CN114814279A - 固定式水利检测水流速测量设备及其测速方法 - Google Patents

固定式水利检测水流速测量设备及其测速方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了固定式水利检测水流速测量设备及其测速方法,包括横箱,横箱的底面两侧设有一对固定筒,每个固定筒的底端部均设有套筒,每个套筒的顶壁中部均设有滑动杆,每根滑动杆的顶端部均通过联动机构与对应的横轴连接,位于套筒内在滑动杆的底端部均设有固定组件;横箱的底面下方设有固定杆,固定杆的两端部设有一对固定板,每块固定板均与横箱的底面固接,固定杆的下方设有升降板,固定杆通过连杆机构与升降板连接,升降板的底面安装有水流测速器。本发明解决了水流速测量设备固定不牢及水流测速器高度调节不便的问题,且整体结构设计紧凑,增加了测量设备固定在河底的稳定性,方便了对水流测速器在河流中的高度进行调节。

Description

固定式水利检测水流速测量设备及其测速方法
技术领域
本发明涉及水流测速技术领域,尤其涉及固定式水利检测水流速测量设备及其测速方法。
背景技术
在水利检测领域,经常需要使用流速仪对不同水域的水流速度进行检测,由于部分水域的水流湍急,因而需要利用配套的固定设备辅助检测。
现有的水流速测量设备存在以下缺点:1、一些水域需要长期进行水流速检测,常常把测量设备固定在河底上,但由于由于部分水域的水流湍急,易造成测量设备发生侧翻倾倒的现象发生,影响检测工作的正常进行;2、水流测速器多为固定放在测量设备内,然后通过螺栓进行固定,无法根据实际情况对水流测速器的水深位置进行调节,最后影响检测结果的准确性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的水流速测量设备固定不牢及水流测速器高度调节不便的缺点,而提出的固定式水利检测水流速测量设备。
为了解决现有技术存在的水流速测量设备固定不牢及水流测速器高度调节不便的问题,本发明采用了如下技术方案:
固定式水利检测水流速测量设备,包括横箱,所述横箱的两侧壁中部均插设有横轴,所述横箱的底面两侧开设有一对圆形通孔,每个所述圆形通孔的内部均设有固定筒,每个所述固定筒的底端部均设有套筒,每个所述套筒的顶壁中部均设有滑动杆,每根所述滑动杆的顶端部均通过联动机构与对应的横轴连接,位于套筒内在所述滑动杆的底端部均设有固定组件;
所述横箱的底面下方设有固定杆,所述固定杆的两端部设有一对固定板,每块所述固定板均与横箱的底面固接,所述固定杆的下方设有升降板,所述固定杆通过连杆机构与升降板连接,所述升降板的底面安装有水流测速器。
优选地,所述横箱的顶面中部安装有伺服电机,所述伺服电机的电机轴端部套设有第一锥齿轮,一对所述横轴的相对里端部均套设有第二锥齿轮,所述第一锥齿轮分别与一对第二锥齿轮啮合连接。
优选地,所述联动机构包括竖轴、螺纹杆,位于固定筒内在是滑动杆的顶端部设有螺纹筒,所述固定筒内顶壁插设有竖轴,所述竖轴的底端部设有螺纹杆,所述螺纹杆插设在螺纹筒内并与螺纹筒螺纹连接。
优选地,所述竖轴的顶端部套设有第四锥齿轮,位于第四锥齿轮对应的位置在所述横轴上均套设有第三锥齿轮,所述第三锥齿轮与对应的第四锥齿轮啮合连接。
优选地,位于固定筒内底壁在所述滑动杆的中部套设有密封圈,位于密封圈、螺纹筒的底面之间在滑动杆上套设有张力弹簧。
优选地,所述固定组件包括摆动杆、调节盘,所述套筒的侧壁开设有若干限位通孔,每个所述限位通孔的内部均插设有摆动杆,且每根所述摆动杆的中部均与对应的限位通孔的内壁活动铰接,每根所述摆动杆的外端部均设有抓齿,所述滑动杆的底端部设有调节盘,所述调节盘的外侧边设有若干连杆,每根所述连杆的底端部均与对应的摆动杆的里端部活动铰接。
