一种抽拉式泥沙起动测量装置

1.本实用新型涉及水电工程技术领域，具体为一种抽拉式泥沙起动测量装置。


背景技术：

2.在水中，几乎所有涉及泥沙运动的问题都会与泥沙运动的临界条件有关。因此研究实用便利的泥沙起动研究装置意义重大，而针对泥沙起动的实验室研究，主要在长直水槽和环形水槽中进行。
3.但是长直水槽水流流速不稳定而且实验数据不方便获取，环形水槽虽然能克服以上缺点但是其换取泥沙不方便、体积过于庞大不方便携带、造价高，因此开发一种便于换取泥沙、获取精准泥沙起动数据、方便携带、成本低的泥沙起动试验装置很有必要，为此，提出一种抽拉式泥沙起动测量装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种抽拉式泥沙起动测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种抽拉式泥沙起动测量装置，包括：测量机构和搅拌机构；
6.其中，测量机构包括承载外壳，所述承载外壳的内部安装有剖面流速仪，所述承载外壳的内部安装有电导率仪，所述承载外壳的内底部固定连接有支撑柱，所述承载外壳的内部活动连接有两个盛砂盒，所述承载外壳的外部连通有出水管，所述承载外壳的外部连通有进水管，所述出水管与所述进水管的外部均螺纹连接有盖子；
7.其中，搅拌机构包括调速电机，所述调速电机安装于所述承载外壳上，所述调速电机的输出轴贯穿所述承载外壳的内壁且通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的外部固定连接有多个搅拌叶，所述支撑柱的内部等距圆周排列有多个钢珠，所述转轴通过所述钢珠转动连接于所述支撑柱的内部，所述承载外壳的底部固定连接有阻尼底座。
8.优选的，所述盛砂盒的外部固定连接有把手。
9.优选的，所述承载外壳的外部固定连接有卡扣。
10.优选的，所述盛砂盒的内部固定连接有密封垫。
11.优选的，所述支撑柱的外部固定连接有隔离槽。
12.优选的，所述盛砂盒滑动连接于所述承载外壳的内部。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型在使用时，仪器整体结构简单，便于携带，能同时应用于实验室以及户外，支撑柱和转轴之间通过安装设置钢珠，保证了在转轴转动的同时，装有实验用沙的盛砂盒和阻尼底座不动，较好地还原了真实的实验情况，采用新型的抽屉式结构，能便捷地更换实验样本，大大降低了操作难度，提高了实验效率。
附图说明
15.图1为本实用新型的抽拉式泥沙起动测量装置的结构示意图；
16.图2为本实用新型的抽拉式泥沙起动测量装置的立体结构示意图；
17.图3为本实用新型的抽拉式泥沙起动测量装置中盛砂盒的结构示意图；
18.图4为本实用新型的抽拉式泥沙起动测量装置中钢珠的结构示意图；
19.图5为本实用新型的抽拉式泥沙起动测量装置中盛砂盒的俯视图。
20.图中：1、承载外壳；2、把手；3、盛砂盒；4、搅拌叶；5、转轴；6、剖面流速仪；7、阻尼底座；8、隔离槽；9、出水管；10、支撑柱；11、卡扣；12、进水管；13、电导率仪；14、调速电机；15、密封垫；16、钢珠；17、盖子。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-图5，本实用新型提供一种技术方案：
23.一种抽拉式泥沙起动测量装置，包括：测量机构和搅拌机构。
24.如图1-图3所示，测量机构的组成：测量机构包括承载外壳1，承载外壳1的内部安装有剖面流速仪6，承载外壳1的内部安装有电导率仪13，承载外壳1的内底部固定连接有支撑柱10，承载外壳1的内部活动连接有两个盛砂盒3，承载外壳1的外部连通有出水管9，承载外壳1的外部连通有进水管12，出水管9与进水管12的外部均螺纹连接有盖子17。
