CN106500777A - 便携式冲刷槽总流量测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式冲刷槽总流量测定仪，包括承接水槽，所述承接水槽的下部设有可调节高度的支架，所述承接水槽的上部设有边缘带弧度的倾斜挡板，所述承接水槽的底部设有出水管，所述出水管的下部连接蛇皮水管，所述蛇皮水管上相连有液体流量计。倾斜挡板的最低处与所述承接水槽外侧最上部通过合页相连，倾斜挡板的最高处设有向上弯曲的弧度。此仪器使用合页与冲刷槽连接后进行使用。稳固结实，且方便携带、安装、拆卸，适用于多种冲刷槽、冲刷槽的各种坡度状态、多种实验使用。

Description

便携式冲刷槽总流量测定仪

技术领域

本发明涉及一种坡面薄层流水动力学特性实验装置，尤其涉及一种便携式冲刷槽总流量测定仪。

背景技术

在大学生创新项目《研究降雨和坡面流协同作用下的坡面薄层流水动力学特性》实验实施进行过程中，主要观测不同营力(雨强和坡面流的完全组合)条件、不同床面粗糙程度条件下的坡面流表层的流速、水深、雷诺数、弗劳德数等水力学特性。每次实验均是人工降雨和上游来水同时作用于冲刷槽，在冲刷槽上测定流速、水深数据后，需测量每次实验中降雨和上游来水最终的总流量。一开始将塑料桶放置在冲刷槽下端接水，并将水用电子秤进行称量，以计算出总流量。但这种方法操作繁琐，并且存在太多弊端，如水流易溅出不能完全流入桶中；降雨强度和上游来水流量较大时，桶中承接的水量比较大，移动和称量都很困难；水量大时需将水分开进行多次称量，比较繁琐且有较多水分遗留；水桶尺寸与冲刷槽坡度不匹配，与所要承接的总水量不匹配等。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳固结实，且方便携带、安装、拆卸的便携式冲刷槽总流量测定仪。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的便携式冲刷槽总流量测定仪，包括实验所用的冲刷槽，还包括承接水槽，所述承接水槽的下部设有能调节高度的支架，所述承接水槽的上部设有倾斜挡板，所述承接水槽的底部设有出水管，所述出水管的下部连接蛇皮水管，所述蛇皮水管上相连有液体流量计。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的便携式冲刷槽总流量测定仪，稳固结实，且方便携带、安装、拆卸，可使用合页将其安装在多种冲刷槽上进行多种实验使用，并且适用于冲刷槽的各种坡度状态。

附图说明

图1为本发明实施例提供的便携式冲刷槽总流量测定仪(使用合页连接冲刷槽后)示意图。

图中：

1、冲刷槽下部的支架，2、冲刷槽，3、倾斜挡板，4、承接水槽，5、蛇皮水管，6、承接水槽下部的支架，7、合页，8、合页，9、液体流量计，10、出水管。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

本发明的便携式冲刷槽总流量测定仪，其较佳的具体实施方式是：

包括实验所用的冲刷槽，还包括承接水槽，所述承接水槽的下部设有能调节高度的支架，所述承接水槽的上部设有倾斜挡板，所述承接水槽的底部设有出水管，所述出水管的下部连接蛇皮水管，所述蛇皮水管上相连有液体流量计。

所述承接水槽通过合页与所述冲刷槽连接。

所述承接水槽的宽度大于冲刷槽的宽度。

所述承接水槽不与冲刷槽相连的一面的高度要高于对面的高度。

所述倾斜挡板的最低处与所述承接水槽外侧最上部通过合页相连，且宽度相同。所述倾斜挡板的最高处设有向上弯曲的弧度。

所述承接水槽的底面向出水管处倾斜，倾斜度为1°。

本发明的便携式冲刷槽总流量测定仪，可通过合页使承接水槽与实验所用冲刷槽底部连接，在承接水槽底部连接出水管道，在管道末端使用流量计对人工降雨和上游来水共同作用于冲刷槽上的总水量进行测量，来解决现有技术中存在的问题。稳固结实，且方便携带、安装、拆卸，适用于多种冲刷槽、冲刷槽的各种坡度状态、多种实验使用。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的想法来源于树干流测量系统的设计理念，在树主干的中下部围一个开口半圆形管来承接树干流，并在管的一侧连接一根蛇皮管将树干流导入收集瓶待观测。坡面流自循环系统中，冲刷槽下部的承水槽与此系统中的承接水槽接水形式有相似之处。

具体实施例：

如图1所示，将承接水槽一端与实验所用的冲刷槽底部用可旋转的合页连接(创意来源于门的固定)，来保证承接水槽始终保持竖直状态，保证此仪器在冲刷槽的任何坡度下都可使用。

承接水槽采用常用的金属材料制作，可采用不锈钢材料，也可选用造价低的铁材料并刷油漆防止生锈，结实耐用，可抵抗水流的冲击力。

承接水槽下配有铁质可伸缩支架，在改变冲刷槽坡度时，水槽末端到地面的距离随之改变，使用支架支撑，保证在任何坡度下，承接水槽下端都有支撑，从而可以固定在地面上，增加抗冲击性、承重性、稳固性。

承接水槽的宽度大于冲刷槽宽度，以保证水不外溅。在制作此仪器时，仪器的承接水槽、出水管、支架等零部件的具体尺寸可根据实验所用的冲刷槽的尺寸来具体确定，下述此仪器相关尺寸均是适应于此次实验所用冲刷槽的尺寸。此次实验所用冲刷槽的宽度为0.4m，此次设计的承接水槽两侧各宽出0.2m，承接水槽的宽度定为0.8m。

