CN117091515B - 一种水文水面宽度测量器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水面测量技术领域，提供了一种水文水面宽度测量器，包括固定机构、壳体机构、驱动机构、转动架、角度调节机构和电磁铁，固定机构中的测量带一端缠绕在卷尺内，壳体机构中的连接孔和激光接收器设置在固定板表面，测量带另一端连接在连接孔内，驱动机构中的驱动马达通过驱动轴连接螺旋桨，蜗杆固定套设在驱动轴表面，转动架通过第一活动销活动连接在漂浮壳体表面，角度调节机构中的蜗杆与蜗轮传动连接，第一传动齿轮与第二传动齿轮传动连接，第二传动杆上端固定连接有偏心杆，偏心杆远离第二传动杆一端通过第二活动销活动连接在曲臂的一端，曲臂的另一端通过第三活动销活动连接在漂浮壳体表面，具备方便测量和测量精度高度的特点。

Description

一种水文水面宽度测量器

技术领域

本发明涉及水面宽度测量技术领域，具体是涉及一种水文水面宽度测量器。

背景技术

公开号CN115930725A公开了一种河道宽度测量器，属于测量仪器技术领域，包括支撑组件、牵引组件、操控绳、测量绳以及标定板，所述牵引组件能够漂浮于河道水面并沿河道水面移动，所述操控绳设有两组，两组所述操控绳一端均与所述牵引组件相连，另一端均与所述支撑组件相连，用于操控所述牵引组件沿水面行进的方向，所述测量绳沿长度方向设置有刻度线，所述测量绳一端与所述牵引组件相连，另一端与所述支撑组件相连，用于测量河面宽度，所述标定板与所述支撑组件滑动配合，用于将所述测量绳标定为与所述支撑组件相互垂直。本发明实施例相较于现有技术，能够实现河道宽度的便捷测量，具有结构简单、测量效果好以及测量方便快捷的优点。

以上技术方案在实际使用时还存在以下缺陷：首先，需要测量两个长度之后才能够得出河道的实际宽度，这样一来累积误差较大，容易出现测量精度度低的问题；其次，当水流速度较大时，牵引组件顺着水流移动的距离也会比较大，这样一来，河岸上支撑组件的尺寸或标定板移动的距离就比较大，这样一来，整个测量器的尺寸就会较大，平时携带就会不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水文水面宽度测量器，旨在解决当使用现有的一种水文水面宽度测量器存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种水文水面宽度测量器，包括固定机构、壳体机构、驱动机构、转动架、角度调节机构和电磁铁，所述固定机构包括固定架、激光发射器、测量带和卷尺，所述卷尺和激光发射器均安装在固定架表面，所述测量带一端缠绕在卷尺内，所述壳体机构包括漂浮壳体、固定板、连接孔和激光接收器，所述漂浮壳体上方固定连接有固定板，所述连接孔和激光接收器设置在固定板表面，所述测量带另一端连接在连接孔内；

所述驱动机构包括驱动马达、驱动轴、螺旋桨和蜗杆，所述驱动马达通过驱动轴连接螺旋桨，所述蜗杆固定套设在驱动轴表面；

所述转动架一侧安装有第一活动销，所述转动架表面设置有支架，所述第一活动销活动连接在漂浮壳体表面，所述驱动轴贯穿转动架，所述电磁铁安装在转动架下表面;

所述角度调节机构包括蜗轮、转动管、第一传动齿轮、第一传动杆、磁铁环、第二传动齿轮、第二传动杆、曲臂、第二活动销、偏心杆和第三活动销，所述转动管和第二传动杆均活动连接在支架表面，所述蜗轮固定连接在转动管表面，所述第一传动杆活动套设在转动管内，所述蜗杆与蜗轮传动连接，所述第一传动齿轮固定连接在第一传动杆上端，所述磁铁环设置在第一传动杆下端，所述第二传动齿轮固定连接在第二传动杆表面，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮传动连接，所述第二传动杆上端固定连接有偏心杆，所述偏心杆远离第二传动杆一端固定连接有第二活动销，所述第二活动销活动连接在曲臂的一端，所述曲臂的另一端固定连接有第三活动销，所述第三活动销活动连接在漂浮壳体表面。

