一种综合测定水流参数的装置和方法
【专利摘要】一种综合测定水流参数的装置和方法，装置包括二端开口、中空的柱形壳体，壳体内壁对应设置发光器、感光器；所述壳体未端开口设有水流冲击板，水流冲击板与连接杆连接，连接杆通过旋转支点绞在壳体壁上，连接杆另一端连接有水流紊流稳定器、电阻应变计；所述水流紊流稳定器包括套筒，及设在所述套筒内的倒T形活塞,倒T形活塞与连接杆连接；控制器与电阻应变计、感光器连接。方法包括浊度数据采集、水流数据采集。本发明的优点在于，实现对即时水流速与即时水浊度关联数据采集，为开展水速度与水浊度之间的关联研究打下基础。
【专利说明】
一种综合测定水流参数的装置和方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种水流参数测定装置和方法，可对单向流动水进行实时测量，并且可实时监测显示水流流速、及浊度。技术背景
[0002]在目前的实践过程中，对水流速度及浊度的测定是分开进行的，其缺点一是测定效率不高;二是对水流速度与水浊度相关性研究缺少数据支持。其于上述二个原因，将水流速度与浊度一起进行采集，使即时水流速与即时水浊度数据进行关联，以提高测定效率，提高研究水流速度与水浊度相关性的准确性。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种综合测定水流参数的装置和方法，能实现对即时水流速与即时水浊度关联数据采集，为开展水速度与水浊度之间的关联研究打下基础。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种综合测定水流参数的装置包括二端开口、中空的柱形壳体，壳体内壁对应设置发光器、感光器；所述壳体未端开口设有水流冲击板，水流冲击板与连接杆连接，连接杆通过旋转支点绞在壳体壁上，连接杆另一端连接有水流紊流稳定器、电阻应变计；所述水流紊流稳定器包括套筒，及设在所述套筒内的倒T形活塞，倒T形活塞与连接杆连接；控制器与电阻应变计、感光器连接。
[0005]进一步讲，装置包括壳体未端外壁上设有电磁铁，连接杆为金属材料，电磁铁通电后，连接杆靠近电磁铁；所述电磁铁与计时器连接。
[0006]进一步讲，壳体包括外壳、内壳，外壳套在内壳外壁，内壳前端穿出外壳前端，内壳二端开口、中间设有中空腔，内壳前端设有叶片，内壳壁上设有发光器、感光器；所述连接杆连接在外壳上。
[0007]—种综合测定水流参数的方法包括浊度数据采集、水流数据采集；所述浊度数据采集，使水流以正常流速经过壳体，在壳体内设有发光器、感光器，水流过时，发光器发出的光经过水流，感光器实测经过水流后的光线强度，并将数据输入控制器；所述水流数据采集，让经过浊度数据采集的水流对设在壳体尾部的水流冲击板进行冲击，水流冲击板受力后通过连接杆对电阻应变计做功，电阻应变计发生形变，使其电阻阻值发生改变，并将数据输入控制器。
[0008]进一步讲，水流数据采集还包括临时固定水流冲击板；水流数据采集过程中，在固定时间段对水流冲击板进行临时固定，以减少水流冲击在水流冲击板上形成的惯性。
[0009]本发明的优点在于，1、能即时测定水的浊度;2、利用水流冲击力测量水流流速;3、 水的即时浊度数据与水流即时速度具有相关性。【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0011]图1为本发明结构示意图。
[0012]图2为本壳体优选结构示意图。
[0013]图3为本发明的控制示意图。
[0014]如图中，壳体1，连接杆2，旋转支点3，水流冲击板4，水流紊流稳定器5，电阻应变计 6,控制器7,发光器8,感光器9,套筒10，T形活塞11，电磁铁12,计时器13,外壳14,内壳15,叶片16,复位弹性部件17。【具体实施方式】
[0015]参见图1，一种综合测定水流参数的装置包括二端开口、中空的柱形壳体1，壳体1 内壁对应设置发光器8、感光器9;工作时，水流通过壳体1前端开口进入壳体1内部中空，通过发光器8时，水流会阻挡部分光线，感光器9接收没有被阻挡的光线(即测通过水流后的光线强度)，从而实现测定水浊度；壳体1未端开口设有水流冲击板4，水流冲击板4与连接杆2连接，连接杆2通过旋转支点 3绞在壳体1壁上，连接杆2另一端连接有水流紊流稳定器5、电阻应变计6;工作时，水流冲水流冲击板4受水流的冲刷力，电阻应变计6发生形变，使其电阻阻值发生改变，并将相应的电流信号传输至计控制器7中进行数据处理，实现测定水速度；水流紊流稳定器5包括套筒10，及设在所述套筒10内的倒T形活塞11，倒T形活塞11与连接杆2连接;水流通过套筒10上的小孔进入套筒10内部，当水流冲击板4受到水流冲击时， 