优选地,所述连杆机构包括短杆、长杆,所述固定杆上套设有一对滑筒,位于一对滑筒之间在固定杆上套设有缓冲弹簧,所述升降板的顶面两侧设有一对短杆,所述固定杆与升降板之间设有若干对交叉设置的长杆,每对所述长杆的中部均通过销轴进行活动铰接,一对所述滑筒的底面与对应的一对长杆的顶端部活动铰接,一对所述短杆的外端部与对应的一对长杆的底端部活动铰接。
优选地,一对所述固定板的相对面顶部均设有微型电推杆,每个所述微型电推杆的伸缩端部均设有连块,每块所述连块均与对应的滑筒固接。
优选地,所述升降板的底面设有转筒,所述转筒的底面敞口内设有T形轴,所述T形轴的底端部与水流测速器的中部固接。
本发明还提出了固定式水利检测水流速测量设备的测速方法,包括以下步骤:
步骤一,把横箱及一对固定筒沿着水流截面的方向放置在河流中,使固定杆及横箱均高于河面,使套筒的底边与河底接触;
步骤二,伺服电机的电机轴带动第一锥齿轮同步转动,第一锥齿轮啮合带动一对第二锥齿轮及横轴进行转动,横轴带动第三锥齿轮同步转动;
步骤三,第三锥齿轮啮合带动第四锥齿轮、竖轴及螺纹杆进行转动,螺纹杆与螺旋筒的螺旋作用,带动螺纹筒及滑动杆向上滑动,带动张力弹簧发生变形;
步骤四,滑动杆带动调节盘缓慢升高,通过连杆的铰接作用,带动摆动杆进行铰接摆动,进而带动抓齿分别插入至河底的底壁内;
步骤五,微型电推杆的伸缩端部通过连块带动滑筒沿着固定杆进行滑动,使得一对滑筒相对靠近,通过若干对长杆的铰接作用,带动一对短杆铰接合拢,进而带动升降板缓慢下降,对水流测速器在河流中的高度进行调节;
步骤六,在水流测速器的作用下,对河流中的水流速进行测量,并带动T形轴沿着转筒进行转动,通过水流测速器实时检测河流的水流速。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、在本发明中,通过联动机构与固定组件的配合使用,使抓齿均插入至河底的底壁内,由于套筒的底部环形边为锯齿状,且套筒的底边与河底接触,再配合抓齿的使用,增加了套筒固定在河底的稳定性,避免因为河流湍急设备发生侧翻的现象;
2、在本发明中,通过连杆机构的配合使用,微型电推杆带动若干对长杆交叉合拢,可带动升降板及水流测速器缓慢下降,方便了对水流测速器在河流中的高度进行调节,水流测速器通过与升降板的转动连接,使水流测速器可根据水流方向改变旋转角度;
综上所述,本发明解决了水流速测量设备固定不牢及水流测速器高度调节不便的问题,且整体结构设计紧凑,增加了测量设备固定在河底的稳定性,方便了对水流测速器在河流中的高度进行调节。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的主视图;
图2为本发明的主视剖面图;
图3为本发明的左视图;
图4为本发明的图2中A处放大图;
图5为本发明的套筒的底面仰视示意图;
图6为本发明的测速方法示意图;
图中序号:横箱1、横轴11、伺服电机12、第一锥齿轮13、第二锥齿轮14、竖轴15、螺纹杆16、第三锥齿轮17、第四锥齿轮18、固定筒2、套筒21、滑动杆22、螺纹筒23、调节盘24、连杆25、摆动杆26、抓齿27、固定板3、固定杆31、滑筒32、微型电推杆33、升降板34、短杆35、长杆36、转筒37、T形轴38、水流测速器39。
具体实施方式
下面将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。
实施例一:为实现水流速测量设备固定牢固和水流测速器高度调节方便的目的,本实施例提供了固定式水利检测水流速测量设备,参见图1-5,具体的,包括横箱1,横箱1为水平横向放置的矩形箱状,横箱1的两侧壁中部均插设有转动连接的横轴11,横箱1的底面两侧开设有一对圆形通孔,每个圆形通孔的内部均设有竖向贯穿固接的固定筒2,每个固定筒2的底端部均设有同心固接的套筒21,套筒21的底部环形边为锯齿状,每个套筒21的顶壁中部均设有滑动贯穿的滑动杆22,每根滑动杆22的顶端部均通过联动机构与对应的横轴11连接,位于套筒21内在滑动杆22的底端部均设有固定组件;
