CN209656116U - 一种加热型翻斗式流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生态环境监测技术领域，具体涉及一种加热型翻斗式流量计，包括沉降池和双翻斗雨量计，沉降池的出水口与双翻斗雨量计的入水口连通，双翻斗雨量计内部安装有加热装置；该流量计适用于易结冰的高原和低温气候，同时适用于泥沙、枯枝落叶较多的森林水文、农田水利和地下径流，并且水流量较小或较大时该流量计均能够精确工作。

Description

一种加热型翻斗式流量计

技术领域

本实用新型涉及生态环境监测技术领域，具体涉及一种加热型翻斗式流量计。

背景技术

双翻斗流量计是一种新型水文观测仪器，主要适用于森林生态、森林水文、农田水利、水土保持等无压、低水头，小流量的地表、地下径流等水文观测。

在北方或高海拔地区进行春季融雪性径流观测时，发现由于早晚温差较大，仪器周围气温降低至零度以及以下时，翻斗式雨量计的翻斗转轴及径流（尾水）结冰的现象时有发生。致使翻斗无法翻转，仪器无法正常运行。

中国专利CN207472324U公开了一种多级森林径流测量系统，包括径流区、集水槽、控制系统、流量计和双翻斗式雨量计，径流区不同土壤层的径流分别流入相应集水槽中，所述各个集水槽分别通过连接管路与不同的流量计和双翻斗式雨量计相连，双翻斗式雨量计内均设有盛水漏斗、第一计量翻斗、第二计量翻斗和集成传感器，径流流入后经由所述盛水漏斗落入第一计量翻斗中，第一计量翻斗内的一部分径流流入第二计量翻斗中，所述第一计量翻斗和第二计量翻斗翻倒时均向所述集成传感器发出信号，所述集成传感器与所述控制系统相连。

该专利公开的测量系统不具备防冻功能，在北方或高海拔地区开展春季融雪性径流观测时往往无法正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加热型翻斗式流量计，该流量计适用于易结冰的高原和低温气候，同时适用于泥沙、枯枝落叶较多的森林水文、农田水利和地下径流，并且水流量较小或较大时该流量计均能够精确工作。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种加热型翻斗式流量计，包括有沉降池和双翻斗雨量计，沉降池的出水口与双翻斗雨量计的入水口连通，双翻斗雨量计内部安装有加热装置。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，双翻斗雨量计包括有保温壳体和安装在保温壳体内部的大翻斗雨量计、小翻斗雨量计、数据采集器，加热装置固定安装在大翻斗雨量计的旁侧；

保温壳体的底端设置有尾水盘，尾水盘的一侧设置有贯穿保温壳体并且连通尾水盘内部与保温壳体外部的出水管；

保温壳体的顶端安装有承水盘，大翻斗雨量计安装在尾水盘上，承水盘上设置有贯穿承水盘并位于大翻斗雨量计正上方的泄流槽；

小翻斗雨量计固定安装在大翻斗雨量计的旁侧，大翻斗雨量计上安装有连通大翻斗雨量计内部底端和小翻斗雨量计入水口的引流机构；

大翻斗雨量计和小翻斗雨量计均与数据采集器电连接。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，出水管上安装有出水管钢丝网。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，泄流槽上安装有泄流槽钢丝网。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，大翻斗雨量计和小翻斗雨量计均包括有底板、立板、转轴、翻斗和计数器，计数器与数据采集器电连接；

立板竖直安装在底板的两侧，转轴可旋转安装在立板的顶端，翻斗固定安装在转轴上，翻斗相对于转轴的径向线和轴向线形成的平面对称。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，大翻斗雨量计还包括有设置在转轴下方两侧的限位机构，限位机构包括有固定安装在立板之间并与立板固定连接的支架，支架上设置有多个螺纹孔，每个螺纹孔中均安装有与螺纹孔螺纹连接的螺杆，螺杆的顶端安装有橡胶头，工作状态下翻斗底面的一侧抵接在橡胶头上。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，引流机构包括有涓流管、过渡槽和引流管；