会带动连接杆2，连接杆2带动水流紊流稳定器5的倒T形活塞11向下产生位移，水流紊流稳定器5内部的水被缓慢压出，水流冲击板4、连接杆2缓慢移动，当水流产生的冲击力与复位弹性部件17产生的复位拉力相等时，缓慢的位移转动过程结束；当水流冲击板4、连接杆2受到水流紊流的不稳定冲击时，可通过水流紊流稳定器5吸入和排出水所需要的时间差来达到稳定短时间内水流紊流对冲击板的扰动作用，使水流冲击板及连接杆平衡，并使电阻应变计的应变处于稳定状态，在一定流速下所测得的数据稳定可靠。
[0016]优选的，壳体1未端外壁上设有电磁铁12,连接杆2为金属材料，电磁铁12通电后， 连接杆2靠近电磁铁；如图3中，电磁铁12与计时器13连接，计时器13与控制器7连接，控制器7与电阻应变计 6、感光器9连接，工作时，计时器13按预先设定时向电磁铁2发出信号，同时也会控制器7发出信号(控制器7排出电磁铁12启后形成的电阻应变计6数据)，电磁铁12通电后产生磁力， 吸引连接杆2,限制连接杆2自由活动，通过定时限制连接杆2的活动，可以防止连接杆2在水流连续冲刷过程中形成惯性，影响对水流速的测定。
[0017]如图2中，壳体1包括外壳14、内壳15,外壳14套在内壳15外壁，内壳15前端穿出外壳24前端，内壳15二端开口、中间设有中空腔，内壳前端设有叶片16,内壳15壁上设有发光器8、感光器9;连接杆2连接在外壳14上。工作时，壳体1外部的水流会对叶片16产生冲击力， 叶片16带动内壳15相对外壳旋转，可以改变发光器8、感光器9在内壳15上的相对位置，提高测定水浊度的准确性。
[0018] —种综合测定水流参数的方法包括浊度数据采集、水流数据采集；所述浊度数据采集，使水流以正常流速经过壳体，在壳体内设有发光器、感光器，水流过时，发光器发出的光经过水流，感光器实测经过水流后的光线强度，并将数据输入控制器，优选的，还可以通过改变发光器、感光器在壳体内的相对位置，来提高测定浊度的准确性；所述水流数据采集，让经过浊度数据采集的水流对设在壳体尾部的水流冲击板进行冲击，水流冲击板受力后通过连接杆对电阻应变计6做功，电阻应变计6发生形变，使其电阻阻值发生改变，并将数据输入控制器;优选的，流数据采集还包括临时固定水流冲击板；水流数据采集过程中，在固定时间段对水流冲击板进行临时固定，以减少水流冲击在水流冲击板上形成的惯性。
【主权项】
1.一种综合测定水流参数的装置，其特征在于:所述装置包括二端开口、中空的柱形壳 体，壳体内壁对应设置发光器、感光器；所述壳体未端开口设有水流冲击板，水流冲击板与连接杆连接，连接杆通过旋转支点 绞在壳体壁上，连接杆另一端连接有水流紊流稳定器、电阻应变计；所述水流紊流稳定器包括套筒，及设在所述套筒内的倒T形活塞，倒T形活塞与连接杆 连接；控制器与电阻应变计、感光器连接。2.根据权利要求1所述的一种综合测定水流参数的装置，其特征在于:所述装置包括壳 体未端外壁上设有电磁铁，连接杆为金属材料，电磁铁通电后，连接杆靠近电磁铁；所述电磁铁与计时器连接。3.根据权利要求1所述的一种综合测定水流参数的装置，其特征在于:所述壳体包括外 壳、内壳，夕卜壳套在内壳外壁，内壳前端穿出外壳前端，内壳二端开口、中间设有中空腔，内 壳前端设有叶片，内壳壁上设有发光器、感光器；所述连接杆连接在外壳上。4.一种综合测定水流参数的方法，其特征在于:所述方法包括浊度数据采集、水流数据 米集；所述浊度数据采集，使水流以正常流速经过壳体，在壳体内设有发光器、感光器，水流 过时，发光器发出的光经过水流，感光器实测经过水流后的光线强度，并将数据输入控制 器；所述水流数据采集，让经过浊度数据采集的水流对设在壳体尾部的水流冲击板进行冲 击，水流冲击板受力后通过连接杆对电阻应变计做功，电阻应变计发生形变，使其电阻阻值 发生改变，并将数据输入控制器。5.根据权利要求1所述的一种综合测定水流参数的方法，其特征在于:所述水流数据采 集还包括临时固定水流冲击板；水流数据采集过程中，在固定时间段对水流冲击板进行临时固定，以减少水流冲击在 水流冲击板上形成的惯性。
【文档编号】G01N21/17GK106018873SQ201610313701
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】王瑞红, 邓捷, 潘雷夫, 李万文, 王宇轩, 陆成, 谭福大
【申请人】三峡大学