作为本发明的进一步方案，所述固定机构还包括控制器，所述控制器固定连接在固定架表面，所述第一活动销表面固定连接有角度传感器，所述角度传感器与控制器通信连接。

作为本发明的进一步方案，所述壳体机构还包括上弧形导轨、下弧形导轨和刻度线，所述上弧形导轨和下弧形导轨分别设置在漂浮壳体上下两侧，所述刻度线设置在漂浮壳体上表面，所述转动架上下两侧分别固定连接有第一活动杆和第二活动杆，所述第一活动杆滑动连接在上弧形导轨内，所述第二活动杆滑动连接在下弧形导轨内，所述第一活动杆端部设置有指针。

作为本发明的进一步方案，所述角度调节机构还包括限位筋、固定片和复位弹簧，所述第一传动杆表面设置有限位筋，所述转动管内壁设置有限位槽，所述限位筋滑动连接在限位槽内，所述第一传动杆下端固定连接有固定片，所述磁铁环镶嵌在固定片表面，所述复位弹簧连接在固定片和支架之间。

作为本发明的进一步方案，所述驱动机构还包括带传动组件和转轴，所述转轴一端活动连接在转动架表面，所述螺旋桨固定连接在转轴另一端，所述带传动组件包括第一同步轮、同步带和第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮分别安装在驱动轴和转轴表面，所述同步带连接在第一同步轮和第二同步轮之间。

作为本发明的进一步方案，所述电磁铁上方固定连接有导电座，所述导电座固定连接在支架表面。

作为本发明的进一步方案，通电后的所述电磁铁与磁铁环贴合时，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮传动连接，断电后的所述电磁铁与磁铁环脱离时，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮脱离。

本发明的有益效果是：固定机构、壳体机构、驱动机构、转动架、角度调节机构和电磁铁相互配合的设计，当水流速度较大时，能够自动调节螺旋桨的角度，从而使激光接收器与激光发射器保持对齐状态，进而能够确保测量带显示的长度就是水面的实际宽度，解决了因水流速度较大导致壳体机构与固定机构之间偏离距离较大的问题，具备方便测量和测量精度高度的特点。

附图说明

图1为本发明实施例中固定机构的侧视图。

图2为本发明实施例中壳体机构的立体图。

图3为本发明实施例中驱动机构的立体图。

图4为本发明实施例中转动架的立体图。

图5为本发明实施例中角度调节机构的立体图。

图6为本发明实施例中电磁铁的立体图。

图7为本发明实施例中驱动机构、转动架、角度调节机构和电磁铁的装配图。

图8为本发明实施例一种水文水面宽度测量器的第一局部立体图。

图9为本发明实施例一种水文水面宽度测量器的第二局部立体图。

图10为本发明实施例一种水文水面宽度测量器的整体侧视图。

附图标记：1-固定机构、11-固定架、12-激光发射器、13-测量带、14-卷尺、15-控制器、2-壳体机构、21-漂浮壳体、22-固定板、23-连接孔、24-激光接收器、25-上弧形导轨、26-下弧形导轨、27-刻度线、3-驱动机构、31-驱动马达、32-驱动轴、33-带传动组件、34-螺旋桨、35-转轴、36-蜗杆、4-转动架、41-第一活动销、42-角度传感器、43-第一活动杆、44-指针、45-第二活动杆、46-支架、5-角度调节机构、51-蜗轮、52-转动管、53-第一传动齿轮、54-第一传动杆、541-限位筋、542-固定片、55-磁铁环、56-复位弹簧、57-第二传动齿轮、58-第二传动杆、59-曲臂、591-第二活动销、592-偏心杆、593-第三活动销、6-电磁铁、61-导电座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1至图10，本发明实施例提供的一种水文水面宽度测量器，包括固定机构1、壳体机构2、驱动机构3、转动架4、角度调节机构5和电磁铁6，所述固定机构1包括固定架11、激光发射器12、测量带13和卷尺14，所述卷尺14和激光发射器12均安装在固定架11表面，所述测量带13一端缠绕在卷尺14内，所述壳体机构2包括漂浮壳体21、固定板22、连接孔23和激光接收器24，所述漂浮壳体21上方固定连接有固定板22，所述连接孔23和激光接收器24设置在固定板22表面，所述测量带13另一端连接在连接孔23内；

