CN204679666U - 一种泄洪雾化强降雨连续测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水利水电工程泄水建筑物水力学原型观测技术领域，具体为一种泄洪雾化强降雨连续观测装置，其特征在于由雨量器、安装架、交流常闭电磁阀、五芯屏蔽电缆、降雨量传感变送器、多通道电压采读器组成，其中：雨量器固定于安装架上，在雨量器侧面靠底部位置设置降雨量传感变送器及交流常闭电磁阀；降雨量传感变送器通过五芯屏蔽电缆同时与数据采集系统、多通道电压采读器连接；交流常闭电磁阀与电磁阀开关连接。该装置能更好地为工程设计、运行提供服务；该装置运行简单，测试灵活，装置造价亦较为经济；因可精确控制雨量器内的水深及时间，测试结果更为准确。
Description
技术领域
本发明属于水利水电工程泄水建筑物水力学原型观测技术领域，涉及应用于泄水建筑物泄洪雾化强降雨的连续测量，具体为一种泄洪雾化强降雨连续观测装置。
背景技术
大型水利水电工程在防洪安全、电力供应，供水安全等方面有着不可替代的作用，我国的高坝在坝高、泄流量、泄洪功率都已超过目前世界最高水平，高坝泄洪时带来的泄洪雾化倍受关注。相关观测资料表明，泄水建筑物的泄洪雾化影响范围纵向长度可达1.5km，升腾高度可达300m，雾化形成的强降雨会造成电厂不能正常运行、诱发山体滑坡、阻断交通运行、影响输变电系统等不利影响，各高坝工程均将泄洪雾化研究作为其关键技术之一，泄洪雾化亦是水力学原型观测技术领域最重要的参数之一。
传统降雨强度的测量方式有人工测量、电测法两种。人工测量主要应用于弱雾化区的测量，人员直接在观测点位置进行布置测点测量；对于强雾化区，因最大降雨强度可超过1000mm/h，此区域存在安全隐患，人员不能靠近测点区域，通常采用电测法进行了测量。若泄水建筑物从闸门开启至稳定的时间较短，且仅仅测量一种闸门开度状态下的降雨，则传统的电测法可以进行相关测试。随着设计、运行精细化程度提高，常需要测量闸门不同开度时的降雨强度，此时在每个开度下，闸门需停留较长时间，强降雨区雨量器内的降雨通常已装满，无法进行下一个闸门开度的试验。目前翻斗式雨量计具备雨量自动记录功能，但其最大量程仅为240mm/h，远比强雾化区的降雨强度小，且不能控制雨量器内的雨水排放；虹吸式雨量计具备雨量器内雨水的排放功能，但也存在测量范围较小，虹吸一次的雨量较小，不能及时排放强降雨区雨量器内的雨水。因此，设计一个能满足不同闸门开度的强降雨连续测试装置十分必要。
发明内容
针对传统的人工测量及电测法不能满足强雾化区内泄水建筑物不同闸门开度的问题，本发明提供一种泄洪雾化强降雨连续观测装置。
本发明的泄洪雾化强降雨连续观测装置，其特征在于由雨量器、安装架、交流常闭电磁阀、五芯屏蔽电缆、降雨量传感变送器、多通道电压采读器构成，其中：
雨量器固定于安装架上，在雨量器侧面靠底部位置设置降雨量传感变送器及交流常闭电磁阀；降雨量传感变送器通过五芯屏蔽电缆同时与数据采集系统、多通道电压采读器连接；交流常闭电磁阀与电磁阀开关连接。
所述的多通道电压采读器包括若干个航空插头及采集对应信号的电压表，若干个串联的航空插头与电压表的单元接入24V直流电源。
所述的降雨量传感变送器安装于雨量器侧壁距底部40mm处。
安装架用于固定雨量器，防止雨量器被泄流风吹倒；雨量器为泄洪雾化降雨的承雨装置；交流常闭电磁阀为雨量器的雨水排放设备，不通电情况下为常闭状态；降雨量传感变送器用于降雨强度测量；多通道电压采读器用于降雨强度的监控、测量。
本发明具有以下有益效果：
可测试泄水建筑物不同闸门开度、泄流量的降雨强度，进而分析降雨强度变化规律与大小，更好为工程设计、运行提供服务。
