一种多功能便携式测深杆的制作方法

本实用新型属于水利水文勘测仪器技术领域，具体涉及一种多功能便携式测深杆。

背景技术：

测深杆是水深测量的主要工具之一，在水文研究中，我们通常需要测量水深以及需测量出在0.2、0.6、0.8相对水深处的流速等相关信息。传统的涉水测验工作需要三人同时进行，其中由1号员工使用测深杆侧测量水的标准深度尺寸，由2号员工将1号员工所测出的标准深度尺寸记录，并乘以相对系数计算出流速仪应放置于水面下的相对水深尺寸，由3号员工将安装有流速仪的侧速悬杆放置于由2号员工计算出的流速仪在水面下的相对深度处，由2号员工开始根据侧速悬杆所在位置对测量时间和测量数据进行记录，此方式需要使用的测量仪器较多，不方便携带，并且需要多人合作才能完成测量，测量难度大，并且需要较多的人力资源，而且由于人工计算或操作期间会耽误时间，造成在测量0.2、0.6、0.8相对水深时不是同一时刻的流速，使测量的精确度难以保证，从而使测量的误差大。

技术实现要素：

针对现有水利水文勘测仪器存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种便携式多功能测深杆，该测深杆而且结构简单、携带方便，单人便可操作测深杆对相对水深处的流速进行测量作业，并且通过探测杆可以直接得出并记录相对深度的水流流速，从而解决了进行涉水测验工作时需要使用仪器多、需要多人合作完成、测量误差大的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种多功能便携式测深杆，其特征在于，包括探测单元和控制单元，控制单元上设有控制面板；所述探测单元包括固定架和悬杆组，所述固定架包括十字结构状骨架，骨架沿圆周依次间隔轴向设有4个v形测量滑道，所述骨架的上下两端分别固定有顶板和底板；所述控制单元设置在顶板上，所述控制单元包括固定在顶板上端的装置壳，装置壳内设有驱动机构、定位模块、信息储存模块和控制器，所述定位模块与信息储存模块通信连接，所述控制器通过电线与驱动机构和信息储存模块控制连接；所述骨架的第二、第三、第四测量滑道内均设有竖置的螺纹丝杆，螺纹丝杆的下端垂直转动固定在底板上，所述螺纹丝杆的上端垂直转动固定在顶板上并穿过顶板与驱动机构传动连接，通过驱动装置可分别驱动固定架内的螺纹丝杆在测量滑道内水平转动；所述悬杆组包括主杆和辅杆，所述主杆固定嵌装在第一测量滑道内，且主杆的外端面上刻有用于测量水深的主标尺，所述第二、第三和第四测量滑道内的螺纹丝杆上均匹配套装有辅杆，辅杆的外端面上均刻有辅标尺，所述辅杆的左右两端面分别与对应测量滑道的两侧壁滑动接触，所述第二、第三和第四测量滑道内辅杆上辅标尺的刻度分划值每一刻度单位的实际长度值分别是标准值的0.8、0.6和0.2倍，当所述螺纹丝杆转动时会驱使辅杆在对应测量滑道内沿测量滑道两侧壁上下垂直滑动，使辅杆上辅标尺与主杆上主标尺在水平面具有相同的刻度；3个所述辅杆外端面的底端均设有用于测量水流速度的测流组件，所述测流组件通过电线与信息储存模块信连接。

所述驱动机构、定位模块、信息储存模块经控制器与控制面板相连接构成了测深杆控制系统。

所述辅杆的中部竖向开有贯穿辅杆且与所述螺纹丝杆相适配的螺纹孔。

所述装置壳上端面的中部设有把手，把手包括固定杆和把手环，所述固定杆的一端固定在装置壳的上端面中部，所述固定杆的另一端与把手环固定在一起。

所述驱动机构包括步进电机和电源，所述电源固定设置在顶板上，所述顶板上端面与第二、第三、第四测量滑道内螺纹丝杆对应的位置处均设有1个步进电机，3个所述步进电机均通过控制器与电源控制连接，所述步进电机的电机转轴与对应延伸出顶板的螺纹丝杆传动连接在一起，通过控制器可驱动步进电机带动螺纹丝杆在测量滑道内水平转动。

所述第二、第三、第四测量滑道内辅杆的高度尺寸分别是所述第一测量滑道内主杆高度尺寸的0.8倍、0.6倍和0.2倍。

所述骨架包括立柱，立柱的外环面沿圆周均匀间隔焊接固定有4块径向设置的立板，立板的上下两端面均分别与立柱的上下两端面齐平，每两块相邻的立板之间构成一个v形测量滑道。