涓流管贯穿翻斗的底端并且竖直向下延伸，涓流管夹设在转轴的两侧；

过渡槽固定安装在立板上，过渡槽设置在涓流管出水口的正下方，过渡槽的槽口朝上设置；

引流管的一端贯穿立板并且连通过渡槽的内部，引流管的另一端设置在小翻斗雨量计的正上方。

作为一种加热型翻斗式流量计的一种优选方案，加热装置包括有加热片、温度传感器和电源，加热片固定安装在立板的侧面，加热片、温度传感器均与电源电连接。

本实用新型的有益效果：

小流量的地表、地下径流先流入到沉降池中，通过沉降池减速并沉降过滤泥沙，然后流入到双翻斗雨量计的入水口，随后被双翻斗雨量计测量流量，加热装置用于对双翻斗雨量计内部进行加热，避免双翻斗雨量计内部结冰。

1、该流量计适用于易结冰的高原和低温气候；

2、该流量计适用于泥沙、枯枝落叶较多的森林水文、农田水利和地下径流；

3、水流量较小或较大时该流量计均能够精确工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型实施例所述的一种加热型翻斗式流量计的立体图；

图2是本实用新型实施例所述的一种加热型翻斗式流量计的正视分解图；

图3是本实用新型实施例所述的一种加热型翻斗式流量计的立体分解图；

图4是本实用新型实施例所述的一种加热型翻斗式流量计的内部结构立体图一；

图5是本实用新型实施例所述的一种加热型翻斗式流量计的内部结构正视图；

图6是本实用新型实施例所述的一种加热型翻斗式流量计的内部结构立体图二；

图中：

1、沉降池；

2、加热装置；2a、加热片；

3、保温壳体；3a、尾水盘；3a1、出水管；

4、承水盘；4a、泄流槽；

5、大翻斗雨量计；5a、底板；5b、立板；5c、转轴；5d、翻斗；5e、限位机构；5e1、支架；5e2、螺杆；5e3、橡胶头；

6、引流机构；6a、涓流管；6b、过渡槽；6c、引流管；

7、小翻斗雨量计。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图6所示的一种加热型翻斗式流量计，包括有沉降池1和双翻斗雨量计，沉降池1的出水口与双翻斗雨量计的入水口连通，双翻斗雨量计内部安装有加热装置2。

双翻斗雨量计包括有保温壳体3和安装在保温壳体3内部的大翻斗雨量计5、小翻斗雨量计7、数据采集器，加热装置2固定安装在大翻斗雨量计5的旁侧；

保温壳体3的底端设置有尾水盘3a，尾水盘3a的一侧设置有贯穿保温壳体3并且连通尾水盘3a内部与保温壳体3外部的出水管3a1；

保温壳体3的顶端安装有承水盘4，大翻斗雨量计5安装在尾水盘3a上，承水盘4上设置有贯穿承水盘4并位于大翻斗雨量计5正上方的泄流槽4a；

小翻斗雨量计7固定安装在大翻斗雨量计5的旁侧，大翻斗雨量计5上安装有连通大翻斗雨量计5内部底端和小翻斗雨量计7入水口的引流机构6；

大翻斗雨量计5和小翻斗雨量计7均与数据采集器电连接。

沉降池1排出的水流进入到承水盘4中并通过泄流槽4a流入到大翻斗雨量计5的入水口，大翻斗雨量计5内部底端的水通过引流机构6流入到小翻斗雨量计7的入水口；

当水流量较大时，大翻斗雨量计5和小翻斗雨量计7一起翻转，并同时输出信号给数据采集器，数据采集器记录大翻斗雨量计5和小翻斗雨量计7的翻转次数，从而计算流量；

当水流量较小时，流入到大翻斗雨量计5内部的水即可通过引流机构6流入到小翻斗雨量计7的入水口，不在大翻斗雨量计5内部积蓄，从而只有小翻斗雨量计7翻转而大翻斗雨量计5不翻转，数据采集器记录小翻斗雨量计7的翻转次数，从而计算流量；

数据采集器为CR2-D型双通道数据采集器，通过一次性锂电池供电。

出水管3a1上安装有出水管钢丝网。

出水管钢丝网可以防止蚊虫等通过出水管3a1钻入到双翻斗雨量计内部。

泄流槽4a上安装有泄流槽钢丝网。

泄流槽钢丝网可以防止树叶、树枝、蚊虫等通过泄流槽4a进入到双翻斗雨量计内部。

大翻斗雨量计5包括有底板5a、立板5b、转轴5c、翻斗5d和计数器；

立板5b竖直安装在底板5a的两侧，转轴5c可旋转安装在立板5b的顶端，翻斗5d固定安装在转轴5c上，翻斗5d相对于转轴5c的径向线和轴向线形成的平面对称；

泄流槽4a排出的水流流入到翻斗5d的一侧积水槽中，汇聚到一定高度之后，在水的重力作用下，翻斗5d朝着这一侧翻转，翻转之后水从翻斗5d中倒出，计数器发送信号给数据采集器，泄流槽4a排出的水流流入到翻斗5d的另一侧积水槽中，汇聚到一定高度之后重复以上步骤；

