CN110095625A - 一种便携式流速仪流速测量辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式流速仪流速测量辅助装置，该流速辅助装置包括第一固定组件和第二固定组件，第一固定组件和第二固定组件沿两个相互垂直的方向对便携式流速仪的测量杆进行固定。本发明通过设置的第一固定组件和第二固定组件能够将便携式流速仪测量杆快速、准确地定位到河道模型水流中待测量点，大大减轻了原有工作量，减少了实验人员数量，并提高了工作效率；此外通过相互垂直的两个方向上的第一固定组件和第二固定组件能够始终确保便携式流速仪测量杆处于垂直状态，进而避免因人为因素导致测量杆偏离测量点的问题。

Description

一种便携式流速仪流速测量辅助装置

技术领域

本发明属于流速测量技术领域，具体涉及一种能够夹持、定位便携式流速仪的流速测量辅助装置。

背景技术

随着当今社会水力资源的不断发展，兴建起越来越多的水工建筑物。对于大部分的水工建筑物如鱼道、渠道等，在兴建之前，需要对其进行一定的水力学分析，来讨论其结构是否满足要求。一般是通过水工物理模型对水工建筑物进行模拟来得到相关水力学分析结果。

水工物理模型是指利用几何、运动、动力学相似性准则，按照一定的模型比尺，将原始水工建筑物缩小为实验室条件下可操作的一种水工模型。而水流流速作为水工物理模型试验中评价水工建筑物建设可行性、鱼道中过鱼条件的可行性等工作的重要指标，对其进行准确测量具有非常重大的现实意义。

测量水流流速的便携式流速仪具有测量精准、使用和保养操作简便、携带方便的特点，因此其在水工物理模型的流速测量中运用十分广泛。目前使用便携式流速仪对水流流程进行测量的过程为：由工作人员先将水工物理模型中需要测量的点标记出来，再由工作人员手持便携式流速仪测量杆通过目视将便携式流速仪测量杆垂直放置在测量点附近处，并且需要一直保持流速仪测量杆的垂直性及稳定性以确保该点测量的数据的准确性；待其便携式流速仪测量杆垂直稳定后，由另外的工作人员控制便携式流速仪快速启停(每次启停间隔时间大约5-10s)，便携式流速仪则能读出该测量点在这时间段内的水流平均流速。然后重复上述操作，对下一个测量点进行水流流速的测量。然而这种测量方法会导致以下问题：(1)流速测量位置只能由工作人员估算，无法实现精准定位；(2)测量过程中便携式流速仪的移动也是由工作人员目视来实现的，从而使得测量效率低下；(3)随着测量时间的延长，工作人员手臂难以保持平衡，从而使得便携式流速仪难以保持垂直状态，使实验数据准确度降低。

发明内容

本发明的目的旨在针对上述现有技术的不足之处，提供一种便携式流速仪流速测量辅助装置，不仅能够实现对便携式流速仪的有效夹持和准确定位，而且能够使便携式流速仪始终保持垂直状态，提高其测量精度和测量效率。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案来实现。

本发明提供了一种便携式流速仪流速测量辅助装置，包括第一固定组件和第二固定组件，第一固定组件和第二固定组件沿两个相互垂直的方向对便携式流速仪测量杆进行固定；所述第一固定组件包括两根相互平行的第一横梁，两根第一横梁的两端分别通过第一可拆卸组件固定连接，两根第一横梁跨接于待测试河道模型两侧壁上；所述第二固定组件包括两根相互平行的第二横梁，两根第二横梁的两端分别通过第二可拆卸组件固定连接；第一固定组件的两根第一横梁与第二固定组件的两根第二横梁沿相互垂直的方向交错布置，便携式流速仪的测量杆从两根相互平行第一横梁和两根相互平行第二横梁形成的间隔孔中穿过，并通过设置在第一固定组件和第二固定组件上方的限位组件使便携式流速仪的测量杆固定，便携式流速仪的测量杆与两根相互平行第一横梁形成的间隔及两根相互平行第二横梁形成的间隔之间为间隙配合。

上述便携式流速仪流速测量辅助装置，所述第一固定组件横放在河道水工物理模型两侧壁上作为支撑件；第二固定组件可以沿第一固定组件中两个第一横梁形成的间隙水平移动；第一固定组件、第二固定组件和限位组件构成便携式流速仪的可拆卸与安装的支架装置。不使用时，可以将第一固定组件、第二固定组件拆分开；使用时，将第一固定组件和第二固定组件按照前面的方式组装在一起即可。

