CN206683636U - 一种水工模型试验坡比测量装置 - Google Patents

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方天祥
罗永钦
王朋
张绍春
杨建芬
潘建娟
唐峥嵘
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Abstract

本实用新型是一种水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:该装置由水平基座、可旋转可伸缩长度的靠坡板、刻度盘、指针、操作手柄组成。水平基座为两根相互正交的柱体结构,分别称水平柱体和垂直柱体,在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管;可旋转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体;刻度盘置于水平柱体上;指针置于垂直柱体上,水平基座的水平柱体一端设有操作手柄。本实用新型可较精准的控制测试坡度方向,直接读取被测部位的坡比,提高了水工模型试验边坡、建筑物、河道、冲刷坑的坡比测量效率,具有携带方便、使用便捷的特点。

Description

一种水工模型试验坡比测量装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及水利水电工程技术领域,具体是一种水工模型试验坡比测量装 置。
背景技术
[0002] 水工模型试验是认识和发展水力学的重要手段,试验成果是水电站水工建筑设 计、运行的重要依据。几乎所有水工模型试验中都会涉及到坡比的测试工作,如模型中河道 下游地形铺设、边坡制作、冲刷坑测量、建筑物复核等。
[0003] 传统水工模型试验中的坡比测试方法是基于水平位置确定、高程测量及计算完 成。边坡制作、地形铺设、建筑物复核等工作需事先制作样板,安装、复核工作量较大,工作 效率较低;对于冲刷坑测量,需要测量不同位置测点的数据后再计算坡比,不能及时获得冲 刷坑的坡比,影响了模型试验泄水建筑物体型优劣的评判效率。
[0004] 对于特殊的水工模型试验,比如溃坝试验、堰塞体试验等,冲刷坑的坡比是一项重 要参数,且随时间推移不断变化。由于模型试验放水是连续的过程,不可能为测试某一坡比 参数停水专门进行测量,在试验过程中快速获得不同时间点的冲刷程度是试验难点,传统 坡比测试方法是基于稳态进行测量,已不能满足特殊试验坡比的动态测量要求。
[0005] 基于以上原因,制作一种水工模型试验坡比测量装置显得十分必要,既可以快捷、 高效的进行普通水工模型试验中各类坡比的稳态测量工作,亦可进行特殊水工模型试验坡 比的动态测量。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种水工模型试验坡比测量装置,可较精准的控制测试 坡度方向,直接读取被测部位的坡比,提高了水工模型试验边坡、建筑物、河道、冲刷坑的坡 比测量效率。
[0007] 本实用新型的技术方案为:一种水工模型试验坡比测量装置由水平基座、可旋转 可伸缩长度的靠坡板、刻度盘、指针、操作手柄组成。水平基座为两根相互正交的柱体结构, 分别称水平柱体和垂直柱体,在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管;可旋转 可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体;刻度盘置于水平柱体上;指针置于垂直柱 体上;平基座的水平柱体一端设有操作手柄。
[0008] 所述的水平基座的水平柱体尺寸为长度5cm〜10cm、断面为(Icm〜3cm) X (Icm〜 3 cm) 〇
[0009] 所述的水平基座的垂直柱体尺寸为长度5cm〜10cm、断面为(lcm〜3cm) X (1cm〜 3 cm) 〇
[0010] 所述的水平基座的水平柱体和垂直柱体的安装方法:水平基座的水平柱体和水平 基座的垂直柱体置于在同一水平面上,垂直柱体的中心线与距水平柱体一端1.5 cm断面线 重合后,正交连接。
[0011] 所述的刻度盘大小为I /4圆盘面,亥Ij度盘与靠坡板连接。
[0012] 所述的靠坡板长度为2cm〜100cm,在指针指向刻度盘的读数为0时,该靠坡板与水 平基座平行。
[0013] 所述的操作手柄长约IOcm〜15cm。
[0014] 所述的指针安装:在靠坡板与水平基座平行时,指针和刻度盘的0°线重合,固定指 针于垂直柱体上。
[0015] 本实用新型的装置具有以下效果和优点:
[0016] (1)水平基座采用相互正交(垂直)的两根柱体结构,在柱体的内部安装平行于该 柱体方向的水准管,可有效进行水平定位,保证在坡比测试时,坡面方向与水平方向垂直, 克服了测试中坡面方向微偏离实际的缺点。
[0017] (2)刻度盘大小为1/4圆盘面,当水平基座和靠坡板平面完全平行时,标记此时坡 度角度读数为〇°,增加度数时,标记相应的坡比,直至刻度盘标记至90°,坡比的测量范围介 于1:60〜1:0.1之间,最佳测量范围为1:10〜1:0.5,能很好的满足水工模型试验坡比测试要 求。