承接水槽的长度可根据冲刷槽末端水流出时的喷流宽度决定，本实验适用的承接水槽将长度定为0.5m。

承接水槽不与冲刷槽相连的一面(外侧)，高度要高于另一面(内侧)，以防止水流溅出。因为存在可调节高度的支架，故承接水槽的高可设定范围较大，本实验适用的承接水槽将高设为0.3m和0.7m。

承接水槽上部设计一同样材质的倾斜挡板，挡板最低处与承接水槽外侧最上部相连宽度同样为0.8m，长为1m，接口设计为可旋转可固定在任意角度的合页，最高处设计一向上弯曲的弧度。由于降雨面积较大，用此倾斜挡板来遮挡降雨进入承接水槽中，雨水降落在遮挡板上从承水槽外侧流下，不会流至冲刷槽。

承接水槽底面采用倾斜式设计，最低点在底面某个角上(倾斜度1°即可，若倾斜度较大会影响支架支撑的稳定性)，并在此角处开一直径为4cm的圆口，焊接一出水管(管口直径根据实验中的上游来水管径和最大降雨量确定，保证水不在承接槽内淤积)。通过重力作用使水均流向此处，以保证水流尽可能的都流出承接水槽，进入与铁管另一头相连的蛇皮水管。

蛇皮水管一头连接承接水槽，另一头连液体流量计，且尽可能保证连接流量计的一端低于另一端。蛇皮水管所连接的液体流量计所显示的值即为本次实验的总流量值。

使用流程：

将此仪器通过合页连接至实验所用的冲刷槽坡面下端，调整好冲刷槽坡度及承接水槽下支架的高度，后开始实验。每次实验中降雨和上游来水在规定时间(1min)内同时作用于冲刷槽，实验需测量流速和水深，以及每次实验中，人工降雨和上游来水同时作用于冲刷槽的总水量。此1min内冲刷槽内的水先流入承接水槽，再流入蛇皮水管最后到达流量计，待流量计数值稳定时读数，读三次取平均值，由此得到此次实验的总流量。

实验所得水流经蛇皮水管连接的流量计后便将水流直接排走。但也可以再次采用称量法测定数值。将蛇皮水管出水一端接入水桶内，用水桶储存实验所得的全部水量，再用电子秤称量得总流量值，若水量太大也可将蛇皮水管出水段分流，同时接入几个水桶，也比之前直接从冲刷槽下接水称量的方法便捷准确。

有益效果：

此仪器的承接水槽可使用合页与实验所用冲刷槽固定，可拆卸并且能旋转保持竖直状态，在冲刷槽任何坡度下均可正常使用。解决了使用水桶时，水桶的高度与冲刷槽坡度不匹配问题。

设计的支架可调节高度，稳固结实，方便携带、安装、拆卸，适用于多种冲刷槽、冲刷槽的各种坡度状态、多种实验使用。

此仪器的加宽设计和外侧加高设计，解决了之前使用水桶承接流水导致的水流溅出问题，保证了水流尽可能地全部流入承接槽，避免了所得总流量偏小。

顶盖的设计有效的避免了冲刷槽外的降雨落入承接槽，并且顶盖上部的弧形设计避免了雨水经顶盖回流入冲刷槽的现象，解决了多余降雨造成的流量值偏大问题。

底面的倾斜设计保证了槽内水流不残留，全部流入蛇皮水管，避免了数值偏小，由此增加了所得数据的准确性。

此仪器使冲刷槽来水快速经过承接水槽，解决了之前水量较大时，由于水桶尺寸问题导致的水流溢出现象。

此仪器操作方便快捷，去除了大水桶承接、分小桶称量、水桶移动等繁琐困难的步骤。

蛇皮水管上流量计的使用避免了电子秤称量造成的数据误差。

将冲刷槽内的水转化为圆形水管内的水，由此可使用流量计来测量流量，方便准确，迅速直观，代替了水桶盛水分水称量等繁琐的步骤。

此仪器所得数据更为准确可靠，解决了之前称量的多种弊端。如多余降雨进入承接水桶、大水桶分桶时水量残留较多、水量较大时存在溢出水桶问题而来不及更换新水桶造成水量损失等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种便携式冲刷槽总流量测定仪，包括实验所用的冲刷槽，其特征在于，还包括承接水槽，所述承接水槽的下部设有能调节高度的支架，所述承接水槽的上部设有倾斜挡板，所述承接水槽的底部设有出水管，所述出水管的下部连接蛇皮水管，所述蛇皮水管上相连有液体流量计。

2.根据权利要求1所述的便携式冲刷槽总流量测定仪，其特征在于，所述承接水槽通过合页与所述冲刷槽连接。

3.根据权利要求2所述的便携式冲刷槽总流量测定仪，其特征在于，所述承接水槽的宽度大于冲刷槽的宽度。

4.根据权利要求3所述的便携式冲刷槽总流量测定仪，其特征在于，所述承接水槽不与冲刷槽相连的一面的高度要高于对面的高度。

5.根据权利要求4所述的便携式冲刷槽总流量测定仪，其特征在于，所述倾斜挡板的最低处与所述承接水槽外侧最上部通过合页相连，且宽度相同。

6.根据权利要求5所述的便携式冲刷槽总流量测定仪，其特征在于，所述倾斜挡板的最高处设有向上弯曲的弧度。

7.根据权利要求6所述的便携式冲刷槽总流量测定仪，其特征在于，所述承接水槽的底面向出水管处倾斜，倾斜度为1°。