CN106950979B - 一种新型调整adcp水下偏角的调节装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置及其方法，包括调节杆、固定在岸上的铁箱、不锈钢板Ⅰ、不锈钢板Ⅱ，调节杆穿过铁箱固定于不锈钢板Ⅰ的中央，不锈钢板Ⅱ上固定有ADCP传感器；铁箱内部设有齿轮，外侧设有手柄，齿轮随着手柄的转动而转动；调节杆置于铁箱内的部分设有与齿轮相匹配的齿条，调节杆上的齿条与述铁箱内的齿轮啮合连接；不锈钢板Ⅰ上垂直固定有稳定墩，稳定墩上固接有连杆，连杆一端与稳定墩固定连接，另一端铰接有凸轮，凸轮上穿有钢管；钢管的一端与不锈钢板Ⅱ焊接固定，另一端穿过凸轮且固定于河岸边。通过本发明，解决了ADCP传感器在测量时遇到障碍物影响流量测验精度时现有水平式ADCP安装后无法调节的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置及其方法，属于水文监测技术领域。
背景技术
在河流水文测验工作中，流速和流量的测量是两项很重要的工作，ADCP( 声学多普勒流速剖面仪 ) 技术的研制成功很大程度改变了流量测验的方法，实现了测流技术革命性的突破，在河流水文测验工作中获得广泛应用。
ADCP是利用声波原理进行流速测量，当 ADCP 的发射探头碰到漂浮物的时候，发射的声波就不能穿透漂浮物，导致无法测量水流速度，此时ADCP 测流软件会出现坏数据。对于传统的流速测仪法来说,必须要求测流的断面是垂直于河岸的,而ADCP测流方法可以根据测船不同的航行轨迹来施测,无论是斜线或者是曲线。专利一种 ADCP 传感器水下垂直度调整装置（201510750536.X）公开的一种 ADCP 传感器水下垂直度调整装置解决了ADCP 传感器不能时刻位于垂直位置的问题，但不能解决ADCP探头水平偏角调节问题；专利一种ADCP十字型固定底座承载器（201610507011 .8）公开的一种ADCP十字型固定底座承载器主要解决了便于携带问题，用于海洋观测意义较大，但对河道固定ADCP测量不适用，也不能调节偏角。鉴于此，一种灵活调整ADCP水下偏角方法，使其测量过程中遇水草等漂浮物能够避开是业内急需。
发明内容
本发明的主要目的在于解决传统ADCP在测量时遇到障碍物声波无法穿透漂浮物从而影响流量测验精度的问题，发明一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置及其方法，使ADCP发射的声波遇到漂浮物时能自动偏转一定角度规避障碍物。
本发明的目的是这样实现的，一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置，其特征是：包括调节杆、固定在岸上的铁箱、不锈钢板Ⅰ、不锈钢板Ⅱ，调节杆穿过铁箱固定于不锈钢板Ⅰ的中央，不锈钢板Ⅱ上固定有ADCP传感器；
所述铁箱内部设有齿轮且调节杆在铁箱内的部分设有齿条，外侧设有手柄，齿轮与手柄固定连接，齿轮随着手柄的转动而转动；所述调节杆置于铁箱内的部分设有与齿轮相匹配的齿条，调节杆上的齿条与述铁箱内的齿轮啮合连接；
所述不锈钢板Ⅰ上垂直固定有稳定墩，稳定墩上固接有连杆，连杆一端与稳定墩固定连接，另一端铰接有凸轮，凸轮上穿有钢管；所述钢管的一端与不锈钢板Ⅱ焊接固定，另一端穿过凸轮且固定于河岸边。
