CN103806405B - 一种溃坝示踪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种溃坝示踪器的装置，属于水利试验领域；该装置包括微型计时器、由重力控制的中断电路和圆形球壳；其中微型计时器采用微型表芯，电路接通时开始记录时间；重力控制的中断电路是在球内密封放置一个适当体积的水银珠，水银珠处在预设的位置时导通给表芯供电的电路，表芯走动，将溃坝示踪器埋设在坝体中，其所处位置的坝体溃决时，示踪器滚动，其内的水银珠滚动脱离导通电路，表芯停止以代表其所处位置坝体的溃决时间，试验结束后在下游回收示踪器，读取表芯停止的时间，得出坝体溃决的时空变化过程；圆形球壳是为了保证溃坝后示踪器能够滚动，切断电路，达到记时的效果，并起到防水的作用。该装置可以测量试验坝体不同位置的溃决时间，为实现对坝体溃决形态的实时监测、研究坝体溃决的时空变化提供试验数据支持。

Description

一种溃坝示踪器

技术领域

本发明属于水利试验领域，特别涉及一种溃坝示踪的装置。

背景技术

坝体溃决形态是溃坝研究的重要内容，不同坝型和不同的坝体材料的坝体溃决形态发展是不一样的。为了得到坝体溃决形态的数据，在溃坝模型试验研究中要求对坝体溃决形态进行实时的监测，特别是溃坝时坝体内部的发展过程的实时监测，需要专门的监测仪器。对于模型试验而言，监测仪器需要埋入坝体内部，保证不影响溃坝过程，并且能够记录坝体不同位置对应的溃决时间，从而反映出溃坝过程的时空变化。

对坝体溃决形态进行实时的监测，目前仅欧盟IMPACT项目专门研制了用于记录溃口发展的专用传感器。该传感器是由倾覆传感器及微处理器组成，用来记录传感器被水流冲走的时间。

发明内容

本发明的目的是为解决坝体溃决形态难以实时监测的问题，提出了一种溃坝示踪装置，该溃坝示踪装置为采用微型电池供电的微型计时器，设置重力控制的中断电路，封装在小球壳内。根据各个示踪器的三维坐标和时间记录，该装置可以方便的记录溃坝过程的时空变化。

本发明提出的一种溃坝示踪装置，其特征在于，该装置包括微型计时器、由重力控制的中断电路和圆形球壳；其中微型计时器采用微型表芯，电路接通时开始记录时间；重力控制的中断电路是在球内密封放置一个适当体积的水银珠，水银珠处在预设的位置时导通给表芯供电的电路，表芯走动，将溃坝示踪器埋设在坝体中，其所处位置的坝体溃决时，示踪器滚动，其内的水银珠滚动脱离导通电路，表芯停止以代表其所处位置坝体的溃决时间，试验结束后在下游回收示踪器，读取表芯停止的时间，得出坝体溃决的时空变化过程；圆形球壳是为了保证溃坝后示踪器能够滚动，切断电路，达到记时的效果，并起到防水作用。

本发明的技术效果是：

1.示踪器一旦滚动，水银珠脱离通导电路，表芯停止计时，从而记录该点处的溃决时间；

2.示踪器体积小，不影响溃坝过程，可以多层预埋在坝体中，全面地反映坝体各位置溃决的时空过程；

附图说明

图1为本发明的溃坝示踪装置剖面图；

图2为本发明的装置的球形外壳示意图；

图3为本发明的重力控制的中断电路的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例对本发明的一种溃坝示踪器装置进行详细说明。

本发明提出的一种溃坝示踪器装置实施例结构，如图1所示，包括圆球壳体1及微型计时器2和由重力控制的中断电路3；其中，圆球壳体由两个半圆壳9、10和设置在壳体中部的隔板4组成，隔板4将圆球壳体分成两部分，上半圆壳9内空间用于装载微型计时器，下半圆壳10内空间用于装载中断电路；重力控制的中断电路3包括由放置水银珠的凹坑51，与凹坑相连的滑道52所组成的引导凹槽5、两个分离的金属触点6、7和水银珠8，引导凹槽5设置在隔板上，两个分离的金属触点设置在凹坑底部，两个金属触点分别通过电线与所述隔板另一侧的计时器相连，水银珠在凹坑中接触两金属触点使计时器启动计时；水银珠基于重力能从凹坑相连的滑道滑出引导凹槽使计时器停止计时。