25.如图1-图3所示，测量机构的原理：剖面流速仪6用于实时监测相应转速下一定范围内的流速三维分布，再将监测的数据通过算法得到床面切应力，电导率仪13用于监测泥沙冲刷时泥沙由沉降状态起动、悬浮至水体中之后水体中的导电率，剖面流速仪6和电导率仪13与外接的操作终端相连接，并将测量数据传输至操作终端，采用抽拉式盛砂盒3方便对试验泥沙进行采集和换取，通过使用进水管12和出水管9进行更换水分，并使用盖子17对进水管12和出水管9进行封闭，剖面流速仪6的型号为：jz-hr，电导率仪13的型号为：mik-ph。
26.如图1、图4和图5所示，搅拌机构的组成：搅拌机构包括调速电机14，调速电机14安装于承载外壳1上，调速电机14的输出轴贯穿承载外壳1的内壁且通过联轴器固定连接有转轴5，转轴5的外部固定连接有多个搅拌叶4，支撑柱10的内部等距圆周排列有多个钢珠16，转轴5通过钢珠16转动连接于支撑柱10的内部，承载外壳1的底部固定连接有阻尼底座7。
27.如图1、图4和图5所示，搅拌机构的原理：启动调速电机14带动搅拌叶4，可以精确获得想要调节的任何转速，支撑柱10和转轴5通过钢珠16可以保证转轴5的正常转动，阻尼底座7可以减轻调速电机14转动时对承载外壳1在成的震动，避免承载外壳1发生晃动对测量数据造成影响。
28.为了方便取出盛砂盒3，盛砂盒3的外部固定连接有把手2。
29.为了在盛砂盒3放进承载外壳1之后对盛砂盒3进行固定，承载外壳1的外部固定连接有卡扣11。
30.为了防止盛砂盒3与承载外壳1之间漏水，盛砂盒3的内部固定连接有密封垫15。
31.为了减弱转轴5产生的中心漩涡对泥沙产生的影响，同时均衡测试泥沙表面的水流切应力分布，支撑柱10的外部固定连接有隔离槽8。
32.根据上述技术方案对本方案工作步骤进行总结梳理：进行冲刷试验时向盛砂盒3内装入实验用沙，启动调速电机14带动搅拌叶4，可以精确获得想要调节的任何转速，支撑柱10和转轴5通过钢珠16可以保证转轴5的正常转动，阻尼底座7可以减轻调速电机14转动时对承载外壳1在成的震动，避免承载外壳1发生晃动对测量数据造成影响，剖面流速仪6用于实时监测相应转速下一定范围内的流速三维分布，再将监测的数据通过算法得到床面切应力，电导率仪13用于监测泥沙冲刷时泥沙由沉降状态起动、悬浮至水体中之后水体中的导电率，剖面流速仪6和电导率仪13与外接的操作终端相连接，并将测量数据传输至操作终端，采用抽拉式盛砂盒3方便对试验泥沙进行采集和换取，通过使用进水管12和出水管9进行更换水分，并使用盖子17对进水管12和出水管9进行封闭，电导率仪13实时监测水体中导电率，通过逐级调节转浆转速，增加床面切应力至泥沙起动，观察到测控系统中电导率仪13传感器模块示数突然升高，表示此时水体中悬沙浓度有较明显增加，对应的水流切应力即为泥沙起动切应力，继续增加转浆转速，悬沙浓度继续增加，每一级转持续时间根据实际情况而定，可同时观察电导率仪13传感器示数，当示数稳定后维持一段时间，再继续增加至下一级转速，由此可得到连续的泥沙冲刷率曲线。
33.综上：本实用新型在使用时，仪器整体结构简单，便于携带，能同时应用于实验室以及户外，支撑柱10和转轴5之间通过安装设置钢珠16，保证了在转轴5转动的同时，装有实验用沙的盛砂盒3和阻尼底座7不动，较好地还原了真实的实验情况，采用新型的抽屉式结构，能便捷地更换实验样本，大大降低了操作难度，提高了实验效率。
34.本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。