所述ADCP传感器通过固定钢片、固定螺母固定在不锈钢板Ⅱ上，ADCP传感器置于固定钢片内，固定钢片的两侧设有钢片螺纹孔，不锈钢板Ⅱ上设有钢板螺纹孔，固定螺母穿过固定钢片上的钢片螺纹孔旋紧于不锈钢板Ⅱ上的钢板螺纹孔。
所述不锈钢板Ⅰ和/或不锈钢板Ⅱ的形状为矩形。
所述稳定墩垂直固定于不锈钢板Ⅰ偏向边缘处。
一种新型调整ADCP水下偏角的调节方法，其特征是：包括调节杆、固定在岸上的铁箱、不锈钢板Ⅰ、不锈钢板Ⅱ，调节杆穿过铁箱固定于不锈钢板Ⅰ的中央，不锈钢板Ⅱ上固定有ADCP传感器；所述铁箱内部设有齿轮，外侧设有手柄，齿轮与手柄固定连接，齿轮随着手柄的转动而转动；所述调节杆置于铁箱内的部分设有与齿轮相匹配的齿条，调节杆上的齿条与述铁箱内的齿轮啮合连接；所述不锈钢板Ⅰ上垂直固定有稳定墩，稳定墩上固接有连杆，连杆一端与稳定墩固定连接，另一端铰接有凸轮，凸轮上穿有钢管；所述钢管的一端与不锈钢板Ⅱ焊接固定，另一端穿过凸轮且固定于河岸边；
当ADCP传感器发射的声波遇到漂浮物使测流软件中出现坏数据时，转动手柄带动固定在岸上铁箱内部的齿轮转动，配合与齿轮啮合的调节杆上的齿条，带动调节杆向上移动，调节杆的向上移动，带动与调节杆固定的不锈钢板Ⅰ向上运动，继而带动连杆向上，此时与连杆铰接的凸轮在传递的弯矩的作用下围绕连杆与凸轮的铰接点逆时针转动，通过钢管与凸轮固接的不锈钢板Ⅱ随之偏转，进而固定在不锈钢板Ⅱ上的ADCP传感器发生偏转，声波绕开漂浮物，使测流软件测得准确的流速数据。
所述ADCP传感器通过固定钢片、固定螺母固定在不锈钢板Ⅱ上，ADCP传感器置于固定钢片内，固定钢片的两侧设有钢片螺纹孔，不锈钢板Ⅱ上设有钢板螺纹孔，固定螺母穿过固定钢片上的钢片螺纹孔旋紧于不锈钢板Ⅱ上的钢板螺纹孔。
所述不锈钢板Ⅰ和/或不锈钢板Ⅱ的形状为矩形。
所述稳定墩垂直固定于不锈钢板Ⅰ偏向边缘处。
本发明结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本发明，本发明装置的组成包括：调节杆、固定在岸上的铁箱、手柄、矩形不锈钢板Ⅰ、稳定墩、连杆、钢管、固定钢片、固定螺母、不锈钢板Ⅱ、凸轮。
作为主体支架板。将稳定墩垂直固定在矩形不锈钢板Ⅰ偏向边缘处，调节杆固定在不锈钢板Ⅰ的中央，连杆一端固接在稳定墩上。连杆应耐疲劳、抗冲击，具有足够的强度和刚度。连杆长度不宜太长，凸轮与连杆的另一端铰接，使之能够传递弯矩从而让凸轮在与连杆共有的并且垂直于矩形不锈钢板Ⅰ的平面内偏转。将钢管的一端固定在河岸边，另一端与不锈钢板Ⅱ焊接且穿过凸轮的另一端，使不锈钢板Ⅱ与钢管在平面内且钢板尽量处于平行于河底的位置。
顶部铁箱内的结构左视图如图2所示。调节杆在铁箱内的部分为齿状，当逆时针转动手柄时，齿轮转动，由于铁箱固定在岸边，调节杆则向上运动。ADCP传感器用固定钢片通过固定螺母固定在不锈钢板Ⅱ上。
本发明装置的在使用时，当ADCP传感器发射的声波遇到漂浮物使测流软件中出现坏数据时，转动手柄使调节杆上升，带动矩形不锈钢板Ⅰ向上运动，继而带动连杆向上，此时与连杆铰接的凸轮在传递的弯矩的作用下围绕铰接点逆时针转动。此时，通过钢管与凸轮固接的不锈钢板Ⅱ随之偏转，进而固定在不锈钢板Ⅱ上的ADCP传感器发生一定偏转，声波绕开漂浮物，使仪器测得准确的流速数据。
本发明的优势：本发明安装在垂直河岸或者渠壁上，最大优点是装置结构简单安装方便，可靠性高，价格低廉，比较适合河道测流。
