CN109763461A - 一种充气式量水堰 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充气式量水堰，包括渠道底部以及设置在渠道底部两侧的渠道侧壁，渠道侧壁上设置有朝向对侧渠道侧壁凸出的橡胶坝，橡胶坝内设置有充气芯，渠道底部上安装有监测控制设备，监测控制设备下部设置用于支撑的支柱。与现有技术相比，本发明的一种充气式量水堰，不仅实现自动量取、记录和传输数据，还成功利用机翼式橡胶坝放气后的坍落性质，在不进行流量测量时进行放气处理，不影响渠道过流能力，保持渠道原本输水状态；充气芯采用对称分布，使得气体充填时均匀，气流稳定；同时，橡胶坝采取“翼型式”的设计，使得水流经过测量段时受到的阻力最小，最大程度保证测量数据的准确性。

Description

一种充气式量水堰

技术领域

本发明是涉及一种流量测量装置，具体地说是涉及一种充气橡胶坝式量水堰装置。

背景技术

随着科学技术的发展与进步，越来越多的人类测量工作逐渐被发展中的智能工具所取代。作为一种高分子材料合成的水工建筑物，充气式橡胶坝主要适用于低水头，大跨度的闸坝工程，相比于充水式橡胶坝具有调节速度更快，不易受寒冷气候影响的优点。

同样的，对于传统量水堰，不论是三角形量水堰还是矩形量水堰，数据的采集基本要靠人工来实现；同时传统量水堰在一定程度上会阻碍渠道输水，影响过流，这也是其不足之处。

本发明涉及的装置利用计算机、传感器等现代手段，通过充气式橡胶坝与电子信息技术的结合，能够替代传统的量水堰流量人工测量，实现自动测量流量并将实时数据实时发送到接收仪器上，节约人力、物力，使渠道流量的实时监测更加方便高效。同时利用橡胶坝的放气之后的坍落的性质，确保了渠道有效输水断面不被减少，基本不影响过流能力。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种高效、智能、即时性强的渠道流量测量装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种充气式量水堰，包括渠道底部以及设置在渠道底部两侧的渠道侧壁，渠道底部与两侧的渠道侧壁形成水道，所述渠道侧壁上设置有朝向对侧渠道侧壁凸出的橡胶坝，所述橡胶坝内设置有充气芯，所述渠道底部上安装有用于控制充气芯向橡胶坝内充气和吸气的监测控制设备，监测控制设备下部设置用于支撑的支柱。

作为进一步的优选方案，所述橡胶坝上最接近对侧橡胶坝的位置设置有红外测距装置，所述监测控制设备内还包括单片机，传感元件和信号发射装置。

作为进一步的优选方案，所述橡胶坝的上端和下端均为平面，橡胶坝悬空固定于渠道侧壁上。

作为进一步的优选方案，所述橡胶坝的横截面为翼型结构。

作为进一步的优选方案，所述橡胶坝内至少设置有三个充气芯，多个充气芯纵向连续布置。

与现有技术相比，本发明的一种充气式量水堰，通过橡胶坝与量水堰的有益结合，在渠道量水的大背景下，不仅实现自动量取、记录、传输，还成功利用机翼式橡胶坝放气后的坍落性质，在不进行流量测量时进行放气处理，不影响渠道过流能力，尽可能保持渠道原本输水状态。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是橡胶坝的立体图；

其中，1-监测控制设备，2-支柱，3-渠道侧壁，4-渠道底部，5-橡胶坝，6-红外测距装置，7-充气芯。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1所示为一种充气式量水堰。其由监测控制设备1、支柱2、渠道侧壁3、渠道底部4、橡胶坝5、红外测距装置6和充气芯7组成。监测控制设备1包括传感设备和控制系统，传感设备包括单片机，传感元件和信号发射装置，其中，单片机功能为存储信息和执行事先编制好的指令；传感元件功能为感受被测量的水位和流速信息，并将信息以电信号形式输出；信号发射装置功能为将传感元件得到的信息发送到远程控制中心，使工作人员可以得到实时数据；控制系统用来控住机翼式橡胶坝内部的充气芯的开启和关闭，这两部分均在监测控制设备1的金属盒子中，监测控制设备1可实时测量和传输数据，实现自动化测量、总动化控制，通过支柱2统一安装在渠道与周围环境中，紧靠渠道侧壁；渠道侧壁3和渠道底部4构成渠道的主体部分；橡胶坝5安装于渠道侧壁3上，3个充气芯7位于机翼式橡胶坝内部，成上下对称分布；红外测距装置6安装于机翼式橡胶坝最高突出部分，其成线性安装状态。

图1为充气式量水堰整体构造图。上游来水，通过图中右下方渠道底部4流入本测量段，传感设备启动，红外测距装置6开启；控制设备启动，充气芯7向橡胶坝5充气，使得量水断面收缩，渠道水位暂时升高，测得过流断面宽度与壅高水位，将数据传给传感设备，从而发送给相关工作人员。测量工作完成，充气芯回收气体，橡胶坝坝袋坍落，过水断面恢复正常宽度。传感与控制设备关闭，等待下一次工作。

图2为充气式量水堰俯视图。橡胶坝的最突出和一点即为红外测距装置的安装处。

图3为充气式量水堰侧视图，可以看出，橡胶坝距离底部有一定的距离，防止渠道中的杂物对其造成破坏；橡胶坝距离渠道顶部的距离较小，可以完成渠道流量较大的情况的测量工作。

图4为本发明橡胶坝的立体图。橡胶坝坝袋位于最外侧，三个成上下对称分布的为充气芯，用来为橡胶坝充气和排气；红外测距装置6位于橡胶坝坝袋的最高突出部分用来测量量水断面的水位高度；传感设备和控制系统及设备支柱2用来辅助和数据的传递。其中，控制设备控制充气芯7为橡胶坝坝袋充气和放气，以适应不同的工作状态。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种充气式量水堰，包括渠道底部（4）以及设置在渠道底部（4）两侧的渠道侧壁（3），渠道底部（4）与两侧的渠道侧壁（3）形成水道，其特征在于：所述渠道侧壁（3）上设置有朝向对侧渠道侧壁（3）凸出的橡胶坝（5），所述橡胶坝（5）内设置有充气芯（7），所述渠道底部（4）上安装有用于控制充气芯（7）向橡胶坝（5）内充气和吸气的监测控制设备（1），监测控制设备（1）下部设置用于支撑的支柱（2）。

2.根据权利要求1所述的一种充气式量水堰，其特征在于：所述橡胶坝（5）上最接近对侧橡胶坝（5）的位置设置有红外测距装置（6），所述监测控制设备（1）内还包括单片机，传感元件和信号发射装置。

3.根据权利要求2所述的一种充气式量水堰，其特征在于：所述橡胶坝（5）的上端和下端均为平面，橡胶坝（5）悬空固定于渠道侧壁（3）上。

4.根据权利要求3所述的一种充气式量水堰，其特征在于：所述橡胶坝（5）的横截面为翼型结构。

5.根据权利要求1所述的一种充气式量水堰，其特征在于：所述橡胶坝（5）内至少设置有三个充气芯（7），多个充气芯（7）纵向连续布置。