[0018] (3)靠坡板具有可伸缩、可旋转性。本实用新型可伸缩的靠坡板,可更精准靠近测 试的坡面,并可控制测试坡度方向,直接读取被测部位的坡比,提高了水工模型试验边坡、 建筑物、河道、冲刷坑的坡比测量效率。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人 员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本实用新型的结构平面图示意图。
[0021] 图2为本实用新型的结构剖面图示意图。
[0022] 图3为本实用新型的结构立体示意图。
[0023]图中:卜水平基座;2-水准管;3-可旋转、可伸缩的靠坡板;4-刻度盘;5-操作手柄, 6-指针。
具体实施方式
[0024] 如图1-3所示,本实用新型的水工模型试验坡比测量装置由水平基座1、可旋转可 伸缩长度的靠坡板3、刻度盘4、指针6、操作手柄5组成;水平基座为两根相互正交的柱体结 构,分别称水平柱体和垂直柱体,在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管;可旋 转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体;刻度盘置于水平柱体上;指针置于垂直 柱体上,水平基座的水平柱体一端设有操作手柄,操作手柄长IOcm〜15cm。所述的刻度盘大 小为1/4圆盘面,刻度盘与靠坡板连接。所述的靠坡板长度为2cm〜100cm,当指针指向刻度盘 0°时,靠坡板与水平基座平行。坡度测量范围为0°〜90°,可读坡比的范围介于1:60〜1:0.1 之间。
[0025] 所述的水平基座的水平柱体尺寸为长度5cm〜10cm、断面为(Icm〜3cm) X (Icm〜 3 cm) 〇
[0026] 所述的水平基座的垂直柱体尺寸为长度5cm〜10cm、断面为(lcm〜3cm) X (1cm〜 3 cm) 〇
[0027] 所述的水平基座的水平柱体和垂直柱体的安装方法:水平基座的水平柱体和水平 基座的垂直柱体置于在同一水平面上,垂直柱体的中心线与距水平柱体一端1.5 cm断面线 重合后,正交连接。
[0028] 所述的指针安装:在靠坡板与水平基座平行时,指针和刻度盘的0°线重合,固定指 针于垂直柱体上。
[0029] 为了检验该装置的可靠性,在红石岩堰塞体溃坝试验中的坡比和测试效率进行了 检验对比,结果见表1。测试结果表明,测试的误差小,与前期模型试验、理论计算基本吻合。 坡比可快速测试,提高了测试的效率。
[0030] 表1红石岩堰塞体水工模型试验中坡比的测试结果和测试时间对比
[0031]
Figure CN206683636UD00051
[0032] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还 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实用新型范围内。本实用新型 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. 一种水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:该装置由水平基座、可旋转可伸缩长 度的靠坡板、刻度盘、指针、操作手柄组成; 水平基座为两根相互正交的柱体结构,分别称水平柱体和垂直柱体,在两根柱体的内 部安装平行于该柱体方向的水准管;可旋转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱 体;刻度盘置于水平柱体上;指针置于垂直柱体上,水平基座的水平柱体一端设有操作手 柄。
2. 根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:所述的水平基座的 水平柱体尺寸为长度5cm〜10cm、断面为Icm〜3cm X Icm〜3cm。
3. 根据权利要求I所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:所述的水平基座的 垂直柱体尺寸为长度5cm〜10cm、断面为Icm〜3cm X Icm〜3cm〇
4. 根据权利要求I所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:水平基座的水平柱 体和水平基座的垂直柱体置于在同一水平面上,垂直柱体的中心线与距水平柱体一端1.5 cm断面线重合后,正交连接。
5. 根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:所述的刻度盘大小 为1/4圆盘面,亥Ij度盘与靠坡板连接。
6. 根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:所述的靠坡板长度 为2cm~100cm,当指针指向刻度盘0°时,靠坡板与水平基座平行。
7. 根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:述的操作手柄长 IOcm〜15cm〇
8. 根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置,其特征在于:指针固定于垂直柱 体上。
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