本实用新型属于管渠水量计量以及水力学领域，涉及一种水利试验台，具体是一种超声波水槽实验台。
背景技术：
超声波流量计灌区应用是解决灌区水量定额、定量管理问题的重要途径，超声波测流能实现灌区水量精准、高效、实用的检测。量水智能化能动态控制灌水定额和控制用水量，实现水量计费、管理自动化。随着渠道与管道输水灌溉产品研究与开发，高性能产品在灌区应用普及，可节水30％，节能20％-25％，节地2％-3％。截至2015年底，全国已累计下达续建配套与节水改造骨干工程项目投资计划266.68亿元用于全国农村饮水安全工程建设，其中191.4亿元主要用于大型灌区节水改造与建设；全国万亩以上灌区共计7773处，其中30万亩以上大型灌区456处，万亩以上灌区耕地灌溉面积4.845亿亩，30万亩以上大型灌区耕地灌溉面积2.653亿亩；大型灌区有效灌溉面积26800亿亩，对比于1998年增加10.26％，全国灌溉面积10.81亿亩，其中耕地灌溉面积9.881亿亩，占全国耕地面积的48.7％，新增有效灌溉面积2697万亩，新增节水灌溉面积4088万亩；大型灌区生产的粮食占全国粮食总产的比重从1998年的22％提高到2014年的26％；各类农民用水合作组织8.34万个，管理的灌溉面积达到2.94亿亩，占全国耕地灌溉面积的29.7％；全国耕地灌溉用水量3376.5亿m3，耕地实际灌溉亩均用水量394m3，全国31个省(自治区、直辖市)，灌溉水利用系数低于0.55的省区市占58.1％；大型灌区斗口及以上量水口门数约达8.6万处，占斗渠条数的29.1％，其中斗口量水设施4.30万处，斗口量水率为28.8％，可知我国灌区投资多、数量大、面积广、产粮丰，水量管理差、水利用效率低、调控计量能力落后。完善供水计量设施，加强成本控制，建立科学、精确的用水需求，细化到地表水与地下水利用与量控。而渠道超声波流量计研究国内相对较少，能够研究声道数，声道角，进水口距离，探头安装布置位置，弯道角度对渠道超声波流量计相关参数影响的实验装置更少，本专利可以同时研究以上谈到的所有量，由于装置简单，完全可以把装置建造出来，进行室内试验得到相关最优参数，建造适合不同环境渠道的相关设备，然后应用到灌区管渠输水过程中，节约成本，为实现灌区管理高效化，输配水自动化提供理论与技术支撑。
目前，国内大多数的学者对于管道超声波流量计的流态特性，声道特性，研究非常多，不同的安装角度，声道数，结构参数，水流温度对仪器测量有很大的影响。但是对于渠道的研究相对非常少，不仅仅因为渠道水流流态复杂的多，还有就是渠道所在的环境恶劣，不确定性因数太多，研究投入经费昂贵。虽然现在灌区量水仪器有容积式流量计，差压式流量计，浮子流量计，质量流量计，涡街流量计，转轮式量水计，分流旋翼式流量计，电磁流量计，超声波流量计，涡轮流量计，矩形箱涵量水计，微功耗电子水位流量计，但是自动化程度低，价格昂贵，不能够普及应用到灌区。另外，由于技术与理论研究跟不上等原因，与国外的产品相比，国内产品测量精度差，稳定性不够，受外部环境影响较大，不太适合现阶段大型灌区以及国家提出的节水观念。因而建立适合现阶段我国水量调控计量的相关仪器势在必行。
针对于以上的背景以及现存计量仪器不足，设计搭建一种研究渠道超声波流量计的试验平台势在必行，该平台能够方便分析渠道超声波流量计声道角安装位置对水槽流态影响；不同纵横比水槽对流态的影响，进水口短距离改变水槽流态的影响；点阵式探头声道数对测量精度的影响；探头布置方式不同对流速修正系数的影响，接上具弯道水槽段时可以研究上下游不同区段长度段对弯管段流态影响，不同弯道角度水流对凹凸岸的冲刷，不同材质探头和设计电路对测量精度的影响等。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种超声波水槽实验台，包括机架(2)，其特征在于：机架(2)上设有蓄水池(1)、水槽(5)、进水管(12)和回水管(3)，所述蓄水池(1)设在水槽(5)的下方，进水管(12)的一端设有潜水泵(10)，另一端与水槽(5)连接，潜水泵(10)置于蓄水池(1)内，且能够将蓄水池(1)内的水抽入水槽(5)内，所述回水管(3)的一端与水槽(5)连接，另一端为自由端，自由端设在蓄水池(1)上方，回水管(3)能够将水槽(5)内的水返回到蓄水池(1)内，所述水槽(5)为流道，水槽(5)内设有挡板(8)，该挡板(8)将流道分隔呈两部分，所述挡板设在水槽(5)的进水管(12)端和回水管(3)端之间，所述挡板(8)上设有透水孔(9)，所述挡板(8)与回水管(3)端的水槽(5)壁上设有滑轨(7)，滑轨(7)上设有探头安装架(6)，所述探头安装架(6)能够在滑轨(7)上自由移动。
作为改进，进水管(12)的进口处设有稳流罩(15)，所述稳流罩(15)，所述稳流罩(15)呈锥形，稳流罩(15)通过连接杆固定在水槽(5)内壁。
作为改进，透水孔(9)出设有护罩(14)，且护罩(14)呈弧形，其一端固定在挡板(8)上，另一端为自由端。
作为改进，机架(2)上设有万向轮(13)。
作为改进，设有多组滑轨(7)，且每组滑轨(7)上分别设有探头安装架(6)。
作为改进，水槽(5)呈直线型、弧线型、直线构成的折状、弧线型构成的折状或者直线和弧线构成的折状。
与现有技术相比，本实用新型具有结构简单，适应性强等特点。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
图2是图1主视结构示意图。
图3是本实用新型实施例2的结构示意图。