本发明装置的工作原理为：

通过在试验坝体内不同位置处预埋本发明的溃坝示踪装置，试验开始前纪录表芯初始时间；当预埋位置出现溃决时，示踪器滚动，其内的水银珠基于重力滚动脱离触点，导致电路中断，表芯停止以代表其所处位置坝体的溃决时间；待试验结束后回收溃坝示踪器，读取表芯时间，即可获得各位置点的溃坝时间；根据各位置点的三维坐标和溃坝时间即可反映出坝体溃决的时空变化。

本发明装置的各部件的具体实施例及其功能详细说明如下：

本实施例的圆球壳体1为透明有机玻璃，由相互扣合的上下两个半圆壳（9及10），和在壳体中部设置一圆形隔板4所组成，如图2所示；本实施例的圆球壳体直径为22mm，可根据采用的计时器尺寸进行确定。球形半壳9,隔离板4与球形半壳10和两球形半壳之间的连接方式为粘结。

本实施例的微型计时器2采用普通的钮扣电池供电的电子计时表芯，粘接在隔板的一侧面上；其中钮扣电池直接安装在表芯上，电池的两极分别引出一导线与重力控制的中断电路的两触点相连。电路连通时表芯计时，电路中断时表芯停止计时。

本实施例的重力控制的中断电路3由引导凹槽5、两个金属触点6、7和水银珠8的组件组成，引导凹槽5采用塑料一体成形的放置水银珠的凹坑51，与凹坑相连的滑道52，粘接在隔离板另一侧面上，如图3所示（省略了触点和计时表芯间的连线）。其中：凹坑凸起，凹坑的底面开有两通孔（隔板的相应处也开有两通孔），用于安装两个金属触点，滑道倾斜弯曲与与凹坑相连，以保证水银珠从与凹坑沿滑道滚落出引导凹槽后不再会滚回引导凹槽的凹坑中。本实施例的水银珠直径为5mm，引导凹槽的凹坑与滑道的内径与水银珠的尺寸相应。

引导凹槽5是为了在试验前由人工调试通过凹槽5将水银珠设定在预设位置凹坑51上，保证电路联通；两个金属触点6、7通过两根电线与计时表芯相连。

本实施例的具体工作方式如图1和图3所示：试验前通过凹槽5将水银珠设定在预设位置凹坑51上，水银珠与金属触点6、7接触，电路连通，计时表芯开始计时；将该装置预埋在坝体内，并记录相应的三维坐标；装置处坝体开始溃决时，示踪器滚动，水银珠脱离凹坑51，与金属触点6、7断开，计时表芯停止计时。通过本发明即可测量试验坝体不同位置的溃决时间，为实现对坝体溃决形态的实时监测、研究坝体溃决的时空变化提供试验数据支持。

Claims (2)

1.一种溃坝示踪装置，其特征在于，该装置包括由两个半圆壳构成的圆球壳体，设置在该壳体内的隔板，分别设置在壳体内隔板两侧的微型计时器和基于重力控制的中断电路；该重力控制的中断电路控制微型计时器的启动或停止；所述重力控制的中断电路，由设置在隔板上的引导凹槽、水银珠和两个分离的金属触点组成，该引导凹槽由放置水银珠的凹坑，与凹坑相连的滑道所组成，两个分离的金属触点设置在凹坑底部，所述两个分离的金属触点分别通过电线与所述隔板另一侧的微型计时器相连，水银珠在凹坑中接触两分离的金属触点使微型计时器启动计时；水银珠基于重力能从凹坑相连的滑道滑出引导凹槽使微型计时器停止计时。

2.如权利要求1所述溃坝示踪装置，其特征在于，所述微型计时器采用带有微型电池的微型表芯。