CN115877030A - 一种水利工程用的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程测量技术领域，具体为一种水利工程用的测量装置，包括沿水利设施进行安装的固定台。该种水利工程用的测量装置，曲轴反转驱动后侧副轴进行正转，以此将前侧副轴上的记录纸拉卷至后侧副轴上，同时曲轴反转会通过往复椭槽驱动套环左移，并利用笔头在记录纸上划斜线，反之曲轴正转通过第二齿盘正转驱动齿轮反转并驱动右侧小齿盘及后侧副轴同样正转，但往复椭槽驱动套环右移，以此通过流速变化对摆臂的控制，对应曲轴的正反转动在记录纸上画出波折线，波折线的峰谷值对应流速峰谷值，且峰谷值的变化速率对应流速变化速率，一方面可更加直观的显示单位时间内的水文情况，另一方面便于使用者对水文变化进行记录归档。

Description

一种水利工程用的测量装置

技术领域

本发明涉及水利工程测量技术领域，具体为一种水利工程用的测量装置。

背景技术

水利工程是为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。如河道、沟渠等。

水利工程在施工完成后，仍然需要对地貌形态以及水体的特性(水深、流速、水的渗透能力等)进行长期性的监测、分析和评估，以保证水利设施的良好运作生效。

例如对水域流速的监测，目前大多是设置流速仪进行检测，但该仪器主要依靠电气部件进行运转，于偏远野外环境使用受限较大，容易受损，且电子数据容易受到干扰，转换纸质文档较为麻烦，尤其是在具有磁矿等干扰源的野外，相关电子设备监测准确性受到影响，因此需要一种机械结构，不易受到电磁干扰的流速测量设备。

鉴于此，我们提出一种水利工程用的测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水利工程用的测量装置，以解决上述背景技术中提出流速仪主要依靠电气部件进行运转，于偏远野外环境使用受限较大，容易受损，且电子数据容易受到干扰，转换纸质文档较为麻烦的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利工程用的测量装置，包括沿水利设施进行安装的固定台，所述固定台上设置有螺栓，且固定台通过螺栓进行安装，所述固定台的右端侧面设置有流速测量器。

优选的，所述流速测量器包括两个环架，且两个环架之间于顶缘通过弧板固定连接，两个所述环架相背的一侧均通过支架固定连接有轴盖。

所述固定台与左侧轴盖固定连接。

两个所述轴盖之间呈横向转动连接有主轴，且主轴的中位呈竖向固定设置有摆臂。

所述摆臂的内部开设有贯穿其两端的贯穿孔，且贯穿孔内滑动连接有销杆，所述贯穿孔的内部开设有圆槽，所述销杆的表面并于圆槽内活动套接有弹簧，且弹簧的两端分别卡接在销杆和圆槽上，所述弹簧推动销杆沿贯穿孔上移。

所述销杆的顶端设置为T形头，且T形头的横向两端均转动连接有滚轮，所述滚轮位于环架的内圈，且环架的内圈固定连接有衬板，所述衬板与环架之间区域设为上宽下窄的V槽，且V槽的槽壁开设有闭环的轮槽，所述滚轮在轮槽内移动。