所述驱动机构3包括驱动马达31、驱动轴32、螺旋桨34和蜗杆36，所述驱动马达31通过驱动轴32连接螺旋桨34，所述蜗杆36固定套设在驱动轴32表面；

所述转动架4一侧安装有第一活动销41，所述转动架4表面设置有支架46，所述第一活动销41活动连接在漂浮壳体21表面，所述驱动轴32贯穿转动架4，所述电磁铁6安装在转动架4下表面;

所述角度调节机构5包括蜗轮51、转动管52、第一传动齿轮53、第一传动杆54、磁铁环55、第二传动齿轮57、第二传动杆58、曲臂59、第二活动销591、偏心杆592和第三活动销593，所述转动管52和第二传动杆58均活动连接在支架46表面，所述蜗轮51固定连接在转动管52表面，所述第一传动杆54活动套设在转动管52内，所述蜗杆36与蜗轮51传动连接，所述第一传动齿轮53固定连接在第一传动杆54上端，所述磁铁环55设置在第一传动杆54下端，所述第二传动齿轮57固定连接在第二传动杆58表面，所述第一传动齿轮53与第二传动齿轮57传动连接，所述第二传动杆58上端固定连接有偏心杆592，所述偏心杆592远离第二传动杆58一端固定连接有第二活动销591，所述第二活动销591活动连接在曲臂59的一端，所述曲臂59的另一端固定连接有第三活动销593，所述第三活动销593活动连接在漂浮壳体21表面。

进一步的，所述壳体机构2还包括上弧形导轨25、下弧形导轨26和刻度线27，所述上弧形导轨25和下弧形导轨26分别设置在漂浮壳体21上下两侧，所述刻度线27设置在漂浮壳体21上表面，所述转动架4上下两侧分别固定连接有第一活动杆43和第二活动杆45，所述第一活动杆43滑动连接在上弧形导轨25内，所述第二活动杆45滑动连接在下弧形导轨26内，所述第一活动杆43端部设置有指针44。

进一步的，所述驱动机构3还包括带传动组件33和转轴35，所述转轴35一端活动连接在转动架4表面，所述螺旋桨34固定连接在转轴35另一端，所述带传动组件33包括第一同步轮、同步带和第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮分别安装在驱动轴32和转轴35表面，所述同步带连接在第一同步轮和第二同步轮之间。

进一步的，所述电磁铁6上方固定连接有导电座61，所述导电座61固定连接在支架46表面。

进一步的，所述角度调节机构5还包括限位筋541、固定片542和复位弹簧56，所述第一传动杆54表面设置有限位筋541，所述转动管52内壁设置有限位槽，所述限位筋541滑动连接在限位槽内，所述第一传动杆54下端固定连接有固定片542，所述磁铁环55镶嵌在固定片542表面，所述复位弹簧56连接在固定片542和支架46之间。

进一步的，通电后的所述电磁铁6与磁铁环55贴合时，所述第一传动齿轮53与第二传动齿轮57传动连接，断电后的所述电磁铁6与磁铁环55脱离时，复位弹簧56驱使所述第一传动齿轮53与第二传动齿轮57脱离。

