槽1内注入的砂体沉积且流体稳定后,将所选浮标2从水槽1起始端合适位置,垂直轻放,待浮标2沿流向自然运动到水槽1另一端合适位置时,可取回浮标,记录下浮标始末的瞬时时间t以及t’。由图像处理器4和中央处理器5对图像采集器3采集到的浮标1的图像进行网格化处理,并准备读出各浮标坐标位置。根据公式并结合水槽实际长宽值,计算出浮标实际运动距离。再根据公式△t=t’-t计算出浮标运动时间。再根据速度公式v=s/△t计算出浮标运动速度。依据同样的原理,计算出其他各浮标样品的速度。关闭摄像设备,做好原始数据整理。测量结束。

将整理好的数据进行一定的处理与分析,剔除掉误差较大的数据,保留其他数据,并将多个浮标样品所测的数据取其平均值,即得流体流速,即:

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