横箱1的底面下方设有横向放置的固定杆31,固定杆31的两端部设有一对固定板3,每块固定板3均与横箱1的底面固接,固定杆31的下方设有升降板34,固定杆31通过连杆机构与升降板34连接,升降板34的底面安装有水流测速器39,水流测速器39的型号为LS20B,升降板34的底面设有底面敞口的转筒37,转筒37的底面敞口内设有转动连接的T形轴38,T形轴38的底端部与水流测速器39的中部固接。
在具体实施过程中,如图2和图4所示,横箱1的顶面中部安装有输出端朝下的伺服电机12,伺服电机12的型号为150ST-J24020-EX-380V,伺服电机12的电机轴端部套设有同心固接的第一锥齿轮13,一对横轴11的相对里端部均套设有同心固接的第二锥齿轮14,第一锥齿轮13分别与一对第二锥齿轮14啮合连接,伺服电机12的电机轴带动第一锥齿轮13同步转动,第一锥齿轮13啮合带动一对第二锥齿轮14及横轴11进行转动。
在具体实施过程中,如图2所示,联动机构包括竖轴15、螺纹杆16,位于固定筒2内在是滑动杆22的顶端部设有同轴联接的螺纹筒23,固定筒2内顶壁插设有转动连接的竖轴15,竖轴15的底端部设有同轴联接的螺纹杆16,螺纹杆16插设在螺纹筒23内并与螺纹筒23螺纹连接,螺纹杆16与螺旋筒23的螺旋作用,带动螺纹筒23及滑动杆22向上滑动,带动张力弹簧发生变形。
竖轴15的顶端部套设有同心固接的第四锥齿轮18,位于第四锥齿轮18对应的位置在横轴11上均套设有第三锥齿轮17,第三锥齿轮17与对应的第四锥齿轮18啮合连接;位于固定筒2内底壁在滑动杆22的中部套设有密封圈,位于密封圈、螺纹筒23的底面之间在滑动杆22上套设有张力弹簧,横轴11转动时,横轴11带动第三锥齿轮17同步转动,第三锥齿轮17啮合带动第四锥齿轮18、竖轴15及螺纹杆16进行转动。
在具体实施过程中,如图2和图5所示,固定组件包括摆动杆26、调节盘24,套筒21的侧壁均布开设有若干限位通孔,每个限位通孔的内部均插设有摆动杆26,且每根摆动杆26的中部均通过销轴与对应的限位通孔的内壁活动铰接,每根摆动杆26的外端部均设有斜向固接的抓齿27,滑动杆22的底端部设有调节盘24,调节盘24的外侧边均布设有若干活动铰接的连杆25,每根连杆25的底端部均与对应的摆动杆26的里端部活动铰接;滑动杆22带动调节盘24缓慢升高,通过连杆25的铰接作用,带动摆动杆26进行铰接摆动,进而带动抓齿27分别插入至河底的底壁内,由于套筒21的底部环形边为锯齿状,且套筒21的底边与河底接触,再配合抓齿27的使用,增加了套筒21固定在河底的稳定性,避免因为河流湍急设备发生侧翻的现象。
实施例二:在实施例一中,还存在水流测速器在水中的高度调节不便的问题,因此,在实施例一的基础上本实施例还包括:
在具体实施过程中,如图2所示,连杆机构包括短杆35、长杆36,固定杆31上套设有一对滑筒32,位于一对滑筒32之间在固定杆31上套设有缓冲弹簧,升降板34的顶面两侧设有一对活动铰接的短杆35,固定杆31与升降板34之间设有若干对交叉设置的长杆36,每对长杆36的中部均通过销轴进行活动铰接,一对滑筒32的底面与对应的一对长杆36的顶端部活动铰接,一对短杆35的外端部与对应的一对长杆36的底端部活动铰接;
一对固定板3的相对面顶部均设有微型电推杆33,微型电推杆33的型号为XXY35-01,每个微型电推杆33的伸缩端部均设有连块,每块连块均与对应的滑筒32固接;同步启动一对微型电推杆33,微型电推杆33的伸缩端部通过连块带动滑筒32沿着固定杆31进行滑动,使得一对滑筒32相对靠近,带动缓冲弹簧压缩变形,通过若干对长杆36的铰接作用,带动一对短杆35铰接合拢,进而带动升降板34及水流测速器39缓慢下降,通过连杆机构的配合使用,方便了对水流测速器39在河流中的高度进行调节。
