一种机场跑道水膜厚度监测装置的制作方法

本发明涉及机场模拟实验，尤其涉及一种机场跑道水膜厚度监测装置。

背景技术：

1、降雨时机场跑道表面会形成一层水膜，根据nasa滑水速度模型，当水膜厚度超过3mm时飞机在起飞和降落时将发生打滑现象，为机场跑道的安全运行，在建设机场的过程中需要进行模拟实验监测机场的水膜厚度是否满足飞机安全要求。

2、目前的机场跑道水膜厚度监测装置无法灵活调节跑道的坡度角，现有的监测装置模拟的降雨过程均为恒定雨强，无法模拟现实当中变化的降雨过程，且现有的监测装置未考虑风场的模拟，无法模拟风场对水膜厚度的影响。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种机场跑道水膜厚度监测装置，以解决上述背景技术中提出的至少一个技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种机场跑道水膜厚度监测装置，包括支撑机构、跑道模拟机构、若干个光栅水位仪、风力模拟机构与水循环机构与喷淋降雨机构，支撑机构包括支撑组件与量筒，支撑组件固定安装于地面上，量筒安装于支撑组件的一端，跑道模拟机构固定安装于支撑组件的顶部，跑道模拟机构用于模拟机场跑道，若干个光栅水位仪安装于跑道模拟机构的顶部，光栅水位仪用于监测跑道模拟机构内的水位变化，风力模拟机构固定安装于跑道模拟机构远离量筒的一端，风力模拟机构用于模拟机场跑道上的风，水循环机构的一端与跑道模拟机构的顶部连通，喷淋降雨机构固定安装于跑道模拟机构的顶部，喷淋降雨机构用于模拟机场跑道上的降雨。

4、优选地，支撑组件包括四个固定支撑腿、固定支撑板与安装连接板，四个固定支撑腿均固定安装于地面上，固定支撑板的四个角部分别固定安装于四个固定支撑腿的顶部，安装连接板固定安装于固定支撑板的一端，安装连接板与量筒相互连接设置。

5、优选地，跑道模拟机构包括三个跑道支撑柱、可调坡度结构、跑道试件、遮风罩与分流板，三个跑道支撑柱等距离间隔安装于固定支撑板的顶部，可调坡度结构固定安装于三个跑道支撑柱的顶部，跑道试件固定安装于可调坡度结构的顶部，跑道试件用于模拟机场跑道，遮风罩固定安装于可调坡度结构的两侧侧壁上，遮风罩与跑道试件之间形成有模拟间隙，分流板固定安装于跑道试件靠近量筒的一端，且分流板位于量筒的顶部。

6、优选地，风力模拟机构包括整流网、风力安装块与风机，整流网固定安装于遮风罩远离分流板的一端，整流网用于引导气体流动，风力安装块固定安装于整流网远离分流板的一侧侧壁上，风机固定安装于风力安装块内。

7、优选地，水循环机构包括水库模拟箱、供水管道、水泵与流量计，水库模拟箱设置于量筒的下方，供水管道的一端与水库模拟箱的内部连接，另一端与遮风罩的顶部连接，水泵安装于供水管道的中部，流量计安装于供水管道的中部，且流量计位于水泵远离水库模拟箱的一侧。

8、优选地，遮风罩内部开设有喷淋腔体，供水管道的一端端部贯穿遮风罩的顶部与喷淋腔体连通，喷淋降雨机构包括若干个喷头，若干个喷头等距离间隔安装于模拟间隙的顶部，且喷头的顶部与喷淋腔体连通。

9、优选地，可调坡度结构包括坡度支撑底板、调节驱动组件、两个调节支撑臂、坡度连接板、两个定位组件与风力引导组件，坡度支撑底板固定安装于三个跑道支撑柱的顶部，调节驱动组件固定安装于坡度支撑底板顶部靠近风机的一端，两个调节支撑臂分别固定安装于坡度支撑底板顶部的两侧，坡度连接板安装于调节驱动组件的顶部，且坡度连接板远离风机的一端转动安装于两个调节支撑臂上，跑道试件固定安装于坡度连接板的顶部，跑道试件与坡度连接板均滑动设置于两个调节支撑臂相互朝向的一侧侧壁上，两个定位组件分别安装于两个调节支撑臂内，且定位组件的顶部穿过调节支撑臂的顶部向上延伸，两个定位组件对称设置，风力引导组件的两端分别转动安装于遮风罩相互朝向的两侧内侧壁顶部，遮风罩的内侧两侧壁分别固定安装于两个调节支撑臂的侧壁上。

