CN115200652B

CN115200652B - 一种河道流量流速监测装置

Info

Publication number: CN115200652B
Application number: CN202210813467.2A
Authority: CN
Inventors: 沈梅超; 武治国; 陈银; 周久; 刘翀; 黄明辉; 张春萍
Original assignee: Wuhan Newfiber Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Wuhan Newfiber Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2042-07-11
Also published as: CN115200652A

Abstract

本发明提供一种河道流量流速监测装置，包括监测装置本体，所述监测装置本体包括联动杆、接收组件和发射组件，所述接收组件的顶部安装有支撑机构，所述支撑机构的两端通过支撑柱固定安装在河道两侧的岸边上，所述支撑机构的表面套设有滑动套筒，所述滑动套筒的底端安装有导向杆，所述接收组件沿着导向杆进行上下移动，将接收组件安装在河道靠近水面的位置上，发射组件安装在河底，且两者通过联动杆能够在一定程度上同步进行上下移动，避免两者之间产生偏移，因此延长了矫正维护周期，提高了监测结果的准确性，在一定范围不会由于河道水位线降低将接收组件暴漏出来，扩展了该装置的可适用环境范围，不需要频繁修正调整。

Description

一种河道流量流速监测装置

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种河道流量流速监测装置。

背景技术

对河道内水流量流速进行实时监测的作业中，往往采用超声波感应技术，通过在河底安装超声波发生器，在另一处斜向的位置安装超声波接收器，即可通过记录超声波的发射和接收时间差以及测量水中的气泡和颗粒等发生的多普勒频移来测出水中的流速和流量，现有技术中，超声波设备安装在河道内会由于水流冲击产生偏移，进而影响测算的结果准确性，因此需要频繁的进行维护和校准，使用复杂，另一方面，为了避免河道水位下降导致超声波设备浮出水面，因此无法将接收器和发生器安装在竖直平面上，缩小了可适用范围，且拆卸检修时也需要人工潜入到水面下进行拆除，操作费时费力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种河道流量流速监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明便于拆卸，稳定性高，避免发生偏移，延长了矫正维护周期。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种河道流量流速监测装置，包括监测装置本体，所述监测装置本体包括联动杆、接收组件和发射组件，所述接收组件的顶部安装有支撑机构，所述支撑机构的两端通过支撑柱固定安装在河道两侧的岸边上，所述支撑机构的表面套设有滑动套筒，所述滑动套筒的底端安装有导向杆，所述接收组件沿着导向杆进行上下移动，所述接收组件的前端安装有超声波接收器，所述接收组件和发射组件之间通过联动杆进行连接固定，且接收组件的高度高于发射组件的高度，所述发射组件的顶部安装有超声波发生器，所述发射组件的底端设置有升降机构，所述升降机构的底端安装有底板，所述底板的底部固定安装在河道中间位置的底部。

进一步的，所述支撑机构包括弧形杆和支撑柱，所述支撑柱的底部安装有固定板，所述固定板通过使用螺丝进行安装，所述弧形杆的两端均设置有第一限位板，所述导向杆与弧形杆的底端相垂直，所述接收组件的接收方向与弧形杆的开口方向相同。

进一步的，所述弧形杆整体呈半圆形结构，所述滑动套筒整体呈弧形结构，且滑动套筒和弧形杆的圆心位置重合，所述导向杆与滑动套筒底部的中间位置焊接为整体，且导向杆的底端设置有第二限位板。

进一步的，所述接收组件包括超声波接收器和浮板，所述浮板的底端设置有配重环，所述浮板的表面开设有第一螺纹孔，所述超声波接收器的顶部开设有第二螺纹孔，所述发射组件的底部通过联动杆与超声波接收器的底部固定连接。

进一步的，所述超声波接收器通过使用螺丝依次穿过第一螺纹孔和第二螺纹孔固定安装在浮板的下方，所述浮板的中间开设有通孔，且该通孔的孔径与导向杆的表面直径相同。

进一步的，所述发射组件包括超声波发生器和连接板，所述联动杆的一端开设有连接孔，所述连接板从连接孔的内部穿过，所述连接板的底端设置有固定夹槽，所述固定夹槽的内部安装有活动夹块，所述固定夹槽的一侧开设有外夹层，所述固定夹槽的底端通过升降机构进行上下移动。