所述环架的表面开设有与摆臂及滚轮对应的刻度。

所述摆臂偏摆使滚轮受V槽限位并将销杆推入摆臂内，且摆臂的底端设置有通过销杆控制的记录器。

优选的，所述记录器包括固定安装在摆臂顶部的中空筒，且中空筒与贯穿孔连通。

所述销杆的底端并于中空筒内铰接有连杆，且中空筒的内部呈横向转动连接有曲轴，所述曲轴的曲柄上活动套接有柄环，所述连杆的底端铰接在柄环上。

所述销杆下移通过连杆推动曲轴的曲柄向下偏转，且销杆上移通过连杆拉动曲轴的曲柄向上偏转。

所述中空筒的右端部固定安装有机械计数器，且机械计数器的传动轴贯穿中空筒与曲轴的右端连接进行传动。

所述中空筒的左端部设置有数据留存盒。

优选的，所述数据留存盒包括固定安装在中空筒左端部的盒体，所述曲轴的左端贯穿中空筒并延伸至盒体内，且曲轴左端的表面开设有闭环的往复椭槽。

所述往复椭槽顶部的槽体趋于右侧，且往复椭槽底部的槽体趋于左侧。

所述盒体的底壁滑动连接有套环，且套环活动套接在曲轴的右端上，所述套环的内圈凸设有凸块，且凸块插设在往复椭槽内，所述曲轴旋转时通过往复椭槽驱动套环左右往复移动。

所述盒体的内部转动连接有两个副轴，且两个副轴沿曲轴进行对称的并列设置，前侧所述副轴的表面收卷有记录纸，且记录纸的活动端从套环的上侧穿过并固定在后侧副轴上。

所述套环的顶部设置有与记录纸接触的笔头。

所述曲轴的右端分别固定套接有第一齿盘和第二齿盘，后侧所述副轴上活动套接有两个小齿盘，且两个小齿盘与副轴之间通过单向轴承进行安装，且两个单向轴承的锁定方向相反。

所述第一齿盘与左侧小齿盘进行啮合，所述盒体的内侧壁上转动连接有齿轮，所述第二齿盘与齿轮啮合，且齿轮与右侧小齿盘进行啮合。

所述曲轴及第一齿盘反转驱动左侧小齿盘及后侧副轴进行正转，且曲轴及第二齿盘正转驱动齿轮反转并驱动右侧小齿盘及后侧副轴进行正转，后侧所述副轴正转时收卷记录纸。

优选的，所述笔头的底部通过螺钉固定在套环上。

优选的，所述盒体的左侧面铰接有侧盖。

优选的，所述盒体的内底壁上开设有滑槽，所述套环的底部设置有滑座，且滑座滑动连接在滑槽内。

优选的，所述副轴的表面过盈套接有管套，所述记录纸通过胶带固定在管套上。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，水流自前侧向后侧推动摆臂，使其通过主轴进行偏摆，此过程中，摆臂顶端的滚轮进行对应性的偏转并沿V槽滚动下移，滚轮被逐渐收缩的槽体反推，使得销杆压缩弹簧向摆臂中内收，以此通过弹簧抵抗后的摆臂偏转度配合刻度读出当前水流流速，该测量结构简单，无需电器元件配合，故障率低、易维修，适用于各种复杂野外环境。

本发明中，通过摆臂向后偏转至底，并将销杆完全推入摆臂内，销杆底部的连杆通过曲轴上的曲柄推动曲轴进行半圈转动，并传动右侧的机械计数器，使其数值增加1，且流速降低后曲轴自动回位，预候下一次峰值计数，以此对当前水域内流速异常次数进行记录，便于使用者研判水文。

本发明中，曲轴反转时通过第一齿盘驱动左侧小齿盘及后侧副轴进行正转，以此将前侧副轴上的记录纸拉卷至后侧副轴上，同时曲轴反转会通过往复椭槽驱动套环左移，并利用笔头在记录纸上划斜线，反之曲轴正转通过第二齿盘正转驱动齿轮反转并驱动右侧小齿盘及后侧副轴同样正转，但往复椭槽驱动套环右移，以此通过流速变化对摆臂的控制，对应曲轴的正反转动在记录纸上画出波折线，波折线的峰谷值对应流速峰谷值，且峰谷值的变化速率对应流速变化速率，一方面可更加直观的显示单位时间内的水文情况，另一方面便于使用者对水文变化进行记录归档。

附图说明

图1为本发明左侧视角的立体结构示意图；

图2为本发明右侧视角的立体结构示意图；

图3为本发明图2中环架的仰视示意图；

图4为本发明图2中摆臂的立体结构剖视图；

图5为本发明图4中中空筒的立体结构剖视图；

图6为本发明图5中盒体的立体结构剖视图；

图7为本发明中盒体左侧视角的立体结构剖视图；

图8为本发明第一齿盘、第二齿盘及小齿盘的立体结构示意图；

图9为本发明图8中往复椭槽与套环的爆炸图；

图10为本发明图9的仰视示意图；

图11为本发明图8中第一齿盘与第二齿盘的放大图。

图中：1、固定台；2、螺栓；3、流速测量器；31、环架；32、轴盖；33、主轴；34、摆臂；35、贯穿孔；36、销杆；37、圆槽；38、弹簧；39、T形头；310、滚轮；311、衬板；312、V槽；313、轮槽；314、刻度；315、记录器；3151、中空筒；3152、连杆；3153、曲轴；3154、柄环；3155、机械计数器；3156、数据留存盒；31561、盒体；31562、往复椭槽；31563、套环；31564、凸块；31565、副轴；31566、记录纸；31567、笔头；31568、第一齿盘；31569、第二齿盘；315610、小齿盘；315611、单向轴承；315612、齿轮。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：一种水利工程用的测量装置，包括沿水利设施进行安装的固定台1，固定台1上设置有螺栓2，且固定台1通过螺栓2进行安装，固定台1的右端侧面设置有流速测量器3，使用时通过固定台1及螺栓2将流速测量器3固定在水利设施或水域内其他位置。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，流速测量器3包括两个环架31，且两个环架31之间于顶缘通过弧板固定连接，两个环架31相背的一侧均通过支架固定连接有轴盖32；

