CN112611362B - 一种水文水利伸缩测杆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水文水利伸缩测杆，本发明属于水文水利技术领域。包括：多个管体，其直径等比例缩小，并从大到小套接形成可伸缩的杆件，每个所述管体的长度均相同；转轴，其一端部沿所述杆件轴线从所述杆件的一端部插入其内；当所述转轴转动时，驱动直径最小管体至直径次最大管体向一端依次伸出；测量绳，其一端从所述转轴的自由端穿入，并与所述直径最小管体的端部连接，当所述直径最小管体的端部向一伸出时，拉动所述测量绳向一端延伸；驱动机构，用于驱动所述转轴的自由端转动。本发明通过转轴的自由端转动将直径最小管体至直径次最大管体向一端依次伸出，实现了测杆的伸缩，并通过从转轴的自由端穿入的测量绳，实现了对河流深度进行测量。

Description

一种水文水利伸缩测杆
技术领域
本发明属于水文水利技术领域，特别涉及一种水文水利伸缩测杆。
背景技术
水文是研究自然界水的时空分布、变化规律，人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源称为水利工程。随着水利工程的打理发展，研究人员不仅仅关注于自然界水的时空分布、变化规律，更多的也关注通过水利工程而形成的河流、水库以及城市的排水，对其深度、沉积物的观测，以及对水流速进行测量，尤其针对河水进行深度的测量，通常测量人采用测杆在插入河水进行人工测量，但是，水深超过一定深度时，人工测量会比较危险。
为了实现上述目的，本领域技术人员通常采用多个测杆进行拼接对其深河水进行测量，但是，在测量的过程中比较繁琐，且精度不高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种水文水利伸缩测杆，通过转轴旋转将直径最小管体至直径次最大管体向一端依次伸出，实现了测杆的伸缩，并通过从转轴的自由端穿入的测量绳，与直径最小管体的端部连接，当直径最小管体的端部向一端延伸时，拉动测量绳一同延伸，测量绳伸长的尺寸则用于计算直径最小管体延伸端与转轴的自由端之间的距离，从而实现了对河流深度进行测量。
本发明目的提供一种水文水利伸缩测杆，包括：
多个管体，其直径等比例缩小，并从大到小套接形成可伸缩的杆件，每个所述管体的长度均相同；
转轴，其一端部沿所述杆件轴线从所述杆件的一端部插入其内，并延伸至与所述杆件的另一端相平齐，所述转轴的另一端部延伸至所述杆件外形成自由端；所述转轴为中空结构；
当所述转轴转动时，驱动所述杆件内直径最小管体至直径次最大管体向一端依次伸出；
测量绳，其一端从所述转轴的自由端穿入，并与所述直径最小管体的端部连接，当所述直径最小管体的端部向一端伸出时，拉动所述测量绳向一端延伸，所述测量绳用于测量所述直径最小管体伸出端与所述转轴的自由端之间的距离；
驱动机构，用于驱动所述转轴的自由端转动。
优选的，还包括：
多个端盖，均设置于多个所述管体的顶端，每个所述端盖中央均开设有用于所述转轴穿过的通孔，除直径最大管体的端盖上的通孔外，每个所述通孔内壁均开设有内螺纹，所述转轴位于所述直径最小管体内的部分上设有外螺纹，每个所述通孔上的内螺纹与所述转轴上外螺纹相匹配。
更优选的，多个所述管体的底端内壁周向均套接有限位环，每个所述限位环均套设在与其内部套接的管体上，每个所述限位环的厚度与其内部套接的管体上设有的所述端盖厚度相同。
更优选的，相邻套接的所述管体之间，相邻套接内部管体的所述端盖对称两侧均设有凸块，相邻套接外部管体的内壁上沿着高度方向开设有供两个所述凸块滑动的滑槽；每个所述滑槽均位于相对应管体的所述端盖与所述限位环之间。
更优选的，每个所述滑槽两端内部均设有限位部件，每个所述限位部件用于限制所述凸块的滑动。
更优选的，每个所述滑槽两端均开设有放置所述限位部件的横向内孔，
每个所述限位部件包括：压簧和球形凸块，所述压簧一端与所述内孔的内端部连接，另一端与所述球形凸块连接，所述球形凸块在所述滑槽内凸出一半的球形凸块；
所述凸块上设有能够嵌入与一半所述球形凸块的球形凹坑；