上述便携式流速仪流速测量辅助装置，所述第二固定组件数量为两组，两组第二固定组件对称设置于第一固定组件两侧；两组第二固定组件中相对的两根第二横梁的两端分别通过第三可拆卸组件固定连接，两组第二固定组件中相对的两根第二横梁之间的间隔与两根第一固定组件中的第一横梁之间间隙配合。

上述便携式流速仪流速测量辅助装置，所述两根第一横梁和第二横梁均为中空结构的合金方条；所述合金方条质量较轻，便于携带和使用；构成第一横梁的合金方条长度可以根据水工物理模型的横断面跨度来决定，长度只要大于最大横断面的跨度即可；构成第二横梁的合金方条长度可以根据两根第一横梁通过第一可拆卸组件固定在一起后的宽度来决定，第二横梁的长度需大于该宽度，且需满足安装第三可拆卸组件的要求。

上述便携式流速仪流速测量辅助装置，所述第一可拆卸组件、第二可拆卸组件、第三可拆卸组件均由多片铷磁铁组合而成。组成第一可拆卸组件的多片铷磁铁分为三组，其中两组分别位于构成两根第一横梁的中空合金方条内，另外一组位于两根第一横梁之间，且位于两根第一横梁之间的铷磁铁叠加厚度满足两根第一横梁之间间隔与便携式流速仪的测量杆之间间隙配合的设计要求，以便于测量杆在横向的移动。组成第二可拆卸组件的多片铷磁铁分为三组，其中两组分别位于构成两根第二横梁的中空合金方条内，另外一组位于两根第二横梁之间，且位于两根第二横梁之间的铷磁铁叠加厚度满足两根第二横梁之间间隔与便携式流速仪的测量杆之间间隙配合的设计要求，以便于测量杆在上下方向的移动。组成第三可拆卸组件的多片铷磁铁分为三组，其中两组分别位于构成两根第二横梁的中空合金方条内，另外一组位于两组第二固定组件中相对的两根第二横梁之间，且位于两根第二横梁之间的铷磁铁叠加厚度满足相对的两根第二横梁之间间隔与第一固定组件的两根第一横梁之间间隙配合的设计要求，以便于第二固定组件在第一固定组件上面横向移动。

上述便携式流速仪流速测量辅助装置，所述第一横梁上设置有用于标记便携式流速仪的测量杆沿垂直于河道水流方向的横向位移的刻度，以便于实现对便携式流速仪横向位移的精确定位。

上述便携式流速仪流速测量辅助装置，所述限位组件为夹子，夹子前端夹持住便携式流速仪测量杆，夹子的长度大于第二固定组件中两根第二横梁之间形成的间隙，从而将测量杆夹持住且固定好，确保测量杆沿垂直方向不移动。

本发明提供的便携式流速仪流速测量辅助装置，其安装及工作原理为：将组成第一固定组件的两根第一横梁安放于便携式流速仪测量杆的两侧，并通过第一可拆卸组件将两根第一横梁固定好，将组成第二固定组件的两根第二横梁沿与第一横梁垂直的方向安放于便携式流速仪测量杆的两侧，并通过第二可拆卸组件将两根第二横梁固定好，并用限位组件将便携式流速仪的测量杆沿垂直方向固定好。所述流速测量辅助装置与便携式流速仪组装好后，将其整体放置于所需水流流速测量的水工物理模型上。通过设置的第一固定组件，可以保证便携式流速仪测量杆沿水工物理模型纵断面方向上的位移不变，通过设置的第二固定组件可以保证便携式流速仪测量杆沿水工物理模型横断面方向上的位移不变，通过限位组件可以保证便携式流速仪测量杆上下的位移不变。通过这种组合方式，可以将便携式流速仪测量杆精确定位到任一测量点，并可通过移动第二固定组件对物理水工物理模型的某一横向断面流速进行快速测量。

与现有技术相比，本发明提供的便携式流速仪流速测量辅助装置具有以下有益技术效果：

1、本发明所述的便携式流速仪流速测量辅助装置，通过设置的第一固定组件和第二固定组件能够将便携式流速仪测量杆快速、准确定位到河道水流待测量点，相比于现有便携式流速仪测量水流流速时由工作人员手持式掌握测量方法，大大减轻了工作量，减少了实验人员数量，并提高了工作效率。

2、本发明所述的便携式流速仪流速测量辅助装置，通过相互垂直两个方向上的第一固定组件和第二固定组件能够始终确保便携式流速仪测量杆处于垂直状态，避免手持式掌握测量方法因人为因素导致测量杆偏离测量点、测量不准确的问题。