固定台1与左侧轴盖32固定连接；

两个轴盖32之间呈横向转动连接有主轴33，且主轴33的中位呈竖向固定设置有摆臂34，水域中水在流动时，水流自前侧向后侧推动摆臂34，使其通过主轴33进行偏摆；

摆臂34的内部开设有贯穿其两端的贯穿孔35，且贯穿孔35内滑动连接有销杆36，贯穿孔35的内部开设有圆槽37，销杆36的表面并于圆槽37内活动套接有弹簧38，且弹簧38的两端分别卡接在销杆36和圆槽37上，弹簧38推动销杆36沿贯穿孔35上移；

销杆36的顶端设置为T形头39，且T形头39的横向两端均转动连接有滚轮310，滚轮310位于环架31的内圈，且环架31的内圈固定连接有衬板311，衬板311与环架31之间区域设为上宽下窄的V槽312，且V槽312的槽壁开设有闭环的轮槽313，滚轮310在轮槽313内移动，摆臂34摆动时，顶端的滚轮310进行对应性的偏转并沿V槽312滚动下移，滚轮310被逐渐收缩的槽体反推，使得销杆36压缩弹簧38向摆臂34中内收；

环架31的表面开设有与摆臂34及滚轮310对应的刻度314；

摆臂34偏摆使滚轮310受V槽312限位并将销杆36推入摆臂34内，且摆臂34的底端设置有通过销杆36控制的记录器315。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，记录器315包括固定安装在摆臂34顶部的中空筒3151，且中空筒3151与贯穿孔35连通；

销杆36的底端并于中空筒3151内铰接有连杆3152，且中空筒3151的内部呈横向转动连接有曲轴3153，曲轴3153的曲柄上活动套接有柄环3154，连杆3152的底端铰接在柄环3154上；

销杆36下移通过连杆3152推动曲轴3153的曲柄向下偏转，且销杆36上移通过连杆3152拉动曲轴3153的曲柄向上偏转；

中空筒3151的右端部固定安装有机械计数器3155，且机械计数器3155的传动轴贯穿中空筒3151与曲轴3153的右端连接进行传动，将销杆36完全推入摆臂34内，销杆36底部的连杆3152通过曲轴3153上的曲柄推动曲轴3153进行半圈转动，并传动右侧的机械计数器3155，使其数值增加1；

中空筒3151的左端部设置有数据留存盒3156。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，数据留存盒3156包括固定安装在中空筒3151左端部的盒体31561，曲轴3153的左端贯穿中空筒3151并延伸至盒体31561内，且曲轴3153左端的表面开设有闭环的往复椭槽31562；

往复椭槽31562顶部的槽体趋于右侧，且往复椭槽31562底部的槽体趋于左侧；

盒体31561的底壁滑动连接有套环31563，且套环31563活动套接在曲轴3153的右端上，套环31563的内圈凸设有凸块31564，且凸块31564插设在往复椭槽31562内，曲轴3153旋转时通过往复椭槽31562驱动套环31563左右往复移动；

盒体31561的内部转动连接有两个副轴31565，且两个副轴31565沿曲轴3153进行对称的并列设置，前侧副轴31565的表面收卷有记录纸31566，且记录纸31566的活动端从套环31563的上侧穿过并固定在后侧副轴31565上；

套环31563的顶部设置有与记录纸31566接触的笔头31567；

曲轴3153的右端分别固定套接有第一齿盘31568和第二齿盘31569，后侧副轴31565上活动套接有两个小齿盘315610，且两个小齿盘315610与副轴31565之间通过单向轴承315611进行安装，且两个单向轴承315611的锁定方向相反；

第一齿盘31568与左侧小齿盘315610进行啮合，盒体31561的内侧壁上转动连接有齿轮315612，第二齿盘31569与齿轮315612啮合，且齿轮315612与右侧小齿盘315610进行啮合；