所述装置壳内安装有水深探测器，所述主杆外端面上固定有与主标尺相对应的电水位探测线，电水位探测线与水深探测器连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种多功能便携式测深杆，结构简单，包括探测单元和控制单元，所述探测单元包括固定架和悬杆组，控制单元设置在固定架的上方，所述控制单元包括固定在顶板上端的装置壳，装置壳上设有控制面板，装置壳内设有驱动机构、定位模块、信息储存模块和控制器，所述驱动机构、定位模块、信息储存模块经控制器与控制面板相连接构成了悬杆控制系统；固定架上沿圆周依次间隔轴向设有4个v形测量滑道，固定架的第二、第三、第四测量滑道内均设有竖置的螺纹丝杆，螺纹丝杆的顶端与驱动机构传动连接，悬杆组包括安装在第一测量滑道内的主杆和安装在第二、第三、第四测量滑道内的辅杆，所述主杆的外端面上刻有用于测量水深的主标尺，辅杆的外端面上均刻有辅标尺，且第二、第三、第四测量滑道内的辅杆外端面上辅标尺的刻度分划值每一刻度单位的实际长度值分别是标准值的0.8、0.6和0.2倍，辅杆的外端面底端均设有用于测量水流速度的测流组件，所述测流组件通过电线与信息储存模块信连接，在使用时可以直接根据主杆所测得水深尺寸通过驱动机构驱使辅杆在对应测量滑道内沿测量滑道两侧壁上下垂直滑动，使辅杆上辅标尺伸入水中的相对刻度值与主杆上主标尺伸入水中的刻度值相同，从而各辅杆底端的测流组件会直接侧向量相对深度的水流速度，单人便可操作，不需要人工计算相对深度尺寸，使操作更加便捷，并且测流组件所测出的数据会通过电线传送至信息储存模块中，信息储存模块会结合定位模块发出的位置信息对水流数据进行储存，从而可以同时记录相对深度的水流流速，使测量数据更加准确。

本实用新型提供一种便携式多功能测深杆，结构简单、携带方便，单人便可操作测深杆对相对水深处的流速进行测量作业，并且通过探测杆可以直接得出并记录相对深度的水流流速，从而解决了进行涉水测验工作时需要使用仪器多、需要多人合作完成、测量误差大的问题。

附图说明

图1是本实用新型立体结构示意图。

图2是本实用新型固定架结构示意图。

图3是本实用新型骨架结构示意图。

图4是本实用新型探测单元剖视结构示意图。

图5是本实用新型螺纹丝杆结构示意图。

图6是本实用新型驱动机构步进电机位置示意图。

图7是本实用新型辅杆结构示意图。

图8是本实用新型悬杆组展开视图。

图9是本实用新型控制面板结构实体图之一。

图10是本实用新型控制面板结构实体图之二。

图11是本实用新型测深杆控制系统示意图。

图12是本实用新型电水位探测线安装位置示意图。

图中标号：1为探测单元，111为底板，112为骨架，1121为立柱，1123为立板，113为顶板，121为主杆，122为主标尺，123为第一辅杆，124为第一辅标尺，125为第二辅杆，126为第二辅标尺，127为第三辅杆，128为第三辅标尺，13为第一测量滑道、14为第二测量滑道，15为第三测量滑道，16为第四测量滑道，17为螺纹通孔，2为控制单元，21为装置壳，222为第一步进电机，223为第二步进电机，224为第三步进电机，23为定位模块，24为信息储存模板，25为控制器，5为把手，6为螺纹丝杆，7为测流组件，8为控制面板，9为电水位探测线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

本实施例提供了一种便携式测深杆，如图1-9所示，包括探测单元1和安装在探测单元1上的控制单元2，控制单元2上设有控制面板8，探测单元1包括固定架和安装在固定架上的悬杆组，固定架包括十字结构状骨架112，骨架沿圆周依次间隔轴向设有4个v形测量滑道，具体地：如图6所示骨架112包括立柱1121，立柱1121的外环面沿圆周均匀间隔焊接固定有4块径向设置的立板1122，立板1122的上下两端面均分别与立柱1121的上下两端面齐平，每两块相邻的立板1122之间构成一个v形测量滑道，立柱1122四周的测量滑槽依次划分为第一测量滑道13、第二测量滑道14、第三测量滑道15、第四测量滑道16。