避免强降雨的连续测量时，重复启闭闸门；观测人员不必往返于雨量器与测试点之间，运行简单，保证了人员安全，测试更加灵活，装置造价亦较为经济；因可精确控制雨量器内的水深及时间，测试结果更为准确。
附图说明
图1 为泄洪雾化强降雨强度连续测量装置结构示意图；
图2 为多通道电压采集器的构造前视图；
图3为多通道电压采集器的构造后视图；
图4 为多通道电压采集器电路图；
图5 为雨量器安装构造正视图；
图6为雨量器安装构造俯视图；
其中， 安装架1，雨量器2，交流常闭电磁阀3，降雨量传感变送器4，多通道电压采读器5，五芯屏蔽电缆6，电压表7，数据采集系统8，电磁阀开关9，航空插头10， 24V直流电源11。
具体实施方式
实施例1：本发明的泄洪雾化强降雨连续观测装置，其特征在于由雨量器2、安装架1、交流常闭电磁阀3、五芯屏蔽电缆6、降雨量传感变送器4、多通道电压采读器5组成，其中：
雨量器2固定于安装架1上，雨量器2承雨口面积为314cm2（内径为20+0.6cm），高500mm；在雨量器2侧面靠底部位置设置降雨量传感变送器4及交流常闭电磁阀3；降雨量传感变送器4为三线制仪器（即正极、负极、信号），精度为0.5%，供电为24VDC，电压输出范围为0～5V通过五芯屏蔽电缆6同时与数据采集系统8、多通道电压采读器5连接；交流常闭电磁阀3过流孔径为16mm，220V交流供电，与电磁阀开关9连接；多通道电压采读器5包括若干个航空插头10及采集对应信号的电压表7，若干个串联的航空插头10与电压表7的单元接入24V直流电源11；降雨量传感变送器4安装于雨量器2侧壁距底部40mm处。
利用此测量装置对澜沧江中游小湾水电站泄洪洞的泄洪雾化进行测量。选择强降雨区的三个测点安装泄洪雾化强降雨连续测量装置，雨量器2安装位置距离观测点约280m～500m。泄洪洞闸门开启方式为5.4m、8.1m及全开。
当闸门局开至5.4m时，第一次进行降雨强度测试。
闸门连续开启至8.1m，此时泄水总时间达62min，雨量器2内的水已装满。打开交流电磁阀开关9后2min后，雨量器2内雨水排放完毕；关闭电磁阀门，进行闸门局开8.1m的第二次降雨强度测试。
闸门开度从稳定8.1m开启至全开，泄水时间共为47min，雨量器2内的水再次装满。打开交流电磁阀开关92min后，雨量器2内雨水排放完毕，关闭电磁阀门，进行闸门全开的第三次降雨强度测试。
实测结果表明：此测量装置能有效测量闸门连续开启时的强降雨量，实测最大降雨强度已超过700mm/h，具有观测简单及安全、使用灵活等优点。
Claims (3)
1.一种泄洪雾化强降雨连续观测装置，其特征在于由雨量器（2）、安装架（1）、交流常闭电磁阀（3）、五芯屏蔽电缆（6）、降雨量传感变送器（4）、多通道电压采读器(5)组成，其中：
雨量器(2)固定于安装架(1)上，在雨量器(2)侧面靠底部位置设置降雨量传感变送器(4)及交流常闭电磁阀(3)；降雨量传感变送器(4)通过五芯屏蔽电缆(6)同时与数据采集系统(8)、多通道电压采读器(5)连接；交流常闭电磁阀(3)与电磁阀开关(9)连接。
2.如权利要求1所述的泄洪雾化强降雨连续观测装置，其特征在于多通道电压采读器(5)包括若干个航空插头(10)及采集对应信号的电压表(7)，若干个串联的航空插头(10)与电压表(7)的单元接入24V直流电源(11)。
3.如权利要求1所述的泄洪雾化强降雨连续观测装置，其特征在于所述的降雨量传感变送器(4)安装于雨量器(2)侧壁距底部40mm处。
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