CN208636337U - 一种可远程操控的流速测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可远程操控的流速测定装置，流速测定装置包括转盘、刻度盘、旋转轴、液压升降台、伸缩杆、平衡块、测距仪、超声波探头；液压升降台固定在壳体下部，上端与旋转轴相连接；刻度盘固定于壳体上端，旋转轴穿过壳体上端与刻度盘与转盘相连；伸缩杆水平固定于转盘上，超声波探头固定于一端。本流速仪相较于普通的便携式流速仪，可以通过单片机远程操控流速仪的安放位置，并且远端读取流速，不受测流场地与天气影响，通过PC端实现仪器的操控和数据的获取。

Description

一种可远程操控的流速测定装置

技术领域

本发明涉及一种测流装置，特别是涉及一种可远程操控的流速测定装置。

背景技术

随着养殖技术的不断改进与完善，循环水养殖系统被更加广泛的采用。而养殖系统中水流的流速对鱼类的生长和繁殖都会有较大的影响，这时各种流速仪就会被使用，来测量系统中的流速。然而，传统的便携式旋浆流速仪需要手持来测量，并且需要每个点来测量不同深度；新型的多普勒流速仪也需要多个人员相互配合才能进行测量。另外，天气的变化，以及测量场地的环境也会给测量增加一定的难度。因此，远程操控是相当有必要的。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种可远程操控的流速测定装置，不受天气影响，方便快捷。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可远程操控的流速测定装置，所述测流装置包括超声波探头，其特征在于：所述测流装置还包括壳体4，单片机5、平衡块6，长伸缩杆7，转盘11，刻度盘12，液压升降台16，旋转轴17，铰链19；所述液压升降台16与所述壳体4固定相连；所述旋转轴17 与所述液压升降台16的顶端通过轴承旋转相连；所述刻度盘12与所述壳体4的顶端固定相连；所述转盘11与所述旋转轴17的顶端固定相连；所述平衡块6与所述长伸缩杆7末端固定相连；所述长伸缩杆7与所述转盘11连接；所述长伸缩杆7前端与短伸缩杆20通过铰链 19铰接；所述超声波探头21与所述短伸缩杆20固定连接；所述单片机5通过数据线2或无线信号与室内PC端1连接，室内PC端1发出指令接受信号；所述超声波探头21设有两个发射接收器，同时向上下游发射超声波，声波在水底被反射然后被接收器接收，单片机5通过所获得的两道声波的传播时间之差，即顺流与逆流时间之差，求得平均流速。

所述液压升降台通过螺钉固定于壳体内部下端，上端开有凹槽，并设有轴承座；所述旋转轴下端通过轴承与液压升降台上部轴承座相连；所述刻度盘通过螺钉固定于壳体外部上端，中间开有通孔；所述旋转轴通过刻度盘通孔与转盘用螺钉相连；所述转盘上横向开设通孔；所述测距仪固定于转盘中央；所述长伸缩杆设有多个通孔，与转盘通过卡环连接，并可通过更换通孔来调整位置；所述平衡块通过螺钉与长伸缩杆末端相连；所述短伸缩杆一端通过铰链连接在长伸缩杆上；所述超声波探头用螺钉固定在短伸缩杆另一端。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述转盘可以通过控制调节角度，通过单片机来确定所需测量各个点的位置，然后转动转盘，伸缩长伸缩杆，来使超声波探头位移到所需要测量的位置。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述转盘上设有测距仪，测距仪通过球形铰链连接在转盘上，可以水平方向360度旋转，可测出整个所需测量的河道的范围，以防操作不慎使超声波探头碰撞到河岸，导致仪器损坏。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述超声波探头设有两个发射接收器，同时向上下游发射超声波，声波在水底被反射然后被接收器接收，单片机通过所获得的两道声波的传播时间之差，即顺流与逆流时间之差，求得平均流速。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述壳体内部设有液压升降台，超声波探头也与伸缩杆相连，可以同时调节两者，来改变超声波探头的位置，使其能适应不同的场地，便于测量上部有障碍物的河道。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述长伸缩杆一侧安装平衡块，避免超声波探头一侧因伸出距离过长引起整个壳体侧滑或侧翻，保证整个仪器部分的稳定性。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述转盘上设有支撑杆，通过螺钉固定于转盘上，一端通过钢索与伸缩杆相连，来防止伸缩杆长期悬挂重物引起变形。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述壳体底部设有滚轮，整个仪器可通过滚轮进行移动，改换位置。所述滚轮用螺纹连接于壳体下部，选定位置以后，可以通过螺纹来调节滚轮高度，以此来适应不平整的地面。同时，所述壳体一侧安有水平仪，通过观察水平仪，并调整滚轮高度，来使整个仪器保持水平。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述壳体内部安置蓄电池，在难以接通交流电的情况下，可通过蓄电池来提供整个仪器所需要的电力。