3、本发明所述的便携式流速仪流速测量辅助装置，通过在第一固定组件的第一横梁上标记刻度，有助于对便携式流速仪测量杆的快速、准确移动定位，进而有助于提高水流流速测量的工作效率。

附图说明

图1为本发明流速测量辅助装置在河道模型中的安装示意图。

图2为本发明流速测量辅助装置整体结构示意图。

图3为本发明第一固定组件的结构示意图。

图4为图3中视角相对的另一视角结构示意图。

图5为本发明第二固定组件的结构示意图。

图6为图5中视角相对的另一视角的结构示意图。

图中，1-第一固定组件，11-第一横梁，12-第一可拆卸组件，2-第二固定组件，21-第二横梁，22-第二可拆卸组件，23-第三可拆卸组件，121、221、231-铷磁铁，122-第一铷磁铁组合，222-第二铷磁铁组合，232-第三铷磁铁组合，3-限位组件，4-河道模型，5-便携式流速仪的测量杆。

具体实施方式

以下将对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例

本实施例提供的流速测量辅助装置，其整体结构如图1及图2所示，包括第一固定组件1、两组第二固定组件2和限位组件3；第一固定组件1和第二固定组件2沿两个相互垂直的方向对便携式流速仪的测量杆5进行固定；两组第二固定组件对称设置于第一固定组件两侧。本实施例中限位组件3为夹子，限位组件3用于夹持住便携式流速仪的测量杆5，将其在垂直方向的位置固定好；限位组件3的位置应该满足其长度方向与两根第二横梁形成的间隙垂直，且夹子的长度应大于第一铷磁铁组合122的厚度，以避免测量杆向下滑动。

如图3及图4所示，第一固定组件1包括两根相互平行的第一横梁11及将两根第一横梁前、后两端固定的两组第一可拆卸组件12。第一横梁为中空结构的合金方条，其上标记有刻度线，刻度线可以根据水工物理模型所需要的刻度尺寸来标记，以便于对测量点进行定位。第一可拆卸组件12由两个铷磁铁121和第一铷磁铁组合122构成，两个铷磁铁(两个铷磁铁的磁极方向一致)分别通过胶水固定粘结于作为第一横梁的合金方条前、后两端内侧壁上，第一铷磁铁组合122由三个铷磁铁通过磁性吸引连接。两根第一横梁前、后两端依靠第一铷磁铁组合122与铷磁铁121之间的磁性吸引连接。

如图5及图6所示，每组第二固定组件2均包括两根相互平行的第二横梁21及将两根第二横梁前、后两端固定的两组第二可拆卸组件22，两组第二固定组件中相对的两根第二横梁的两端通过两组第三可拆卸组件23固定连接；第二横梁为中空结构的合金方条。第二可拆卸组件22由两个铷磁铁221和第二铷磁铁组合222构成，两个铷磁铁(两个铷磁铁的磁极方向一致)分别通过胶水固定粘结于作为第二横梁的合金方条前、后两端内侧壁上，第二铷磁铁组合222由三个铷磁铁通过磁性吸引连接。两根第二横梁前、后两端依靠第二铷磁铁组合222与铷磁铁221之间的磁性吸引连接。第三可拆卸组件23由两个铷磁铁231和第三铷磁铁组合232构成，两个铷磁铁(两个铷磁铁的磁极方向一致)分别通过胶水固定粘结于相对于第一横梁对称分布的作为第二横梁的合金方条前、后两端内侧壁上，第三铷磁铁组合232由十四个铷磁铁通过磁性吸引连接。两根相对的第二横梁前、后两端依靠第三铷磁铁组合232与铷磁铁231之间的磁性吸引连接。

作为第一横梁11的合金方条长度应大于河道模型4最大横断面的跨度，以满足沿河道模型4横断面安装要求，且宽度大于使用的铷磁铁的直径。作为第二横梁21的合金方条长度应大于两根第一横梁、第一铷磁铁组合122厚度及两个铷磁铁231直径之和，以满足将两根第二横梁相对于第一横梁跨度安装要求，宽度大于所使用的铷磁铁的直径。第一铷磁铁组合厚度与第二铷磁铁组合厚度相同，且需略大于便携式流速仪测量杆的直径，以便于测量杆在横向以及上下方向的移动。第三铷磁铁组合厚度略大于第一横梁的高度，以便于第二固定组件在第一固定组件上面横向移动。