曲轴3153及第一齿盘31568反转驱动左侧小齿盘315610及后侧副轴31565进行正转，且曲轴3153及第二齿盘31569正转驱动齿轮315612反转并驱动右侧小齿盘315610及后侧副轴31565进行正转，后侧副轴31565正转时收卷记录纸31566，曲轴3153转动将前侧副轴31565上的记录纸31566拉卷至后侧副轴31565上时，曲轴3153会通过往复椭槽31562驱动套环31563移动，并利用笔头31567在记录纸31566上划斜线，以此通过流速变化对摆臂34的控制，对应曲轴3153的正反转动在记录纸31566上画出波折线。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，笔头31567的底部通过螺钉固定在套环31563上，使得操作者可快速拆装套环31563上的笔头31567，便于在油墨用完后进行更换。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，盒体31561的左侧面铰接有侧盖，侧盖关闭后可封闭盒体31561，开启后则方便使用者取出、更换内部的记录纸31566或进行检修。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，盒体31561的内底壁上开设有滑槽，套环31563的底部设置有滑座，且滑座滑动连接在滑槽内，套环31563通过滑座沿滑槽进行定向的左右滑动，保证了曲轴3153及往复椭槽31562对套环31563驱动的稳定性。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示，副轴31565的表面过盈套接有管套，记录纸31566通过胶带固定在管套上，通过将管套从副轴上拔出即可完成记录纸的更换。

本发明的使用方法和优点：该种水利工程用的测量装置在工作、使用时，工作过程如下：

如图1、图2、图3、图4、图5至图11所示：

S1、通过固定台1及螺栓2将流速测量器3固定在水利设施或水域内其他位置，使摆臂34及记录器315位于水中，并保证摆臂34摆动方向与水流方向对应；

S2、水域中水在流动时，水流自前侧向后侧推动摆臂34，使其通过主轴33进行偏摆，此过程中，摆臂34顶端的滚轮310进行对应性的偏转并沿V槽312滚动下移，滚轮310被逐渐收缩的槽体反推，使得销杆36压缩弹簧38向摆臂34中内收，以此通过弹簧38抵抗后的摆臂34偏转度配合刻度314读出当前水流流速；

S3、由于水文情况复杂多变，当水流流速增加至较大范围时，摆臂34向后偏转至底，并将销杆36完全推入摆臂34内，销杆36底部的连杆3152通过曲轴3153上的曲柄推动曲轴3153进行半圈转动，并传动右侧的机械计数器3155，使其数值增加1，且流速降低后曲轴3153自动回位，预候下一次峰值计数；

S4、流速增加使销杆36下移，并通过连杆3152推动曲轴3153的曲柄向下偏转，流速降低使销杆36上移，并通过连杆3152拉动曲轴3153的曲柄向上偏转，对应至曲轴3153即进行正反转动，曲轴3153反转时通过第一齿盘31568驱动左侧小齿盘315610及后侧副轴31565进行正转，以此将前侧副轴31565上的记录纸31566拉卷至后侧副轴31565上，同时曲轴3153反转会通过往复椭槽31562驱动套环31563左移，并利用笔头31567在记录纸31566上划斜线，反之曲轴3153正转通过第二齿盘31569正转驱动齿轮315612反转并驱动右侧小齿盘315610及后侧副轴31565同样正转，但往复椭槽31562驱动套环31563右移，以此通过流速变化对摆臂34的控制，对应曲轴3153的正反转动在记录纸31566上画出波折线，波折线的峰谷值对应流速峰谷值，且峰谷值的变化速率对应流速变化速率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种水利工程用的测量装置，包括沿水利设施进行安装的固定台（1），其特征在于：所述固定台（1）上设置有螺栓（2），且固定台（1）通过螺栓（2）进行安装，所述固定台（1）的右端侧面设置有流速测量器（3）。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述流速测量器（3）包括两个环架（31），且两个环架（31）之间于顶缘通过弧板固定连接，两个所述环架（31）相背的一侧均通过支架固定连接有轴盖（32）；

所述固定台（1）与左侧轴盖（32）固定连接；

两个所述轴盖（32）之间呈横向转动连接有主轴（33），且主轴（33）的中位呈竖向固定设置有摆臂（34）；

所述摆臂（34）的内部开设有贯穿其两端的贯穿孔（35），且贯穿孔（35）内滑动连接有销杆（36），所述贯穿孔（35）的内部开设有圆槽（37），所述销杆（36）的表面并于圆槽（37）内活动套接有弹簧（38），且弹簧（38）的两端分别卡接在销杆（36）和圆槽（37）上，所述弹簧（38）推动销杆（36）沿贯穿孔（35）上移；