当所述凸块滑动至所述滑槽内设有所述限位部件时，所述球形凸块会在所述压簧的作用下嵌入所述凸块内的凹坑，阻止所述凸块的继续滑动。
优选的，还包括：
浮板，设置于所述直径最大管体顶部，所述浮板与所述直径最大管体垂直；所述浮板中央开设有用于所述转轴穿过的通孔；
压力感应片，设置于所述浮板与所述直径最大管体顶部之间，所述压力感应片用于测量多个管体依次伸出时所反馈于的压力数据值；
倾角仪，其设置于所述浮板上。
更优选的，还包括测量绳收放装置，所述测量绳收放装置设置于所述浮板上。
更优选的，所述转轴的自由端附近设有测量绳观测装置，所述观测装置朝向所述测量绳一侧。
优选的，还包括：
电子流速仪，其设置于所述直径最小管体伸出端部的延伸端上；所述测量绳兼做数据传输导线，将所述电子流速仪所测的流速数据传输至存储设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供一种水文水利伸缩测杆，通过转轴旋转将直径最小管体至直径次最大管体向一端依次伸出，实现了测杆的伸缩，并通过从转轴的自由端穿入的测量绳，与直径最小管体的端部连接，当直径最小管体的端部向一端延伸时，拉动测量绳一同延伸，测量绳伸长的尺寸则用于计算直径最小管体延伸端与转轴的自由端之间的距离，从而实现了对河流深度进行测量。
本发明还通过设有浮板，并在浮板上设有的倾角仪对浮板的倾斜角度进行测量，而进一步对测量绳所测的深度进行数据校正，进而能够更为准确的对河水的深度进行测量。
本发明通过在直径最小管体伸出端部的延伸端上设有电子流速仪，测量绳兼做数据传输导线，将电子流速仪所测的流速数据传输至浮板上设有的显示或着存储设备上，能够在的深度的同时对河流一定深度的水流速度进行测量，大大提升了水文水利工作者的工作效率。
附图说明
图1为实施例中提供水文水利伸缩测杆结构示意图。
图2为实施例中提供水文水利伸缩测杆中直径最小管体上设有电子流速仪结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的几个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种水文水利伸缩测杆，参见图1所示，包括：
多个管体，其直径等比例缩小，并从大到小套接形成可伸缩的杆件，每个管体的长度均相同；
转轴23，其一端部沿杆件轴线从杆件的一端部插入其内，并延伸至与杆件的另一端相平齐，转轴23另一端部延伸至杆件外形成自由端；转轴23为中空结构；当转轴23转动时，驱动杆件内直径最小管体21至直径次最大管体向一端依次伸出；
测量绳4，其一端从转轴23的自由端穿入，并与直径最小管体21的端部连接，当直径最小管体21的端部向一端伸出时，拉动测量绳4向一端延伸，测量绳4用于测量直径最小管体21伸出端与转轴23的自由端之间的距离；
驱动机构20，用于驱动转轴23的自由端转动。
为此，通过驱动机构驱动转轴的自由端转动将直径最小管体至直径次最大管体向一端依次伸出，实现了测杆的伸缩，并通过从转轴的自由端穿入的测量绳，与直径最小管体的端部连接，当直径最小管体的端部向一端延伸时，拉动测量绳一同延伸，测量绳伸长的尺寸则用于计算直径最小管体延伸端与转轴的自由端之间的距离，从而实现了对河流深度进行测量。
需要说明的是，驱动机构可以为伺服电机通过皮带201与转轴的自由端传动连接。
为了进一步通过转轴转动实现杆件的伸缩，本实施例还包括：
多个端盖211，均设置于多个管体的顶端，每个端盖211中央均开设有用于转轴23穿过的通孔，除直径最大管体2的端盖上的通孔外，每个通孔内壁均开设有内螺纹，转轴23位于直径最小管体21内的部分上设有外螺纹231，每个通孔上的内螺纹与转轴23上外螺纹相匹配。在转轴转动时与之相连的端盖在其上沿着转轴的轴向进行移动；
进一步，避免每个套接的管体向一端伸出时，避免从与其外部套接的管体脱离，并且在转轴的转动过程中，避免与端盖相连的管体转动，设置多个管体的底端内壁周向均套接有限位环222，每个限位环222均套设在与其内部套接的管体上，每个限位环222的厚度与其内部套接的管体上设有的端盖211厚度相同，同时，设置相邻套接的管体之间，相邻套接内部管体的端盖211对称两侧均设有凸块212，相邻套接外部管体的内壁上沿着高度方向开设有供两个凸块212滑动的滑槽；每个滑槽均位于相对应管体的端盖211与限位环222之间。