上述流速测量辅助装置的安装及使用方法为：将两根第一横梁11安放于便携式流速仪测量杆5的两侧，并通过铷磁铁121和第一铷磁铁组合122将两根第一横梁固定好，完成第一固定组件的组装；然后在第一横梁的上下分别设置两根第二横梁21，将同侧的两根第二横梁21沿与第一横梁垂直的方向安放于便携式流速仪流速测量杆的两侧，并通过铷磁铁221和第二铷磁铁组合222将同侧的两根第二横梁固定好，再通过铷磁铁231和第三铷磁铁组合232将相对于第一横梁对称的两根第二横梁固定好，完成两组第二固定组件的组装。最后用限位组件3将便携式流速仪的测量杆5沿垂直方向固定好；流速测量辅助装置与便携式流速仪组装好后，将其整体放置于所需水流流速测量的河道模型4上。通过设置的第一固定组件，可以保证便携式流速仪的测量杆沿水工物理模型纵断面方向上的位移保持不变，通过设置的第二固定组件可以保证便携式流速仪的测量杆沿水工物理模型横断面方向上的位移保持不变，通过夹子的固定可以保证测量杆上下位移保持不变。这种组合方式可以将测量杆精确定位到任一测量点，并可通过移动第二固定组件对水工物理模型的某一横向断面水流流速进行快速测量。

由于本实施例提供的流速测量辅助装置没有使用任何需要电力等额外能源支持的部件，既节约了能源，简化了装置的使用操作，还进一步保证了装置的使用效果，且成本低、操作简便，在本领域内具有很强的实际应用价值及推广性。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于包括第一固定组件(1)和第二固定组件(2)，第一固定组件(1)和第二固定组件(2)沿两个相互垂直的方向对便携式流速仪测量杆(5)进行固定；所述第一固定组件(1)包括两根相互平行的第一横梁(11)，两根第一横梁的两端分别通过第一可拆卸组件(12)固定连接，两根第一横梁跨接于待测试河道模型(4)两侧壁上；所述第二固定组件(2)包括两根相互平行的第二横梁(21)，两根第二横梁的两端分别通过第二可拆卸组件(22)固定连接；第一固定组件(1)的两根第一横梁(11)与第二固定组件(2)的两根第二横梁(21)沿相互垂直的方向交错布置，便携式流速仪的测量杆(5)从两根相互平行第一横梁和两根相互平行第二横梁形成的间隔孔中穿过，并通过设置在第一固定组件和第二固定组件上方的限位组件(3)使便携式流速仪的测量杆固定，便携式流速仪的测量杆与两根相互平行第一横梁形成的间隔及两根相互平行第二横梁形成的间隔之间为间隙配合。

2.根据权利要求1所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于所述第二固定组件数量为两组，两组第二固定组件对称设置于第一固定组件两侧。

3.根据权利要求2所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于两组第二固定组件中相对的两根第二横梁的两端分别通过第三可拆卸组件(23)固定连接，两组第二固定组件中相对的两根第二横梁之间的间隔与第一固定组件的两根第一横梁之间间隙配合。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于所述两根第一横梁和第二横梁均为中空结构的合金方条。

5.根据权利要求4所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于所述第一可拆卸组件和第二可拆卸组件均由多片铷磁铁组合而成。

6.根据权利要求5所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于组成第一可拆卸组件的多片铷磁铁分为三组，其中两组分别位于构成两根第一横梁的中空合金方条内，另外一组位于两根第一横梁之间，且位于两根第一横梁之间的铷磁铁叠加厚度应满足两根第一横梁之间间隔与便携式流速仪的测量杆之间间隙配合的设计要求；

组成第二可拆卸组件的多片铷磁铁分为三组，其中两组分别位于构成两根第二横梁的中空合金方条内，另外一组位于两根第二横梁之间，且位于两根第二横梁之间的铷磁铁叠加厚度应满足两根第二横梁之间间隔与便携式流速仪的测量杆之间间隙配合的设计要求。

7.根据权利要求4所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于所述第三可拆卸组件由多片铷磁铁组合而成。

8.根据权利要求7所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于组成第三可拆卸组件的多片铷磁铁分为三组，其中两组分别位于构成两根第二横梁的中空合金方条内，另外一组位于两组第二固定组件中相对的两根第二横梁之间，且位于两根第二横梁之间的铷磁铁叠加厚度应满足相对的两根第二横梁之间间隔与第一固定组件的两根第一横梁之间间隙配合的设计要求。

9.根据权利要求1所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于所述第一横梁上设置有用于标记便携式流速仪的测量杆沿垂直于河道水流方向的横向位移的刻度。

10.根据权利要求1所述便携式流速仪流速测量辅助装置，其特征在于所述限位组件(3)为夹子。