10、优选地，调节驱动组件包括调节电机、两个调节支撑座、调节丝杆、调节移动块、两个调节伸缩杆件与调节安装块，调节电机固定安装于坡度支撑底板顶部靠近风机的一端，两个调节支撑座固定安装于坡度支撑底板的顶部，且两个调节支撑座间隔设置，调节丝杆的两端分别转动安装于调节丝杆的中部，且调节电机的输出轴与调节丝杆的一端固定连接，调节移动块螺纹安装于调节丝杆上，且调节移动块滑动设置于坡度支撑底板的顶部，两个调节伸缩杆件的底部分别转动安装于调节移动块的前后两侧侧壁上，调节安装块的前后两侧侧壁分别转动安装于两个调节伸缩杆件的顶部，且调节安装块的顶部与坡度连接板的底部固定连接，调节伸缩杆件包括伸缩内杆、伸缩外杆与伸缩弹簧，伸缩内杆的一端转动安装于调节移动块的侧壁上，伸缩外杆的一端转动安装于调节安装块的侧壁上，伸缩外杆远离坡度连接板的一端开设有伸缩滑槽，伸缩弹簧固定安装于伸缩滑槽的内端，伸缩内杆远离调节电机的一端穿入伸缩滑槽与伸缩弹簧固定连接，伸缩内杆与伸缩滑槽的侧壁滑动配合。

11、优选地，调节支撑臂的顶部开设有转动槽，调节支撑臂内开设有拨动圆槽，且拨动圆槽的内侧与转动槽连通，两个调节支撑臂相互朝向的一侧侧壁上均开设有若干个定位卡槽，且若干个定位卡槽沿竖直方向上间隔设置，调节支撑臂内还开设有若干个定位滑槽，且若干个定位滑槽的一侧分别与若干个定位卡槽连通，若干个定位滑槽的另一侧均与拨动圆槽连通，定位组件包括联动转杆、联动锥齿轮、拨动杆、若干个定位弹簧、若干个定位凸杆与若干个滑动拨块，联动转杆通过扭簧转动安装于转动槽内，联动锥齿轮固定安装于联动转杆的顶部，拨动杆固定安装于联动转杆的侧壁底部，且拨动杆位于拨动圆槽内，若干个定位弹簧分别固定安装于若干个定位卡槽的内端，若干个定位凸杆分别固定安装于若干个定位弹簧上，且定位凸杆滑动设置于定位卡槽的侧壁上，若干个滑动拨块分别插设于若干个定位凸杆的侧壁上，且若干个滑动拨块分别滑动设置于若干个定位滑槽内，若干个滑动拨块均抵持于拨动杆的一侧侧壁上，定位凸杆远离定位弹簧的一端形成有定位半球面，定位半球面位于定位卡槽的外侧，坡度连接板朝向两个调节支撑臂的两侧侧壁上开设有定位条形槽，同一侧的若干个定位凸杆中的一个定位半球面能够卡入对应的定位条形槽内进行定位。

12、优选地，风力引导组件包括引导转轴、两个被动锥齿轮与风力引导板，引导转轴的两端分别转动安装于遮风罩相互朝向的两侧内侧壁顶部，两个被动锥齿轮分别固定安装于引导转轴的两端，且两个被动锥齿轮对称设置，两个被动锥齿轮分别与两个联动锥齿轮啮合，风力引导板固定安装于引导转轴的侧壁中部。

13、本发明相比于现有技术的有益效果是：

14、1. 通过模拟不同降雨强度和风速条件下新建机场跑道的水层厚度，能够帮助建设者更全面地评估机场跑道在不同天气条件下的安全性，从而采取相应的措施确保飞机的起降安全，水循环机构的应用能够有效地收集并重新利用排出的水，避免了水资源的浪费，符合可持续发展的理念，光栅水位仪能够精确地检测模拟跑道上的表面水层厚度，使得对水层厚度的研究更加准确可靠，喷淋降雨机构实现对降雨天气的模拟，能够模拟变化的降雨过程，有助于实时模拟机场的天气环境，进而进行相应的实验和研究，通过模拟实验有助于提升机场建设的安全性和可靠性，为机场跑道的安全运行提供了技术支撑。

15、2. 通过光栅水位仪能够实时监测跑道水膜厚度，帮助操作人员了解水的分布情况和变化趋势，水流经过跑道试件后会被收集到量筒内，通过量筒底部的阀门将水重新导入水库模拟箱内进行回收，实现水资源的循环利用，能够通过调节跑道支撑柱的高度调节跑道试件的倾斜度，实现模拟机场坡度调节，从而对模拟环境进行精细化调节，通过水泵和风机能够同时模拟降雨和风，满足对机场跑道多元环境的模拟需求。

16、3. 通过调节坡度角度的可调坡度结构能够方便地进行实验参数的调整，提高操作的灵活性和效率，使用风机对跑道试件上的水进行风干，避免了水分对下次实验结果的影响，启动调节电机，通过调节丝杆的旋转和调节移动块的移动，带动调节伸缩杆件进行翻转，当伸缩弹簧的弹力充分释放后，坡度连接板能够迅速翻转并带动跑道试件向上翻转，实现快速调节和停止动作，跑道试件会通过惯性向上甩动水分，增加了水的风干面积，提高了风机的风干效果，加快了水分的蒸发和风干过程，提高了实验效率，通过定位凸杆和定位半球面的设计，实现了坡度连接板的准确定位。

17、4. 通过引导风机的风倾斜向下朝向跑道试件的方向进行吹动，使得更多的风能够接触跑道试件的上表面，能够带走更多跑道试件上的水分，从而提高跑道试件上的风干效率，快速的对跑道试件进行干燥，避免残留多余的水分对下一次的实验产生影响，从而提高实验效率。