在本发明实施例中，在漂浮壳体21下水之前，打开激光发射器12，激光发射器12发出的激光束被激光接收器24接收后，激光接收器24同时将激光接收信号传输给控制器15，此时说明激光接收器24与激光发射器12在一条直线上，测量带13靠近卷尺14一端的长度值可接代表水面的宽度，当激光发射器12发出的激光束未被激光接收器24接收后，激光接收器24同时将未接收激光信号传输给控制器15，此时说明激光接收器24与激光发射器12不在一条直线上，控制器15控制电磁铁6通电，从而驱动角度调节机构5对螺旋桨34的角度进行调节，进而重新使激光接收器24与激光发射器12在一条直线上。

请参阅图1至图10，本发明的一个实施例中，所述固定机构1还包括控制器15，所述控制器15固定连接在固定架11表面，所述第一活动销41表面固定连接有角度传感器42，所述角度传感器42与控制器15通信连接。

在本发明实施例中，第一活动销41上的角度传感器42能够将转动角度上传至控制器15，从而能够达到自动以第一活动销41为轴线调节螺旋桨34角度的目的，从而能够自动将激光接收器24与激光发射器12对齐。

请参阅图1至图9，本发明的一个实施例中，所述壳体机构2还包括上弧形导轨25、下弧形导轨26和刻度线27，所述上弧形导轨25和下弧形导轨26分别设置在漂浮壳体21上下两侧，所述刻度线27设置在漂浮壳体21上表面，所述转动架4上下两侧分别固定连接有第一活动杆43和第二活动杆45，所述第一活动杆43滑动连接在上弧形导轨25内，所述第二活动杆45滑动连接在下弧形导轨26内，所述第一活动杆43端部设置有指针44。

在本发明实施例中，在漂浮壳体21下水之前，工作人员通过观察指针44对应的刻度线27确定螺旋桨34的偏移角度，将电磁铁6断电之后，工作人员可手动旋转转动架4，从而对螺旋桨34的偏移角度进行校正。

工作原理：将固定架11固定在水面一侧，当水面静止不动时，不用考虑水流对壳体机构2的影响，此时将电磁铁6保持断电状态，由于第一传动齿轮53与第二传动齿轮57脱离，因此当驱动马达31通过驱动轴32和带传动组件33带动转轴35和螺旋桨34旋转时，能够带动壳体机构2径直朝向水面另一侧移动，到达水面另一侧时，测量带13靠近卷尺14一侧的长度值就是水面宽度；

当水面下水流速度较大或水流速度大小不明确时，将电磁铁6保持通电状态，由于第一传动齿轮53与第二传动齿轮57传动连接，因此当驱动马达31通过驱动轴32和带传动组件33带动转轴35和螺旋桨34旋转时，驱动轴32还通过蜗杆36和蜗轮51带动转动管52和第一传动齿轮53旋转，旋转的第一传动齿轮53通过第二传动齿轮57带动第二传动杆58旋转，旋转的第二传动杆58通过偏心杆592带动第二活动销591做偏心旋转运动，由于曲臂59的一端与第二活动销591活动连接，曲臂59的另一端通过第三活动销593连接漂浮壳体21，因此，原本应当做偏心旋转运动的第二活动销591能够驱使曲臂59和第二传动杆58一起围绕第三活动销593间歇性摆动，间歇性摆动的第二传动杆58还能够驱使转动架4和驱动机构3一起围绕第一活动销41间歇性摆动，第一活动销41上的角度传感器42能够将转动角度上传至控制器15，从而能够达到自动以第一活动销41为轴线调节螺旋桨34角度的目的，当壳体机构2移动至水面另一侧时，能够确保激光接收器24与激光发射器12对齐，从而能够确保测量带13显示的长度就是水面的实际宽度，解决了因水流速度较大导致壳体机构2与固定机构1之间偏离距离较大的问题，具备方便测量和测量精度高度的特点。

综上所述，固定机构1、壳体机构2、驱动机构3、转动架4、角度调节机构5和电磁铁6相互配合的设计，当水流速度较大时，能够自动调节螺旋桨34的角度，从而使激光接收器24与激光发射器12保持对齐状态，进而能够确保测量带13显示的长度就是水面的实际宽度，解决了因水流速度较大导致壳体机构2与固定机构1之间偏离距离较大的问题，具备方便测量和测量精度高度的特点。