所述销杆（36）的顶端设置为T形头（39），且T形头（39）的横向两端均转动连接有滚轮（310），所述滚轮（310）位于环架（31）的内圈，且环架（31）的内圈固定连接有衬板（311），所述衬板（311）与环架（31）之间区域设为上宽下窄的V槽（312），且V槽（312）的槽壁开设有闭环的轮槽（313），所述滚轮（310）在轮槽（313）内移动；

所述环架（31）的表面开设有与摆臂（34）及滚轮（310）对应的刻度（314）；

所述摆臂（34）偏摆使滚轮（310）受V槽（312）限位并将销杆（36）推入摆臂（34）内，且摆臂（34）的底端设置有通过销杆（36）控制的记录器（315）。

3.根据权利要求2所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述记录器（315）包括固定安装在摆臂（34）顶部的中空筒（3151），且中空筒（3151）与贯穿孔（35）连通；

所述销杆（36）的底端并于中空筒（3151）内铰接有连杆（3152），且中空筒（3151）的内部呈横向转动连接有曲轴（3153），所述曲轴（3153）的曲柄上活动套接有柄环（3154），所述连杆（3152）的底端铰接在柄环（3154）上；

所述销杆（36）下移通过连杆（3152）推动曲轴（3153）的曲柄向下偏转，且销杆（36）上移通过连杆（3152）拉动曲轴（3153）的曲柄向上偏转；

所述中空筒（3151）的右端部固定安装有机械计数器（3155），且机械计数器（3155）的传动轴贯穿中空筒（3151）与曲轴（3153）的右端连接进行传动；

所述中空筒（3151）的左端部设置有数据留存盒（3156）。

4.根据权利要求3所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述数据留存盒（3156）包括固定安装在中空筒（3151）左端部的盒体（31561），所述曲轴（3153）的左端贯穿中空筒（3151）并延伸至盒体（31561）内，且曲轴（3153）左端的表面开设有闭环的往复椭槽（31562）；

所述往复椭槽（31562）顶部的槽体趋于右侧，且往复椭槽（31562）底部的槽体趋于左侧；

所述盒体（31561）的底壁滑动连接有套环（31563），且套环（31563）活动套接在曲轴（3153）的右端上，所述套环（31563）的内圈凸设有凸块（31564），且凸块（31564）插设在往复椭槽（31562）内，所述曲轴（3153）旋转时通过往复椭槽（31562）驱动套环（31563）左右往复移动；

所述盒体（31561）的内部转动连接有两个副轴（31565），且两个副轴（31565）沿曲轴（3153）进行对称的并列设置，前侧所述副轴（31565）的表面收卷有记录纸（31566），且记录纸（31566）的活动端从套环（31563）的上侧穿过并固定在后侧副轴（31565）上；

所述套环（31563）的顶部设置有与记录纸（31566）接触的笔头（31567）；

所述曲轴（3153）的右端分别固定套接有第一齿盘（31568）和第二齿盘（31569），后侧所述副轴（31565）上活动套接有两个小齿盘（315610），且两个小齿盘（315610）与副轴（31565）之间通过单向轴承（315611）进行安装，且两个单向轴承（315611）的锁定方向相反；

所述第一齿盘（31568）与左侧小齿盘（315610）进行啮合，所述盒体（31561）的内侧壁上转动连接有齿轮（315612），所述第二齿盘（31569）与齿轮（315612）啮合，且齿轮（315612）与右侧小齿盘（315610）进行啮合；

所述曲轴（3153）及第一齿盘（31568）反转驱动左侧小齿盘（315610）及后侧副轴（31565）进行正转，且曲轴（3153）及第二齿盘（31569）正转驱动齿轮（315612）反转并驱动右侧小齿盘（315610）及后侧副轴（31565）进行正转，后侧所述副轴（31565）正转时收卷记录纸（31566）。

5.根据权利要求4所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述笔头（31567）的底部通过螺钉固定在套环（31563）上。

6.根据权利要求4所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述盒体（31561）的左侧面铰接有侧盖。

7.根据权利要求4所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述盒体（31561）的内底壁上开设有滑槽，所述套环（31563）的底部设置有滑座，且滑座滑动连接在滑槽内。

8.根据权利要求4所述的一种水利工程用的测量装置，其特征在于：所述副轴（31565）的表面过盈套接有管套，所述记录纸（31566）通过胶带固定在管套上。

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