图4是本实用新型实施例3的结构示意图。
图5是本实用新型实施例4的结构示意图。
图6是本实用新型实施例5的结构示意图。
图7是本实用新型实施例6的结构示意图。
图8是本实用新型实施例7的结构示意图。
图中所示：1是蓄水池；2是机架；3是回水管；4是回水阀；5是水槽；6是探头安装架；7是滑轨；8是挡板；9是透水孔；10是潜水泵；11是进水阀；12是进水管；13是万向轮，14是护罩，15是稳流罩。
具体实施方式
实施例1，参照图1～2，为本实用新型实施例1的结构示意图：包括机架(2)，其特征在于：机架(2)上设有蓄水池(1)、水槽(5)、进水管(12)和回水管(3)，所述蓄水池(1)设在水槽(5)的下方，进水管(12)的一端设有潜水泵(10)，另一端与水槽(5)连接，潜水泵(10)置于蓄水池(1)内，且能够将蓄水池(1)内的水抽入水槽(5)内，所述回水管(3)的一端与水槽(5)连接，另一端为自由端，自由端设在蓄水池(1)上方，回水管(3)能够将水槽(5)内的水返回到蓄水池(1)内，所述水槽(5)为流道，水槽(5)内设有挡板(8)，该挡板(8)将流道分隔呈两部分，所述挡板设在水槽(5)的进水管(12)端和回水管(3)端之间，所述挡板(8)上设有透水孔(9)，所述挡板(8)与回水管(3)端的水槽(5)壁上设有滑轨(7)，滑轨(7)上设有探头安装架(6)，所述探头安装架(6)能够在滑轨(7)上自由移动。
所述进水管(12)设有两根，且每根进水管(12)上设有进水阀(11)，且两个进水阀(11)口径不同。
测试原理：通过潜水泵(10)把水运输到水槽(5)中，首先全开小直径球阀，关闭大直径球阀，水通过挡板(8)淹没安装在探头固定架()上的探头，挡板(8)左侧水槽液位不在改变，关小阀门，其次打开只开一个看看探头是否可以测出流速，如果不能水槽中流速不明显，打开第二个球阀，进行测试。在测试完毕后先关小直径球阀避免水槽中的水回流到潜水泵中造成损坏。
最佳安装角度，距离出水端和距离水槽底高度安装对仪器性能以及相关参数影响研究：把速度探头安装到里面，滑动到自己想要设定的位置并固定好安装支架，再进行试水，每隔分钟得到一个数据，测完一组数据以后，把水槽中水放到露出探头，固定一端探头，移动另一端探头。得到速度修正系数与安装角度，距离出水口和距离水槽底高度曲线进行分析。
最佳声道数研究：在最佳安装角度的测试完了以后，其中的三个参数全部不改变在另外增加声道数，比如声道，三声道等等按照最佳安装角度方法进行计数。对比不同声道时候所得到的数据，得到速度修正系数与声道数曲线分析误差及精确度。
最佳布置方式研究：在最佳安装角度和最佳声道数测试后，保证安装角度，距离出水口和距离水槽底高度，最佳声道数研究保持不变，改变探头布置方式，计数方式同最佳安装角度和最佳声道数相同，对比不同声道布置方式对内部流态影响。其中部分探头布置可以交叉声道组合布置，只需要增加滑轨和探头都属于本装置应该保护以及可以研究的内容。
上下游不同区段长度段对弯管段流态以及影响，不同弯道角度水流对凹凸岸的冲刷研究：需要另外做一个弯道和不同长度的上下游水槽段，直接用螺丝连接，如图所示改变弯道角度和上下游段不同长度，对水槽水流流态，流速测量精度等分析。
探头安装架材质为光敏树脂。
万向轮，小直径弯管，小直径球阀，大直径弯管，大直径球阀材质都为PVC管。
探头安装架中探头材质为压电陶瓷和高分子聚合物当然其他材质的探头也是可以测试。
水槽，挡板，滑轨，支架台，横梁，三通活接均为不锈钢。
首先设计工字钢型滑轨，提出两自由度改变探头安装位置，没有采用一些费用较贵的机械零部件及传动机构，经济划算。其次，都采用丝扣连接以及安装万向轮，方便拆卸与安装，搬运。
与传统的研究流量计相关装置相比该实验平台简单可靠，容易建造，所能过测试与研究的内容很多功能很广泛，没有复杂的管路以及操作。
实施例2：参照图3，为本实用新型实施例2的结构示意图，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：机架(2)上设有万向轮(13)，设有多组滑轨(7)，且每组滑轨(7)上分别设有探头安装架(6)。
实施例3：参照图4，为本实用新型实施例2的结构示意图，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：进水管(12)的进口处设有稳流罩(15)，所述稳流罩(15)，所述稳流罩(15)呈锥形，稳流罩(15)通过连接杆固定在水槽(5)内壁。
透水孔(9)出设有护罩(14)，且护罩(14)呈弧形，其一端固定在挡板(8)上，另一端为自由端。
实施例4：参照图5，为本实用新型实施例2的结构示意图，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：水槽(5)呈直线型。
实施例5：参照图6，为本实用新型实施例2的结构示意图，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：水槽(5)呈弧线型。
实施例6：参照图7，为本实用新型实施例2的结构示意图，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：水槽(5)呈直线构成的折状。
实施例7：参照图8，为本实用新型实施例2的结构示意图，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：水槽(5)呈直线和弧线构成的折状。