为此，在转轴的转动过程中与之相连的端盖不会随着转轴转动，而是沿着转轴的轴向进行移动；并且在相邻内部套接的管体向外伸出时，当伸出至管体上的凸块212被相邻外部套接的管体上的限位环222阻止作用下，会拉动相邻外部套接的管体向外伸出，在相邻外部套接的管体向一端伸出的过程中，则相邻外部套接的管体上设有端盖的通孔上的内螺纹螺接于转轴上的外螺纹，继续随着转轴的转动，而推动相邻外部套接的管体向一端伸出，依次循环上述的过程，将实现杆件随着转轴的转动时，杆件内直径最小管体21至直径次最大管体向一端依次伸出；且拉动测量绳一同延伸，测量绳伸长的尺寸则用于计算直径最小管体延伸端与转轴的自由端之间的距离，从而实现了对河流深度进行测量。当转轴反向转动时，则实现杆件的从直径此最大管体至直接最小管体依次缩进。
为了进一步实现杆件伸缩的过程中，避免在相邻套接的内部管体移动时，相邻套接的外部管体同时移动，则在每个滑槽两端内部均设有限位部件221，每个限位部件221用于限制凸块212的滑动；
具体的，每个滑槽两端均开设有放置限位部件221的横向内孔，
每个限位部件221包括：压簧和球形凸块，压簧一端与内孔的内端部连接，另一端与球形凸块连接，球形凸块在滑槽内凸出一半的球形凸块；
凸块(212)上设有能够嵌入与一半球形凸块的球形凹坑；
当凸块(212)滑动至滑槽内设有限位部件221时，球形凸块会在压簧的作用下将嵌入凸块212内的凹坑，阻止凸块212的继续滑动。相当于雨伞上的伸缩杆，在一定的力的作用下，才能时凸块从滑槽上开始滑动，从而避免了在相邻套接的内部管体移动时，相邻套接的外部管体同时移动。
实施例2
在实施例1提供的水文水利伸缩测杆基础上，参见图1所示，本实施例还包括：
浮板1，设置于直径最大管体2顶部，浮板1与直径最大管体2垂直；浮板1中央开设有用于转轴23穿过的通孔；
压力感应片5，设置于浮板1与直径最大管体2顶部之间，压力感应片5用于测量多个管体依次伸出时所反馈于的压力数据值。
倾角仪3，其设置于浮板1上。
本实施例通过设有浮板，并在浮板上设有的倾角仪对浮板的倾斜角度进行测量，而进一步对测量绳所测的深度进行数据校正，进而能够更为准确的对河水的深度进行测量。当倾角仪测出的浮板的倾斜角度则判断测量杆件的倾斜角，根据杆件的倾角则计算出杆件的垂直深度，为此，对测量绳所测的深度进行数据校正，进而能够更为准确的对河水的深度进行测量。
为了便于测量绳的收放，在浮板1上设置有测量绳收放装置，包括架体及架体上的滚筒42，将测量绳缠绕于滚筒42上，同时测量绳的出绳端还设有导向轮421，导向轮421在设置在架体上，并通过导向轮将测量绳的出绳端在转轴的正上方穿入转轴内，避免测量绳在转轴自由端部边缘磨损。
为了便于对测量绳的计数，在转轴23的自由端附近设有测量绳观测装置43，观测装置43朝向测量绳一侧。观测装置43可以为蓝牙摄像头，通过蓝牙连接手机端，将摄像头观测的测量绳数据的图像通过手机或者电脑进行查看。
另外，将驱动装置的电机与架体在浮板上以转轴为中央进行对称设置，避免浮板向一侧倾斜。
实施例3
在实施例2提供的水文水利伸缩测杆基础上，参见图2所示，本实施例还包括：
电子流速仪6，其设置于直径最小管体21伸出端部的延伸端上；测量绳兼做数据传输导线，将电子流速仪6所测的流速数据传输至存储设备。为此，本实施例通过在直径最小管体伸出端部的延伸端上设有电子流速仪，测量绳兼做数据传输导线，将电子流速仪所测的流速数据传输至浮板上设有的显示或着存储设备上，能够在的深度的同时对河流一定深度的水流速度进行测量，大大提升了水文水利工作者的工作效率。
需要说明的是，本发明权利要求书中采用的步骤方法与上述实施例相同，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种水文水利伸缩测杆，其特征在于，包括：
多个管体，其直径等比例缩小，并从大到小套接形成可伸缩的杆件，每个所述管体的长度均相同；