骨架112的上下两端分别焊接固定有顶板113和底板111，控制单元2设置在顶板113上，控制单元2包括中空下端为口的装置壳21，装置壳21盖装在顶板113上并通过螺栓与顶板113固定在一起，装置壳21上端面的中部设有把手，把手包括固定杆和把手环，固定杆的一端固定在装置壳的上端面中部，固定杆的另一端与把手环焊接固定在一起，装置壳21内的顶板113上固定设有控制器、驱动机构、定位模块和信息储存模块，定位模块通过电线与信息储存模块通信连接，定位模块会通过电线向信息储存模块发送控制单元的实时位置信息，驱动机构和信息储存模块通过电线与控制器控制连接，通过控制器可驱使控制驱动机构和信息储存模块开始工作，控制器通过电线与控制面板连接构成了测深杆控制系统。

如图4、图6所示，固定架骨架的第二测量滑道14、第三测量滑道15和第四测量滑道16内均设有竖置的螺纹丝杆6，螺纹丝杆6的下端垂直转动固定在底板上，所述螺纹丝杆的上端垂直转动固定在顶板上并穿过顶板与驱动机构传动连接，具体地：如图4所示，位于第二测量滑道14、第三测量滑道15和第四测量滑道16内的顶板113和底板114的中部均竖向开有通孔，通孔内均套装有固定轴承，同一测量滑道内的上下两个通孔均为同轴心设置，测量滑道内的螺纹丝杆6的上下两端分别套装固定在对应的固定轴承内，且第二测量滑道14、第三测量滑道15和第四测量滑道16内的螺纹丝杆6的顶端均向上延伸入装置壳21内，并与驱动机构传动连接。

驱动机构包括步进电机和电源，电源固定设置在顶板113上，顶板113与第二测量滑道14、第三测量滑道15和第四测量滑道16位置对应的上端中部依次固定有第一步进电机222、第二步进电机223和第三步进电机224，三个步进电机均通过控制器与单元连接在一起，第一步进电机222、第二步进电机223和第三步进电机224的电机转轴分别与对应延伸如装置壳21内的螺纹丝杆传动连接在一起，通过控制器可分别控制第一步进电机222、第二步进电机223和第三步进电机224带动对应的螺纹丝杆6在测量滑道内水平转动。

如图8所示，悬杆组包括主杆121、第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127，第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127的高度尺寸分别是主杆121高度尺寸的0.8倍、0.6倍和0.2倍，主杆与辅杆均为扇柱结构状杆件，第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127的中部均竖向设有贯穿杆体的螺纹通孔17，主杆121固定嵌装在第一测量滑道内13，且主杆121的外端面上刻有用于测量水深的主标尺122，第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127分别匹配套装在第二测量滑道14、第三测量滑道15和第四测量滑道16内螺纹丝杆6上，且测量滑道内辅杆的左右两端面分别与对应测量滑道的两侧壁贴触在一起，当测量滑道内的螺纹丝杆6转动时，由于螺纹丝杆6上的辅杆左右两端面与测量滑道的两侧壁贴触在一起，所以套装在螺纹丝杆6上的辅杆不能跟随螺纹丝杆6在测量滑道内转动，只能根锁螺纹丝杆6的转动沿测量滑道的两侧壁上下垂直移动。

第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127的外端面上分别刻有第一辅标尺124、第二辅标尺126和第三辅标尺128，第一辅标尺124、第二辅标尺126和第三辅标尺128的刻度分划值每一刻度单位的实际长度值分别是标准值的0.8、0.6和0.2倍，当通过驱动机构驱使第二测量滑道14、第三测量滑道15和第四测量滑道16内的第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127沿测量滑道上下滑动时，可使辅杆上辅标尺与主杆上主标尺在水平面具有相同的刻度。

第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127的外端面所述辅杆外端面的底端均设有用于测量水流速度的测流组件7，测流组件包括安装座和测流仪，安装座通过螺栓与辅杆固定连接在一起，测流仪匹配安装在安装座上，且测流仪的测流孔与对应辅杆上辅标尺的0刻度线在同一水平面上，测流仪通过电线与信息储存模块通信连接。