通过本发明，解决了传统ADCP传感器在测量时遇到障碍物影响流量测验精度时现有水平式ADCP安装后无法调节的问题。通过水下偏角的调节装置，使ADCP发射的声波遇到漂浮物时能自动偏转一定角度规避障碍物。随着现代流动测试技术的优势逐渐显现，ADCP的应用会越来越有广泛优势，但由于现有的对于河道测量中的固定式ADCP型式较为复杂，也没有解决偏角调节的问题，鉴于此，一种灵活调整ADCP水下偏角使其遇水草等漂浮物避开的调节装置是业内急需。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为结构2铁箱内的左视图。
图3为固定ADCP仪器的结构放大图。
图4为本发明主要调节结构的放大图。
图5为ADCP传感器发射声波的断面示意图。
图中：1调节杆、2铁箱、3手柄、4矩形不锈钢板Ⅰ、5稳定墩、6连杆、7钢管、8固定钢片、9固定螺母、10不锈钢板Ⅱ、11凸轮、12ADCP传感器。
具体实施方式
下面结合附图和附图说明对本发明作进一步说明。
一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置，包括调节杆1、固定在岸上的铁箱2、不锈钢板Ⅰ4、不锈钢板Ⅱ10，其中，不锈钢板Ⅰ4和/或不锈钢板Ⅱ10的形状为矩形，调节杆1穿过铁箱2固定于不锈钢板Ⅰ4的中央，不锈钢板Ⅱ10上固定有ADCP传感器12，具体的， ADCP传感器12通过固定钢片8、固定螺母9固定在不锈钢板Ⅱ10上，ADCP传感器12置于固定钢片8内，固定钢片8的两侧设有钢片螺纹孔，不锈钢板Ⅱ10上设有钢板螺纹孔，固定螺母9穿过固定钢片8上的钢片螺纹孔旋紧于不锈钢板Ⅱ10上的钢板螺纹孔。
在铁箱2内设置齿轮，外侧设置手柄3，齿轮与手柄3固定连接，齿轮随着手柄3的转动而转动；调节杆1置于铁箱2内的部分设有与齿轮相匹配的齿条，调节杆1上的齿条与述铁箱2内的齿轮啮合连接。
在不锈钢板Ⅰ4偏向边缘处垂直固定有稳定墩5，稳定墩5上固接有连杆6，连杆6一端与稳定墩5固定连接，另一端铰接有凸轮11，凸轮11上穿有钢管7；所述钢管7的一端与不锈钢板Ⅱ10焊接固定，另一端穿过凸轮11且固定于河岸边。
使用时，当ADCP传感器12发射的声波遇到漂浮物使测流软件中出现坏数据时，转动手柄3带动固定在岸上铁箱2内部的齿轮转动，配合与齿轮啮合的调节杆1上的齿条，带动调节杆1向上移动，调节杆1的向上移动，带动与调节杆1固定的不锈钢板Ⅰ4向上运动，继而带动连杆6向上，此时与连杆6铰接的凸轮11在传递的弯矩的作用下围绕连杆6与凸轮11的铰接点逆时针转动，通过钢管7与凸轮11固接的不锈钢板Ⅱ10随之偏转，进而固定在不锈钢板Ⅱ10上的ADCP传感器12发生偏转，声波绕开漂浮物，使测流软件测得准确的流速数据。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，均可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰形成等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (5)
1.一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置，其特征是：包括调节杆（1）、固定在岸上的铁箱（2）、不锈钢板Ⅰ（4）、不锈钢板Ⅱ（10），调节杆（1）穿过铁箱（2）固定于不锈钢板Ⅰ（4）的中央，不锈钢板Ⅱ（10）上固定有ADCP传感器（12）；