对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中。

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 (7)

1.一种水文水面宽度测量器，包括固定机构、壳体机构、驱动机构、转动架、角度调节机构和电磁铁，其特征在于，所述固定机构包括固定架、激光发射器、测量带和卷尺，所述卷尺和激光发射器均安装在固定架表面，所述测量带一端缠绕在卷尺内，所述壳体机构包括漂浮壳体、固定板、连接孔和激光接收器，所述漂浮壳体上方固定连接有固定板，所述连接孔和激光接收器设置在固定板表面，所述测量带另一端连接在连接孔内；

所述驱动机构包括驱动马达、驱动轴、螺旋桨和蜗杆，所述驱动马达通过驱动轴连接螺旋桨，所述蜗杆固定套设在驱动轴表面；

所述转动架一侧安装有第一活动销，所述转动架表面设置有支架，所述第一活动销活动连接在漂浮壳体表面，所述驱动轴贯穿转动架，所述电磁铁安装在转动架下表面;

所述角度调节机构包括蜗轮、转动管、第一传动齿轮、第一传动杆、磁铁环、第二传动齿轮、第二传动杆、曲臂、第二活动销、偏心杆和第三活动销，所述转动管和第二传动杆均活动连接在支架表面，所述蜗轮固定连接在转动管表面，所述第一传动杆活动套设在转动管内，所述蜗杆与蜗轮传动连接，所述第一传动齿轮固定连接在第一传动杆上端，所述磁铁环设置在第一传动杆下端，所述第二传动齿轮固定连接在第二传动杆表面，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮传动连接，所述第二传动杆上端固定连接有偏心杆，所述偏心杆远离第二传动杆一端固定连接有第二活动销，所述第二活动销活动连接在曲臂的一端，所述曲臂的另一端固定连接有第三活动销，所述第三活动销活动连接在漂浮壳体表面。

2.根据权利要求1所述的一种水文水面宽度测量器，其特征在于，所述固定机构还包括控制器，所述控制器固定连接在固定架表面，所述第一活动销表面固定连接有角度传感器，所述角度传感器与控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种水文水面宽度测量器，其特征在于，所述壳体机构还包括上弧形导轨、下弧形导轨和刻度线，所述上弧形导轨和下弧形导轨分别设置在漂浮壳体上下两侧，所述刻度线设置在漂浮壳体上表面，所述转动架上下两侧分别固定连接有第一活动杆和第二活动杆，所述第一活动杆滑动连接在上弧形导轨内，所述第二活动杆滑动连接在下弧形导轨内，所述第一活动杆端部设置有指针。

4.根据权利要求1所述的一种水文水面宽度测量器，其特征在于，所述角度调节机构还包括限位筋、固定片和复位弹簧，所述第一传动杆表面设置有限位筋，所述转动管内壁设置有限位槽，所述限位筋滑动连接在限位槽内，所述第一传动杆下端固定连接有固定片，所述磁铁环镶嵌在固定片表面，所述复位弹簧连接在固定片和支架之间。

5.根据权利要求1所述的一种水文水面宽度测量器，其特征在于，所述驱动机构还包括带传动组件和转轴，所述转轴一端活动连接在转动架表面，所述螺旋桨固定连接在转轴另一端，所述带传动组件包括第一同步轮、同步带和第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮分别安装在驱动轴和转轴表面，所述同步带连接在第一同步轮和第二同步轮之间。

6.根据权利要求1所述的一种水文水面宽度测量器，其特征在于，所述电磁铁上方固定连接有导电座，所述导电座固定连接在支架表面。

7.根据权利要求1所述的一种水文水面宽度测量器，其特征在于，通电后的所述电磁铁与磁铁环贴合时，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮传动连接，断电后的所述电磁铁与磁铁环脱离时，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮脱离。