一种低气压水舌挑距观测装置的制作方法

本实用新型涉及一种低气压水舌挑距观测装置，属于水力学试验领域。

背景技术：

目前的水力学试验中，水舌挑距一般采用普通测距方式测量，例如卷尺、激光测距仪等。而低气压环境下水舌挑距试验，需要利用减压箱来调节低气压，但减压箱箱体的槽钢导致部分区域无法通过观察窗观察到移动标尺的刻度，并且水舌并非完全恒定，总会存在波动，通过人为观测误差较大。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法。

具体方案为：一种低气压水舌挑距观测装置，包括进水管阀门、出水管阀门、水泵、地下水库、减压箱、电动机、挑坎、移动移动标尺、移动标尺轨道、摄像机及摄像机轨道

进一步的，所述移动标尺轨道安装于减压箱内，垂直地固定在挑坎出口右侧；所述的移动移动标尺左端用滑轮固定在移动标尺轨道上，通过移动标尺轨道可以调节移动标尺的高度，用于测量不同高度下的水舌挑距；所述的移动标尺的0刻度线与挑射水流流的出口对齐，便于后面的读数；

进一步的，所述的摄像机轨道安装于减压箱内，水平地固定在挑坎左侧；所述的电动机安装在摄像机轨道的右端；所述的摄像机通过滑轮安置在摄像机轨道上，在电动机的作用下，可以水平地移动所需的距离；顺着挑射水流的方向看，所述的移动移动标尺要放置在挑射水流的右侧，摄像机放置在其左侧。

进一步的，所述的移动移动标尺为红底黑字型。

另外，本发明提供一种利用上述所述的装置测量分析的方法，包括如下步骤：

步骤一，先将移动移动标尺高度调节至所需测量的高度，再将摄像机移动到挑距的末端位置，保持摄像机沿着挑射水流的方向缓缓移动，用其对挑射水流进行录像，录像时间不少于3分钟；

步骤二，导出图像，要求每隔1秒导出一个图像；

步骤三，分析图像，图像的颜色会经过三个阶段的变化，先是正常移动移动标尺的红色，再到挑射水流影响下的不清晰的颜色，最后又回到正常移动移动标尺的红色，记录图像中刚出现不清晰颜色的位置，读出该位置下对于移动移动标尺的刻度，此刻度数视为该高度下挑射水流的挑距内缘，等到图像中再次出现正常移动移动标尺的红色时，所对应的刻度读数便是该高度下挑射水流的挑距外缘。

本发明与现有技术相比有如下优点：

(1)可观测减压箱内低气压水舌挑距。本发明通过在减压箱内安装可移动的摄像头，解决了观察不便的问题；

(2)测量结果精度高。本发明通过对长时间的测量结果进行取平均值，大大减小了由于人为因素和波动因素引起的误差，提高了观测精度。

附图说明

图1是本发明测量装置的示意图。

图2是移动移动标尺与摄像机的位置局部示意图。

1进水管阀门；2出水管阀门；3水泵；4地下水库；5减压箱；6电动机；7挑坎；8移动移动标尺；9移动标尺轨道；10摄像机；11挑射水流；12摄像机轨道；

具体实施方式

实施例1

一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法，其测量装置示意图见图1，其中1进水管阀门，2出水管阀门，3水泵，4地下水库，5减压箱，6电动机，7挑坎，8移动移动标尺，9移动标尺轨道，10摄像机，11挑射水流，12摄像机轨道；通过调节进水管阀门1和出水管阀门2来控制减压箱5中的气压，使其达到所需的压强大小，然后通过移动标尺轨道9调节移动标尺8的高度，使其满足一定的测量范围，并且保证移动标尺8的0刻度线与挑射水流11的出口对齐，之后再通过摄像机轨道12可以调节摄像机10的位置，使其处于需要测量挑距的大致位置即可，顺着挑射水流11的方向看，移动标尺8要放置在水流的右侧，摄像机10放置在其左侧。

本实施例的测量过程如下：步骤一，从需要测量挑距的大致位置开始，保持摄像机沿着挑射水流的方向缓缓移动，用其对挑射水流进行录像，录像时间不少于3分钟；步骤二，导出图像，每隔1秒导出一个图像；步骤三，分析图像，图像的颜色会经过三个阶段的变化，先是正常移动标尺的红色，再到水流影响下的不清晰的颜色，最后又回到正常移动标尺的红色，记录图像中刚出现不清晰的颜色的位置，读出该位置下对于移动标尺的刻度，此刻度数视为该高度下挑射水流的挑距内缘，等到图像中再次出现正常移动标尺的红色时，所对应的刻度读数便是该高度下挑射水流的挑距外缘。本发明通过提供一种可观测的低气压水舌挑距装置，解决了原有装置观察不便的问题；通过对长时间的测量结果进行取平均值，大大减小了由于人为因素和波动因素引起的误差。

本发明并不限于上述实施方式，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种低气压水舌挑距观测装置，包括进水管阀门(1)、出水管阀门(2)、水泵(3)、地下水库(4),其特征在于,所述的装置还包括：减压箱(5)、电动机(6)、挑坎(7)、移动标尺(8)、移动标尺轨道(9)、摄像机(10)及摄像机轨道(12)；

所述的移动标尺轨道(9)安装于减压箱(5)内，垂直地固定在挑坎(7)出口右侧；所述的移动标尺(8)左端用滑轮固定在移动标尺轨道(9)上；所述的移动标尺(8)的0刻度线与挑射水流(11)的出口对齐；

所述的摄像机轨道(12)安装于减压箱(5)内，水平地固定在挑坎(7)左侧；所述的电动机(6)安装在摄像机轨道(12)的右端；所述的摄像机(10)通过滑轮安置在摄像机轨道(12)上，在电动机(6)的作用下，可以水平地移动所需的距离；顺着挑射水流(11)的方向看，所述的移动标尺(8)要放置在挑射水流(11)的右侧，摄像机10放置在其左侧。

2.根据权利要求1所述的低气压水舌挑距观测装置，其特征在于，所述的移动标尺(8)为红底黑字型。

技术总结
本实用新型涉及一种低气压水舌挑距观测装置，属于水力学试验设备领域，包括进出水管阀门、水泵、地下水库、减压箱、电动机、挑坎、标尺、标尺轨道、摄像机及摄像机轨道；通过调节进出水管阀门来控制减压箱中的气压，使其达到所需的压强大小；通过标尺轨道调节标尺的高度，使其满足一定的测量范围，并且确保标尺的0刻度线与挑流的出口对齐；通过摄像机轨道可以任意调节摄像机的位置，使其处于需要测量挑距的大致位置即可。本实用新型操作简便，解决了传统减压箱由于设置有槽钢等而观察不便的问题，节省了试验时间，大大地提高了测量的准确性。

技术研发人员：张陆陈;吴时强;慕洪友;骆少泽;李晓彬;卢吉;庞博慧;姜勇志;薛万云;郑雪玉;宋凯;王冰
受保护的技术使用者：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司;华能澜沧江水电股份有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
技术研发日：2019.11.06
技术公布日：2020.08.04