进一步的，所述固定夹槽的底端设置有卡槽，所述活动夹块的底端设置有卡环，所述活动夹块的内部开设有内夹层。

进一步的，所述连接板从内夹层的内部穿过，且内夹层、外夹层和连接板的宽度均相同，所述连接板与联动杆部分焊接为整体，所述卡环嵌装在卡槽的内部。

进一步的，所述升降机构包括升降套筒和升降杆，所述升降杆从升降套筒的内部穿过，所述升降套筒的底端通过立柱与底板部分固定连接，所述升降套筒和底板之间设置有间隙。

进一步的，所述升降套筒的内部为空心结构，所述底板安装在河道的底端，所述升降杆由两个相平行的金属杆并列组成。

本发明的有益效果：本发明的一种河道流量流速监测装置，包括监测装置本体，所述监测装置本体包括联动杆、支撑机构、接收组件、发射组件、升降机构、弧形杆、支撑柱、固定板、第一限位板、导向杆、滑动套筒、第二限位板、浮板、配重环、第一螺纹孔、超声波接收器、第二螺纹孔、底板、立柱、间隙、升降套筒、升降杆、超声波发生器、连接板、连接孔、活动夹块、内夹层、卡环、固定夹槽、外夹层、卡槽。

1.该河道流量流速监测装置将接收组件安装在河道靠近水面的位置上，发射组件安装在河底，且两者通过联动杆能够在一定程度上同步进行上下移动，避免两者之间产生偏移，因此延长了矫正维护周期，提高了检测结果的准确性。

2.该河道流量流速监测装置通过浮板带动接收组件随着河道平面进行上下移动，因此可以使超声波接收器始终位于水面下，在一定范围不会由于河道水位线降低而暴漏出来，扩展了该装置的可适用环境范围，不需要频繁的进行人工修正调整，简化了操作步骤。

3.该河道流量流速监测装置通过发射组件底部的传动结构，能够通过将接收组件拆除后，直接利用联动杆将整个发射组件进行抽出，因此仅需要将靠近水面的接收组件进行拆除，不需要潜入到水面下对发射组件进行手动拆除，简化了拆除的步骤。

附图说明

图1为本发明一种河道流量流速监测装置的外形的结构示意图；

图2为本发明一种河道流量流速监测装置接收组件部分的连接图；

图3为本发明一种河道流量流速监测装置接收组件部分的爆炸图；

图4为本发明一种河道流量流速监测装置发射组件部分的结构示意图；

图5为本发明一种河道流量流速监测装置发射组件部分的爆炸图；

图中：1、联动杆；2、支撑机构；3、接收组件；4、发射组件；5、升降机构；6、弧形杆；7、支撑柱；8、固定板；9、第一限位板；10、导向杆；11、滑动套筒；12、第二限位板；13、浮板；14、配重环；15、第一螺纹孔；16、超声波接收器；17、第二螺纹孔；18、底板；19、立柱；20、间隙；21、升降套筒；22、升降杆；23、超声波发生器；24、连接板；25、连接孔；26、活动夹块；27、内夹层；28、卡环；29、固定夹槽；30、外夹层；31、卡槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种河道流量流速监测装置，包括监测装置本体，所述监测装置本体包括联动杆1、接收组件3和发射组件4，所述接收组件3的顶部安装有支撑机构2，所述支撑机构2的两端通过支撑柱7固定安装在河道两侧的岸边上，所述支撑机构2的表面套设有滑动套筒11，所述滑动套筒11的底端安装有导向杆10，所述接收组件3沿着导向杆10进行上下移动，所述接收组件3的前端安装有超声波接收器16，所述接收组件3和发射组件4之间通过联动杆1进行连接固定，且接收组件3的高度高于发射组件4的高度，所述发射组件4的顶部安装有超声波发生器23，所述发射组件4的底端设置有升降机构5，所述升降机构5的底端安装有底板18，所述底板18的底部固定安装在河道中间位置的底部，该河道流量流速监测装置根据通过利用在水中的超声波发生器23探头斜向上方发射超声波束，通过测量水中的气泡和颗粒等发生的多普勒频移来测出水中的流速，并且自带压力水位计，可以实时测出水位，利用超声波接收器16接收到发射的超声波束，计算水流流动对接收时间产生的影响，即可计算出流量等数据，其中超声波发生器23和超声波接收器16均为现有的成熟技术，通过支撑机构2和升降机构5对超声波发生器23和超声波接收器16进行安装，即可实现固定功能，并借助联动杆1的支撑，使超声波发生器23和超声波接收器16保持固定，避免受到水流拨动产生的影响。