转轴(23)，其一端部沿所述杆件轴线从所述杆件的一端部插入其内，并延伸至与所述杆件的另一端相平齐，所述转轴(23)的另一端部延伸至所述杆件外形成自由端；所述转轴(23)为中空结构；
当所述转轴(23)转动时，驱动所述杆件内直径最小管体(21)至直径次最大管体向一端依次伸出；
测量绳(4)，其一端从所述转轴(23)的自由端穿入，并与所述直径最小管体(21)的端部连接，当所述直径最小管体(21)的端部向一端伸出时，拉动所述测量绳(4)向一端延伸，所述测量绳(4)用于测量所述直径最小管体(21)伸出端与所述转轴(23)的自由端之间的距离；
驱动机构(20)，用于驱动所述转轴(23)的自由端转动；
多个端盖(211)，均设置于多个所述管体的顶端，每个所述端盖(211)中央均开设有用于所述转轴(23)穿过的通孔，除直径最大管体(2)的端盖上的通孔外，每个所述通孔内壁均开设有内螺纹，所述转轴(23)位于所述直径最小管体(21)内的部分上设有外螺纹(231)，每个所述通孔上的内螺纹与所述转轴(23)上外螺纹相匹配；
浮板(1)，设置于所述直径最大管体(2)顶部，所述浮板(1)与所述直径最大管体(2)垂直；所述浮板(1)中央开设有用于所述转轴(23)穿过的通孔；
压力感应片(5)，设置于所述浮板(1)与所述直径最大管体(2)顶部之间，所述压力感应片(5)用于测量多个管体依次伸出时所反馈的压力数据值；
倾角仪(3)，其设置于所述浮板(1)上。
2.根据权利要求1所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，多个所述管体的底端内壁周向均套接有限位环(222)，每个所述限位环(222)均套设在与其内部套接的管体上，每个所述限位环(222)的厚度与其内部套接的管体上设有的所述端盖(211)厚度相同。
3.根据权利要求2所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，相邻套接的所述管体之间，相邻套接内部管体的所述端盖(211)对称两侧均设有凸块(212)，相邻套接外部管体的内壁上沿着高度方向开设有供两个所述凸块(212)滑动的滑槽；每个所述滑槽均位于相对应管体的所述端盖(211)与所述限位环(222)之间。
4.根据权利要求3所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，每个所述滑槽两端内部均设有限位部件(221)，每个所述限位部件(221)用于限制所述凸块(212)的滑动。
5.根据权利要求4所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，
每个所述滑槽两端均开设有放置所述限位部件(221)的横向内孔，
每个所述限位部件(221)包括：压簧和球形凸块，所述压簧一端与所述内孔的内端部连接，另一端与所述球形凸块连接，所述球形凸块在所述滑槽内凸出一半的球形凸块；
所述凸块(212)上设有能够嵌入与一半所述球形凸块的球形凹坑；
当所述凸块(212)滑动至所述滑槽内设有所述限位部件(221)时，所述球形凸块会在所述压簧的作用下嵌入所述凸块(212)内的凹坑，阻止所述凸块(212)的继续滑动。
6.根据权利要求1所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，还包括测量绳收放装置，所述测量绳收放装置设置于所述浮板上。
7.根据权利要求1所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，所述转轴(23)的自由端附近设有测量绳观测装置(43)，所述观测装置(43)朝向所述测量绳一侧。
8.根据权利要求1所述的水文水利伸缩测杆，其特征在于，还包括：
电子流速仪(6)，其设置于所述直径最小管体(21)伸出端部的延伸端上；所述测量绳兼做数据传输导线，将所述电子流速仪(6)所测的流速数据传输至存储设备。
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