所述铁箱（2）内部设有齿轮，外侧设有手柄（3），齿轮与手柄（3）固定连接，齿轮随着手柄（3）的转动而转动；所述调节杆（1）置于铁箱（2）内的部分设有与齿轮相匹配的齿条，调节杆（1）上的齿条与述铁箱（2）内的齿轮啮合连接；
所述不锈钢板Ⅰ（4）上垂直固定有稳定墩（5），稳定墩（5）上固接有连杆（6），连杆（6）一端与稳定墩（5）固定连接，另一端铰接有凸轮（11），凸轮（11）上穿有钢管（7）；所述钢管（7）的一端与不锈钢板Ⅱ（10）焊接固定，另一端穿过凸轮（11）且固定于河岸边；
所述ADCP传感器（12）通过固定钢片（8）、固定螺母（9）固定在不锈钢板Ⅱ（10）上，ADCP传感器（12）置于固定钢片（8）内，固定钢片（8）的两侧设有钢片螺纹孔，不锈钢板Ⅱ（10）上设有钢板螺纹孔，固定螺母（9）穿过固定钢片（8）上的钢片螺纹孔旋紧于不锈钢板Ⅱ（10）上的钢板螺纹孔；
所述不锈钢板Ⅰ（4）和/或不锈钢板Ⅱ（10）的形状为矩形。
2.根据权利要求1所述的一种新型调整ADCP水下偏角的调节装置，其特征是：所述稳定墩（5）垂直固定于不锈钢板Ⅰ（4）偏向边缘处。
3.一种新型调整ADCP水下偏角的调节方法，其特征是：包括调节杆（1）、固定在岸上的铁箱（2）、不锈钢板Ⅰ（4）、不锈钢板Ⅱ（10），调节杆（1）穿过铁箱（2）固定于不锈钢板Ⅰ（4）的中央，不锈钢板Ⅱ（10）上固定有ADCP传感器（12）；所述铁箱（2）内部设有齿轮，外侧设有手柄（3），齿轮与手柄（3）固定连接，齿轮随着手柄（3）的转动而转动；所述调节杆（1）置于铁箱（2）内的部分设有与齿轮相匹配的齿条，调节杆（1）上的齿条与述铁箱（2）内的齿轮啮合连接；所述不锈钢板Ⅰ（4）上垂直固定有稳定墩（5），稳定墩（5）上固接有连杆（6），连杆（6）一端与稳定墩（5）固定连接，另一端铰接有凸轮（11），凸轮（11）上穿有钢管（7）；所述钢管（7）的一端与不锈钢板Ⅱ（10）焊接固定，另一端穿过凸轮（11）且固定于河岸边；
当ADCP传感器（12）发射的声波遇到漂浮物严重影响测流数据时，转动手柄（3）带动固定在岸上铁箱（2）内部的齿轮转动，配合与齿轮啮合的调节杆（1）上的齿条，带动调节杆（1）向上移动，调节杆（1）的向上移动，带动与调节杆（1）固定的不锈钢板Ⅰ（4）向上运动，继而带动连杆（6）向上，此时与连杆（6）铰接的凸轮（11）在传递的弯矩的作用下围绕连杆（6）与凸轮（11）的铰接点逆时针转动，通过钢管（7）与凸轮（11）固接的不锈钢板Ⅱ（10）随之偏转，进而固定在不锈钢板Ⅱ（10）上的ADCP传感器（12）发生偏转，声波绕开漂浮物，使测流软件测得准确的流速数据；
所述ADCP传感器（12）通过固定钢片（8）、固定螺母（9）固定在不锈钢板Ⅱ（10）上，ADCP传感器（12）置于固定钢片（8）内，固定钢片（8）的两侧设有钢片螺纹孔，不锈钢板Ⅱ（10）上设有钢板螺纹孔，固定螺母（9）穿过固定钢片（8）上的钢片螺纹孔旋紧于不锈钢板Ⅱ（10）上的钢板螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的一种新型调整ADCP水下偏角的调节方法，其特征是：所述不锈钢板Ⅰ（4）和/或不锈钢板Ⅱ（10）的形状为矩形。
5.根据权利要求3所述的一种新型调整ADCP水下偏角的调节方法，其特征是：所述稳定墩（5）垂直固定于不锈钢板Ⅰ（4）偏向边缘处。
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