如图11所示，将本实施例测深杆运用至涉水测验工作中，首先将本实施例测深杆组装完成，在未使用状态下辅杆上辅标尺的0刻度线与主杆上主标尺的0刻度线在动一水平面上，然后单人手握把手将测深杆提起放置需探测的水流中，使底板111伸入水底的泥土中，通过操控控制面板启动测深杆上的测深杆控制系统，然后观察测深杆主杆121上主标尺122所测得的水深尺寸，将观测到的水深尺寸输入控制面板中，然后点击控制面板的启动按钮，控制面板会向测深杆控制系统的控制器发送数字信号，控制器接收到数字信号后，会根据数字信号分别控制第一步进电机222、第二步进电机223和第三步进电机224驱使第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127沿测量滑道向上移动对应高度，及使第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127上辅标尺与主标尺所测得水深尺寸相同的刻度线在同一水平面上，待控制器根据数字信号控制步进电机完成移动动作后，控制器会向控制面板发送完成信号，控制面板接收到移动完成信号后会，与启动按键相对应的指示灯会发出绿色亮光，由于第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127上辅标尺的刻度分划值每一刻度单位的实际长度值分别是标准值的0.8、0.6和0.2倍，所以此时第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127上的测流组件分别位于水流对应系数的相对深度位置处，不需要人工计算相对深度尺寸，操作便捷，单人便可完成操作；当操作人员观测到与启动按键相对应的指示灯会发出绿色亮光后，操作人员点击控制面板上的储存按键，控制面板会向控制器发送开始侧流命令，控制器接收到侧流命令后会控制定位模块、信息储存模块和各辅杆上的测流仪同时开始工作，定位模块向信息储存模块发送测深杆的实时位置信息，各辅杆上的测流仪开始工作后会将所测不同相对深度水流的流速数据传输至信息信息储存模块中，信息储存模块接收到各测流仪所传送的数据后会结合定位模块所发送的实时位置信息对测量数据进行储存，待信息储存模块将测量数据储存完成后会向控制器发出测量完成信号，控制器接收到测量完成信号后会向控制面板发送测量完成信号，控制面板接收到测量完成信号后，控制面板上与储存按键相对应的指示灯会发出绿色亮光，此时测验完成，由于信息储存模块是同时对不同相对深度水流的流速数据进行同时储存的，所以使测量数据更加准确。

本实用新型实施例提供的便携式多功能测深杆，结构简单、携带方便，单人便可操作测深杆对相对水深处的流速进行测量作业，并且通过探测杆可以直接得出并记录相对深度的水流流速，从而解决了进行涉水测验工作时需要使用仪器多、需要多人合作完成、测量误差大的问题。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，控制面板的型号不同。

所述装置壳21内安装有水深探测器，水深探测器通过电线与控制器连接在一起，如图12所示，主杆外端面上固定有与主标尺相对应的电水位探测线9，电水位探测线9与水深探测器连接，在使用时水深探测器可通过电水位探测线直接测出水深尺寸并向控制器发出数字信号。

将本实施例测深杆运用至涉水测验工作中，首先将本实施例测深杆组装完成，在未使用状态下辅杆上辅标尺的0刻度线与主杆上主标尺的0刻度线在动一水平面上，然后单人手握把手将测深杆提起放置需探测的水流中，使底板111伸入水底的泥土中，然后操控如图10所示的控制面板，电机控制面板启动按键，控制面板会向控制器发出工作命令，控制器接收到工作命令后会控制水深探测器开始工作，水深探测器开始工作后会通过电水位探测线直接测出水深尺寸并向控制器发出与测出水深尺寸相对应的数字信号，当控制器接收到数字信号后，会根据数字信号分别控制第一步进电机222、第二步进电机223和第三步进电机224驱使第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127沿测量滑道向上移动对应高度，及使第一辅杆123、第二辅杆125和第三辅杆127上辅标尺与主标尺所测得水深尺寸相同的刻度线在同一水平面上，待控制器根据数字信号控制步进电机完成移动动作后，控制器会向控制面板发送完成信号，控制面板接收到移动完成信号后会，与启动按键相对应的指示灯会发出绿色亮光，当操作人员观测到与启动按键相对应的指示灯会发出绿色亮光后，操作人员点击控制面板上的储存按键，控制面板会向控制器发送开始侧流命令，控制器接收到侧流命令后会控制定位模块、信息储存模块和各辅杆上的测流仪同时开始工作，定位模块向信息储存模块发送测深杆的实时位置信息，各辅杆上的测流仪开始工作后会将所测不同相对深度水流的流速数据传输至信息信息储存模块中，信息储存模块接收到各测流仪所传送的数据后会结合定位模块所发送的实时位置信息对测量数据进行储存，待信息储存模块将测量数据储存完成后会向控制器发出测量完成信号，控制器接收到测量完成信号后会向控制面板发送测量完成信号，控制面板接收到测量完成信号后，控制面板上与储存按键相对应的指示灯会发出绿色亮光，此时测验完成。

与实施例1所属提供的测深杆相比较，本实施例提供的测深杆在使用时不用人工读取水深尺寸和人工输入水深尺寸向控制器发送数字信号，使用更加方便。