如上所述的一种可远程操控的流速测定装置，所述单片机用数据线或无线与室内PC 端相连，测试人在室内通过PC端来操控整个仪器的运行，超声波探头位置安放，并通过PC端来接受所测得的数据进行整理，也可在室内进行实时监测，这样可避免测试时外部的恶劣天气及环境。

综合来看，本发明的一种可远程操控的流速测定装置，具有以下优点：

1.可在室内操控仪器，监测流速，避免了测试时所要面对的恶劣天气及环境，使测试人能更方便舒适的进行测控；

2.可旋式滚轮，通过改变滚轮高度调节仪器安放，使整个仪器保持水平，使其能适应于不同的地面环境；

3.自带蓄电池，面对没有交流电的环境，可通过蓄电池提供电力；

4.液压升降台与短伸缩杆同时调节超声波探头高度，可测量上方有障碍物的河道；

5.通过超声波来测流速，能够一次测得一个截面的流速，相较于传统的旋浆式流速仪更为方便快捷。

附图说明

图1为远程操测流装置的结构示意图；

图2为转盘旋转时角度距离关系图；

图3为整个外部的控制电路图；

图4为长伸缩杆与转盘连接的卡环示意图；(a)为主视图，(b)为左视图；

图中：1.PC端，2.数据线，3.水平仪，4.壳体，5.单片机，6.平衡块，7.长伸缩杆，8.卡环，9.支撑杆，10.测距仪，11.转盘，12.刻度盘，13.钢索，14.滚轮，15.蓄电池，16.升降台，17.旋转轴，18.轴套，19.铰链，20.短伸缩杆，21.超声波探头，22.固定销，23.固定杆，24.固定环，25.横杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的，特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

图1为远程操控测流装置的结构示意图。一种可远程操控的流速测定装置所述测流装置包括壳体4，所述测流装置还包括PC端1，数据线2，单片机5，平衡块6，长伸缩杆7，测距仪10，转盘11，刻度盘12，液压升降台16，旋转轴17，铰链19，短伸缩杆20，超声波探头21。所述液压升降台16与壳体4下端通过螺钉紧固相连，上端设有轴承座；所述旋转轴17通过轴承连接于液压升降台16之上，其一侧穿过壳体4上部及刻度盘12通孔；所述旋转轴17上设有所述轴套16；所述刻度盘12中间开有通孔，用螺钉紧固于壳体4外部上侧；所述转盘11用螺钉紧固在旋转轴17上端，且在中央水平向开设通孔；所述长伸缩杆7中部带有垂直向通孔，通过卡环8与转盘11相连，并可通过卡环调节位置；所述平衡块6用螺钉固定在长伸缩杆7一端；所述短伸缩杆20通过铰链19与长伸缩杆7连接在一起；所述超声波探头21用螺钉固定在短伸缩杆20一端；所述测距仪10通过球形铰链连接在转盘10圆心处；所述PC端可置于室内，通过数据线2或无线信号向单片机5发送指令并接受数据信息。此外，所述蓄电池15安装在壳体4内部底部；所述水平仪3通过滑槽水平安装在壳体4一侧；所述转盘上固定有支撑杆，支撑杆通过钢索与伸缩杆相连。

