一种水冲力流速仪的测速机构的制作方法

本技术涉及水流速仪的测速机构，具体涉及一种通过水冲力间接测定水流速的测速机构。

背景技术：

1、流速是准确测定水量最基本的参数。流速仪根据具体的应用领域不同而有多种款式，但对于测量农田灌溉中的斗渠和毛渠通常使用的方法是闸门开度计量和渠道水位流量关系线计量法。这两种方法在实际工作中因没有实时监测水流速的数据而存在较大的误差，而且目前在性价比上也没有较好的在上述情况下可以实时监测水流速的测速机构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种水冲力流速仪的测速机构，该水冲力流速仪的测速机构能适应不同泥沙含量的水流（不同流域），而且可以有效避免水中草絮缠绕，测速准确，使用方便，维护简便，可以达到精确计量水量的目的。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、一种水冲力流速仪的测速机构，包括支架，在所述支架上设有转轴，所述转轴与连杆垂直相连，连杆的一端与一空心球体相连，在所述球体的底部设有进水孔，在球体上设有透气孔，所述进水孔和透气孔均与所述球体的内腔相连通，在所述支架上还设有编码器，所述编码器将所述转轴的转动角度编码并输出。

4、优选的，所述支架包括第一支座和第二支座，第一支座和第二支座顶部经横梁相连，所述转轴的两端分别转动设在第一支座和第二支座上，所述连杆连接在第一支座和第二支座之间的转轴上，在第一支座或第二支座上设有所述编码器。

5、进一步优选的，所述编码器为光电编码器或磁编码器。

6、优选的，所述编码器为磁编码器，所述磁编码器包括设在所述转轴一端的径向磁铁和与所述径向磁铁相对设置的磁性编码芯片和信号处理电路。

7、进一步优选的，所述磁性编码芯片为as5600磁性编码芯片，所述信号处理电路为msp430f123单片机电路，msp430f123单片机电路将as5600磁性编码芯片编码的角度数据上传到远程终端单元。

8、优选的，所述球体为不锈钢球体，球体的外径为70-90毫米，球体的壁厚为0.5-2毫米，所述进水孔的直径为8-12毫米，所述透气孔的直径为4-8毫米，所述连杆从所述转轴到所述球体顶部的长度为160-190毫米。

9、优选的，在所述连杆与所述球体的连接处罩有圆锥形护角，所述圆锥形护角顶部套在所述连杆外，底部与所述球体的表面贴合，所述透气孔设在所述圆锥形护角的边缘外。

10、优选的，在所述支架上设有水平仪。

11、上述技术方案中，将测速机构水平设置在水渠的水面上方，而使球体全部或部分进入水体内，水体通过球体上的进水孔进入球体内腔中，这样实现通过所测水体对球体进行自然配重，这样不管水体所含泥沙的多少都可以将球体自重对测速的影响降低到最小，即如果是密封或配重好的球体，则球体的自重很难适应不同泥沙含量（即水密度不同）和不同流速下的稳定度，此时就会产生漂浮（配重小）或下坠（配重大）的情况，在水流速度小而配重偏大时则有可能不偏转，或者相同流速时偏转角则不一样。球体的形状可以有效避免水草叶条或丝絮状物的缠绕，顶部的圆锥形护角可以有效防止草絮状物缠绕在连杆和球体的连接处（即不留死角）。本流速仪的测试机构利用水冲力带动球体和连接杆偏转，偏转的角度可以被磁性编码器检测，而偏转角度的大小与水流速存在一一对应关系，这样就可以准确测定水流速。本装置造价成本低，适合安装在水渠上对灌溉用水进行水流测速，而且测速不受不同密度水体的影响，可以实时监测且测速准确，方便应用和推广。

技术特征：

1.一种水冲力流速仪的测速机构，包括支架，其特征在于，在所述支架上设有转轴，所述转轴与连杆垂直相连，连杆的一端与一空心球体相连，在所述球体的底部设有进水孔，在球体上设有透气孔，所述进水孔和透气孔均与所述球体的内腔相连通，在所述支架上还设有编码器，所述编码器将所述转轴的转动角度编码并输出。

2.如权利要求1所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，所述支架包括第一支座和第二支座，第一支座和第二支座顶部经横梁相连，所述转轴的两端分别转动设在第一支座和第二支座上，所述连杆连接在第一支座和第二支座之间的转轴上，在第一支座或第二支座上设有所述编码器。

3.如权利要求1或2所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，所述编码器为光电编码器或磁编码器。

4.如权利要求3所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，所述编码器为磁编码器，所述磁编码器包括设在所述转轴一端的径向磁铁和与所述径向磁铁相对设置的磁性编码芯片和信号处理电路。

5.如权利要求4所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，所述磁性编码芯片为as5600磁性编码芯片，所述信号处理电路为msp430f123单片机电路，msp430f123单片机电路将as5600磁性编码芯片编码的角度数据上传到远程终端单元。

6.如权利要求1所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，所述球体为不锈钢球体，球体的外径为70-90毫米，球体的壁厚为0.5-2毫米，所述进水孔的直径为8-12毫米，所述透气孔的直径为4-8毫米，所述连杆从所述转轴到所述球体顶部的长度为160-190毫米。

7.如权利要求1所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，在所述连杆与所述球体的连接处罩有圆锥形护角，所述圆锥形护角顶部套在所述连杆外，底部与所述球体的表面贴合，所述透气孔设在所述圆锥形护角的边缘外。

8.如权利要求1所述的水冲力流速仪的测速机构，其特征在于，在所述支架上设有水平仪。

技术总结
本技术公开了一种水冲力流速仪的测速机构，包括支架，在支架上设有转轴，转轴与连杆垂直相连，连杆的一端与一空心球体相连，在球体的底部设有进水孔，在球体上设有透气孔，进水孔和透气孔均与所述球体的内腔相连通，在支架上还设有编码器，编码器将所述转轴的转动角度编码并输出。该水冲力流速仪的测速机构能适合不同泥沙含量的水流，而且可以有效避免水中草絮缠绕，测速准确，使用方便。

技术研发人员：李实杰,周保林,刘永明,孙占国,王珂,魏尧,王雷,刘义滨,施敬,彭伟,王中文,张东梅,邢栋,张磊,杨敏,杜康宁,姜明康,顾雪冬,张宽宽,邓智文
受保护的技术使用者：焦作市黄河华龙工程有限公司
技术研发日：20230418
技术公布日：2024/1/15