实施例三:参见图6,具体的,本发明的工作原理及操作方法如下:
步骤一,把横箱1及一对固定筒2沿着水流截面的方向放置在河流中,使固定杆31及横箱1均高于河面,使套筒21的底边与河底接触;
步骤二,启动伺服电机12,伺服电机12的电机轴带动第一锥齿轮13同步转动,第一锥齿轮13啮合带动一对第二锥齿轮14及横轴11进行转动,横轴11带动第三锥齿轮17同步转动;
步骤三,第三锥齿轮17啮合带动第四锥齿轮18、竖轴15及螺纹杆16进行转动,螺纹杆16与螺旋筒23的螺旋作用,带动螺纹筒23及滑动杆22向上滑动,带动张力弹簧发生变形;
步骤四,滑动杆22带动调节盘24缓慢升高,通过连杆25的铰接作用,带动摆动杆26进行铰接摆动,进而带动抓齿27分别插入至河底的底壁内;
步骤五,同步启动一对微型电推杆33,微型电推杆33的伸缩端部通过连块带动滑筒32沿着固定杆31进行滑动,使得一对滑筒32相对靠近,通过若干对长杆36的铰接作用,带动一对短杆35铰接合拢,进而带动升降板34缓慢下降,对水流测速器39在河流中的高度进行调节;
步骤六,启动水流测速器39,在水流测速器39的作用下,对河流中的水流速进行测量,并带动T形轴38沿着转筒37进行转动,通过水流测速器39实时检测河流的水流速。
本发明解决了水流速测量设备固定不牢及水流测速器高度调节不便的问题,且整体结构设计紧凑,增加了测量设备固定在河底的稳定性,方便了对水流测速器在河流中的高度进行调节。
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揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.固定式水利检测水流速测量设备,包括横箱(1),其特征在于:所述横箱(1)的两侧壁中部均插设有横轴(11),所述横箱(1)的底面两侧开设有一对圆形通孔,每个所述圆形通孔的内部均设有固定筒(2),每个所述固定筒(2)的底端部均设有套筒(21),每个所述套筒(21)的顶壁中部均设有滑动杆(22),每根所述滑动杆(22)的顶端部均通过联动机构与对应的横轴(11)连接,位于套筒(21)内在所述滑动杆(22)的底端部均设有固定组件;
所述横箱(1)的底面下方设有固定杆(31),所述固定杆(31)的两端部设有一对固定板(3),每块所述固定板(3)均与横箱(1)的底面固接,所述固定杆(31)的下方设有升降板(34),所述固定杆(31)通过连杆机构与升降板(34)连接,所述升降板(34)的底面安装有水流测速器(39)。
2.根据权利要求1所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:所述横箱(1)的顶面中部安装有伺服电机(12),所述伺服电机(12)的电机轴端部套设有第一锥齿轮(13),一对所述横轴(11)的相对里端部均套设有第二锥齿轮(14),所述第一锥齿轮(13)分别与一对第二锥齿轮(14)啮合连接。
3.根据权利要求1所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:所述联动机构包括竖轴(15)、螺纹杆(16),位于固定筒(2)内在是滑动杆(22)的顶端部设有螺纹筒(23),所述固定筒(2)内顶壁插设有竖轴(15),所述竖轴(15)的底端部设有螺纹杆(16),所述螺纹杆(16)插设在螺纹筒(23)内并与螺纹筒(23)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:所述竖轴(15)的顶端部套设有第四锥齿轮(18),位于第四锥齿轮(18)对应的位置在所述横轴(11)上均套设有第三锥齿轮(17),所述第三锥齿轮(17)与对应的第四锥齿轮(18)啮合连接。