本实施例，所述支撑机构2包括弧形杆6和支撑柱7，所述支撑柱7的底部安装有固定板8，所述固定板8通过使用螺丝进行安装，所述弧形杆6的两端均设置有第一限位板9，所述导向杆10与弧形杆6的底端相垂直，所述接收组件3的接收方向与弧形杆6的开口方向相同，所述弧形杆6整体呈半圆形结构，所述滑动套筒11整体呈弧形结构，且滑动套筒11和弧形杆6的圆心位置重合，所述导向杆10与滑动套筒11底部的中间位置焊接为整体，且导向杆10的底端设置有第二限位板12，通过支撑机构2对整个接收组件3进行支撑固定，将支撑柱7固定在岸边，将弧形杆6设置在河道的中间位置，利用弧形杆6对底部的导向杆10进行支撑，因此接收组件3能够通过导向杆10和滑动滚筒沿着弧形杆6移动，该结构配合后续的发射组件4底部的联动结构，即可实现对发射组件4的拆除功能，简化了拆卸步骤。

本实施例，所述接收组件3包括超声波接收器16和浮板13，所述浮板13的底端设置有配重环14，所述浮板13的表面开设有第一螺纹孔15，所述超声波接收器16的顶部开设有第二螺纹孔17，所述发射组件4的底部通过联动杆1与超声波接收器16的底部固定连接，所述超声波接收器16通过使用螺丝依次穿过第一螺纹孔15和第二螺纹孔17固定安装在浮板13的下方，所述浮板13的中间开设有通孔，且该通孔的孔径与导向杆10的表面直径相同，通过浮板13带动接收组件3随着河道平面进行上下移动，因此可以使超声波接收器16始终位于水面下，在一定范围不会由于河道水位线降低而暴漏出来，扩展了该装置的可适用环境范围，不需要频繁的进行人工修正调整，简化了操作步骤，在浮板13的底端设置有配重环14，利用配重环14沉在水面下，浮板13漂浮在水面上，因此整个超声波接收器16均位于水面下，且距离水平面较近，通过该结构能够将超声波束的移动路径均处于水流的内部，提高了后续的检测精度，且在一定范围内不会随着河道水位线的下降使超声波接收器16暴露到空气中，进而能够将超声波发生器23和超声波接收器16在垂直平面上进行高低设置，适用于窄而深的河道中，扩大了适用范围。

本实施例，所述发射组件4包括超声波发生器23和连接板24，所述联动杆1的一端开设有连接孔25，所述连接板24从连接孔25的内部穿过，所述连接板24的底端设置有固定夹槽29，所述固定夹槽29的内部安装有活动夹块26，所述固定夹槽29的一侧开设有外夹层30，所述固定夹槽29的底端通过升降机构5进行上下移动，将接收组件3安装在河道靠近水面的位置上，发射组件4安装在河底，且两者通过联动杆1能够在一定程度上同步进行上下移动，避免两者之间产生偏移，因此延长了矫正维护周期，提高了检测结果的准确性，当水位线发生变化时，超声波接收器16由于安装在浮板13的底部，浮板13随着水位线进行相应浮动，因此超声波接收器16也会进行相应的浮动，由于联动杆1将超声波发生器23和超声波接收器16捆绑为整体，因此超声波发射器会同步随着超声波接收器16进行上下移动，且不会由于水流的影响改变超声波发生器23和超声波接收器16之间的距离和指向角度。

本实施例，所述固定夹槽29的底端设置有卡槽31，所述活动夹块26的底端设置有卡环28，所述活动夹块26的内部开设有内夹层27，所述连接板24从内夹层27的内部穿过，且内夹层27、外夹层30和连接板24的宽度均相同，所述连接板24与联动杆1部分焊接为整体，所述卡环28嵌装在卡槽31的内部，通过发射组件4底部的传动结构，能够通过将接收组件3拆除后，直接利用联动杆1将整个发射组件4进行抽出，因此仅需要将靠近水面的接收组件3进行拆除，不需要潜入到水面下对发射组件4进行手动拆除，简化了拆除的步骤，进行拆除时，人工手动将超声波接收器16沿着弧形杆6移动，使内夹层27和外夹层30对齐，由于连接板24安装在内夹层27的内部，因此将超声波接收器16从浮板13上取下后，直接拉动超声波接收器16，利用联动杆1拉动连接板24，即可依次从内夹层27和外夹层30出抽出，进而拉动整个发射组件4从河道底部取出，不需要人工潜入到水下对发射组件4进行拆除，简化了拆卸的流程。