图2为转盘旋转时角度与距离关系图。将所述长伸缩杆7的初始位置定义为Y轴，转盘中心为原点建立坐标系，虚线部分为旋转后的伸缩杆位置。在PC端1设定需要测定位置的坐标，单片机5控制旋转轴17带动转盘11旋转一定角度，并控制长伸缩杆7调整距离，以此来到达所指定坐标的位置。

图3为整个外部的控制电路图，所述PC端1向所述单片机5发出命令，单片机5接收到的数字信号命令通过数模转换器转化为模拟信号，传递到变频器，带动液压泵电机，实现液压升降台16的升降。此外，模拟信号传递至驱动器，带动电机，实现旋转轴旋转，同时还通过模拟信号控制驱动器，带动长短伸缩杆的控制电机，实现长短伸缩杆的伸缩。所述超声波探头接受数模转换后的信号开始工作，测得所需数据，通过模数转换器转为数字信号，再由单片机发送至PC端。

图4为卡环的示意图，所述卡环8主体为固定环24，为一中间设有通孔的圆环，其通孔直接略微大于长伸缩杆7外径，与长伸缩杆7紧密贴合，固定环24上设有四个固定杆 23，相对应的转盘11上也设有四个小孔，卡环8通过固定杆23固定在转盘11上,。固定环 24垂直方向设有通孔，与长伸缩杆7上所设垂直通孔相对应，固定销22穿过固定环24与长伸缩杆7通孔，将两者固定在一起，同时，固定销22中间设有通孔，且穿过横杆25，当固定销22紧固固定环24与长伸缩杆7时，横杆25卡住固定销22，防止其下落。

本发明的一种可远程操控的流速测定装置工作过程如下：

将壳体固定于河道某一位置，安装好包括超声波探头在内的各个部件，将单片机通过数据线与室内的PC端相连接，并进行数据接通。测试人在室内通过PC端输入坐标指令，单片机接收信号控制转盘转动至合适角度，同时控制伸缩杆伸缩达到指定坐标，并控制升降台和短伸缩杆，使探头伸入水面之下，两个发射器同时向上下游发射声波，接收器接收到返回的声波信号后，单片机得到两道声波的传播时间之差，并通过公式计算出流速，将信号发送到PC端。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可远程操控的流速测定装置，流速测定装置包括超声波探头，其特征在于：流速测定装置还包括壳体(4)，单片机(5)、平衡块(6)，长伸缩杆(7)，转盘(11)，刻度盘(12)，液压升降台(16)，旋转轴(17)，铰链(19)；

所述液压升降台(16)与所述壳体(4)固定相连；所述旋转轴(17)与所述液压升降台(16)的顶端通过轴承旋转相连；所述刻度盘(12)与所述壳体(4)的顶端固定相连；所述转盘(11)与所述旋转轴(17)的顶端固定相连；所述平衡块(6)与所述长伸缩杆(7)末端固定相连；所述长伸缩杆(7)与所述转盘(11)连接；所述长伸缩杆(7)前端与短伸缩杆(20)通过铰链(19)铰接；所述超声波探头(21)与所述短伸缩杆(20)固定连接；

所述单片机(5)通过数据线(2)或无线信号与室内PC端(1)连接，室内PC端(1)发出指令接受信号；所述超声波探头(21)设有两个发射接收器，同时向上下游发射超声波，声波在水底被反射然后被接收器接收，单片机(5)通过所获得的两道声波的传播时间之差，即顺流与逆流时间之差，求得平均流速。

2.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述转盘(11)上通过球形铰链连接测距仪(10)，测距仪(10)位于转盘(11)圆心位置。

3.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述壳体(4)内设有备用蓄电池(15)。

4.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述壳体(4)底部设有可旋式滚轮(14)。

5.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述壳体(4)一侧设有水平仪(3)。

6.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述旋转轴(17上设有轴套(18)。

7.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述转盘(11)上设有支撑杆(9)，通过钢索(13)将支撑杆(9)与长伸缩杆(7)相连。

8.根据权利要求1所述的一种可远程操控的流速测定装置，其特征在于：所述长伸缩杆(7)与所述转盘(11)通过卡环(8)相连。