5.根据权利要求3所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:位于固定筒(2)内底壁在所述滑动杆(22)的中部套设有密封圈,位于密封圈、螺纹筒(23)的底面之间在滑动杆(22)上套设有张力弹簧。
6.根据权利要求1所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:所述固定组件包括摆动杆(26)、调节盘(24),所述套筒(21)的侧壁开设有若干限位通孔,每个所述限位通孔的内部均插设有摆动杆(26),且每根所述摆动杆(26)的中部均与对应的限位通孔的内壁活动铰接,每根所述摆动杆(26)的外端部均设有抓齿(27),所述滑动杆(22)的底端部设有调节盘(24),所述调节盘(24)的外侧边设有若干连杆(25),每根所述连杆(25)的底端部均与对应的摆动杆(26)的里端部活动铰接。
7.根据权利要求1所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:所述连杆机构包括短杆(35)、长杆(36),所述固定杆(31)上套设有一对滑筒(32),位于一对滑筒(32)之间在固定杆(31)上套设有缓冲弹簧,所述升降板(34)的顶面两侧设有一对短杆(35),所述固定杆(31)与升降板(34)之间设有若干对交叉设置的长杆(36),每对所述长杆(36)的中部均通过销轴进行活动铰接,一对所述滑筒(32)的底面与对应的一对长杆(36)的顶端部活动铰接,一对所述短杆(35)的外端部与对应的一对长杆(36)的底端部活动铰接。
8.根据权利要求1所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:一对所述固定板(3)的相对面顶部均设有微型电推杆(33),每个所述微型电推杆(33)的伸缩端部均设有连块,每块所述连块均与对应的滑筒(32)固接。
9.根据权利要求1所述的固定式水利检测水流速测量设备,其特征在于:所述升降板(34)的底面设有转筒(37),所述转筒(37)的底面敞口内设有T形轴(38),所述T形轴(38)的底端部与水流测速器(39)的中部固接。
10.根据权利要求1-9任一所述的固定式水利检测水流速测量设备的测速方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,把横箱(1)及一对固定筒(2)沿着水流截面的方向放置在河流中,使固定杆(31)及横箱(1)均高于河面,使套筒(21)的底边与河底接触;
步骤二,伺服电机(12)的电机轴带动第一锥齿轮(13)同步转动,第一锥齿轮(13)啮合带动一对第二锥齿轮(14)及横轴(11)进行转动,横轴(11)带动第三锥齿轮(17)同步转动;
步骤三,第三锥齿轮(17)啮合带动第四锥齿轮(18)、竖轴(15)及螺纹杆(16)进行转动,螺纹杆(16)与螺旋筒(23)的螺旋作用,带动螺纹筒(23)及滑动杆(22)向上滑动,带动张力弹簧发生变形;
步骤四,滑动杆(22)带动调节盘(24)缓慢升高,通过连杆(25)的铰接作用,带动摆动杆(26)进行铰接摆动,进而带动抓齿(27)分别插入至河底的底壁内;
步骤五,微型电推杆(33)的伸缩端部通过连块带动滑筒(32)沿着固定杆(31)进行滑动,使得一对滑筒(32)相对靠近,通过若干对长杆(36)的铰接作用,带动一对短杆(35)铰接合拢,进而带动升降板(34)缓慢下降,对水流测速器(39)在河流中的高度进行调节;
步骤六,在水流测速器(39)的作用下,对河流中的水流速进行测量,并带动T形轴(38)沿着转筒(37)进行转动,通过水流测速器(39)实时检测河流的水流速。
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