本实施例，所述升降机构5包括升降套筒21和升降杆22，所述升降杆22从升降套筒21的内部穿过，所述升降套筒21的底端通过立柱19与底板18部分固定连接，所述升降套筒21和底板18之间设置有间隙20，所述升降套筒21的内部为空心结构，所述底板18安装在河道的底端，所述升降杆22由两个相平行的金属杆并列组成，通过升降套筒21可以使发射组件4随着联动杆1进行上下移动，且能够将超声波发生器23进行支撑托举，避免超声波发生器23受到河道底部淤泥堆积的影响，而在升降套筒21的底端设置有间隙20，因此产生堆积的垃圾和淤泥能够继续进行流动，避免集中卡在升降套筒21的附近，延长了对升降机构5附近清理的周期。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种河道流量流速监测装置，包括监测装置本体，其特征在于：所述监测装置本体包括联动杆（1）、接收组件（3）和发射组件（4），所述接收组件（3）的顶部安装有支撑机构（2），所述支撑机构（2）的两端通过支撑柱（7）固定安装在河道两侧的岸边上，所述支撑机构（2）的表面套设有滑动套筒（11），所述滑动套筒（11）的底端安装有导向杆（10），所述接收组件（3）沿着导向杆（10）进行上下移动，所述接收组件（3）的前端安装有超声波接收器（16），所述接收组件（3）和发射组件（4）之间通过联动杆（1）进行连接固定，且接收组件（3）的高度高于发射组件（4）的高度，所述发射组件（4）的顶部安装有超声波发生器（23），所述发射组件（4）的底端设置有升降机构（5），所述升降机构（5）的底端安装有底板（18），所述底板（18）的底部固定安装在河道中间位置的底部，所述支撑机构（2）包括弧形杆（6）和支撑柱（7），所述支撑柱（7）的底部安装有固定板（8），所述固定板（8）通过使用螺丝进行安装，所述弧形杆（6）的两端均设置有第一限位板（9），所述导向杆（10）与弧形杆（6）的底端相垂直，所述接收组件（3）的接收方向与弧形杆（6）的开口方向相同，所述弧形杆（6）整体呈半圆形结构，所述滑动套筒（11）整体呈弧形结构，且滑动套筒（11）和弧形杆（6）的圆心位置重合，所述导向杆（10）与滑动套筒（11）底部的中间位置焊接为整体，且导向杆（10）的底端设置有第二限位板（12），所述接收组件（3）包括超声波接收器（16）和浮板（13），所述浮板（13）的底端设置有配重环（14），所述浮板（13）的表面开设有第一螺纹孔（15），所述超声波接收器（16）的顶部开设有第二螺纹孔（17），所述发射组件（4）的底部通过联动杆（1）与超声波接收器（16）的底部固定连接，所述超声波接收器（16）通过使用螺丝依次穿过第一螺纹孔（15）和第二螺纹孔（17）固定安装在浮板（13）的下方，所述浮板（13）的中间开设有通孔，且该通孔的孔径与导向杆（10）的表面直径相同，所述发射组件（4）包括超声波发生器（23）和连接板（24），所述联动杆（1）的一端开设有连接孔（25），所述连接板（24）从连接孔（25）的内部穿过，所述连接板（24）的底端设置有固定夹槽（29），所述固定夹槽（29）的内部安装有活动夹块（26），所述固定夹槽（29）的一侧开设有外夹层（30），所述固定夹槽（29）的底端通过升降机构（5）进行上下移动，所述固定夹槽（29）的底端设置有卡槽（31），所述活动夹块（26）的底端设置有卡环（28），所述活动夹块（26）的内部开设有内夹层（27），所述升降机构（5）包括升降套筒（21）和升降杆（22），所述升降杆（22）从升降套筒（21）的内部穿过，所述升降套筒（21）的底端通过立柱（19）与底板（18）部分固定连接，所述立柱（19）的侧边设置有间隙（20）。

2.根据权利要求1所述的一种河道流量流速监测装置，其特征在于：所述连接板（24）从内夹层（27）的内部穿过，且内夹层（27）、外夹层（30）和连接板（24）的宽度均相同，所述连接板（24）与联动杆（1）部分焊接为整体，所述卡环（28）嵌装在卡槽（31）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种河道流量流速监测装置，其特征在于：所述升降套筒（21）的内部为空心结构，所述底板（18）安装在河道的底端，所述升降杆（22）由两个相平行的金属杆并列组成。