小翻斗雨量计7的结构和工作原理均与大翻斗雨量计5相同。

大翻斗雨量计5还包括有设置在转轴5c下方两侧的限位机构5e，限位机构5e包括有固定安装在立板5b之间并与立板5b固定连接的支架5e1，支架5e1上设置有多个螺纹孔，每个螺纹孔中均安装有与螺纹孔螺纹连接的螺杆5e2，螺杆5e2的顶端安装有橡胶头5e3，工作状态下翻斗5d底面的一侧抵接在橡胶头5e3上；橡胶头5e3用于限制翻斗5d翻转的最大角度，旋转螺杆5e2即可调整橡胶头5e3的高度；

小翻斗雨量计7上也安装有结构与原理均与限位机构5e相同的限位机构。

引流机构6包括有涓流管6a、过渡槽6b和引流管6c；

涓流管6a贯穿翻斗5d的底端并且竖直向下延伸，涓流管6a夹设在转轴5c的两侧；

过渡槽6b固定安装在立板5b上，过渡槽6b设置在涓流管6a出水口的正下方，过渡槽6b的槽口朝上设置；

引流管6c的一端贯穿立板5b并且连通过渡槽6b的内部，引流管6c的另一端设置在小翻斗雨量计7的正上方。

泄流槽4a排入到翻斗5d中的水汇聚到翻斗5d的底部，随即依次通过涓流管6a、过渡槽6b和引流管6c流入到小翻斗雨量计7的入水口，如此分流即可解决水流量较小时翻斗式雨量计不翻转，而水流量较大时翻斗式雨量计翻转来不及的问题。

加热装置2包括有加热片2a、温度传感器和电源，加热片2a固定安装在立板5b的侧面，加热片2a、温度传感器均与电源电连接。

温度传感器为磁敏温控开关，温度小于4度时启动加热片2a，温度大于7度时关闭加热片2a，电源可以是220V交流电，也可以通过太阳能电池板和蓄电池供电。

本实用新型的工作原理：

小流量的地表、地下径流先流入到沉降池1中，通过沉降池1减速并沉降过滤泥沙，然后流入到双翻斗雨量计的入水口，随后被双翻斗雨量计测量流量，加热装置2用于对双翻斗雨量计内部进行加热，避免双翻斗雨量计内部结冰。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (7)

1.一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，包括有沉降池（1）和双翻斗雨量计，沉降池（1）的出水口与双翻斗雨量计的入水口连通，双翻斗雨量计内部安装有加热装置（2），双翻斗雨量计包括有保温壳体（3）和安装在保温壳体（3）内部的大翻斗雨量计（5）、小翻斗雨量计（7）、数据采集器，加热装置（2）固定安装在大翻斗雨量计（5）的旁侧；

保温壳体（3）的底端设置有尾水盘（3a），尾水盘（3a）的一侧设置有贯穿保温壳体（3）并且连通尾水盘（3a）内部与保温壳体（3）外部的出水管（3a1）；

保温壳体（3）的顶端安装有承水盘（4），大翻斗雨量计（5）安装在尾水盘（3a）上，承水盘（4）上设置有贯穿承水盘（4）并位于大翻斗雨量计（5）正上方的泄流槽（4a）；

小翻斗雨量计（7）固定安装在大翻斗雨量计（5）的旁侧，大翻斗雨量计（5）上安装有连通大翻斗雨量计（5）内部底端和小翻斗雨量计（7）入水口的引流机构（6）；

大翻斗雨量计（5）和小翻斗雨量计（7）均与数据采集器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，出水管（3a1）上安装有出水管钢丝网。

3.根据权利要求1所述的一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，泄流槽（4a）上安装有泄流槽钢丝网。

4.根据权利要求1所述的一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，大翻斗雨量计（5）和小翻斗雨量计（7）均包括有底板、立板、转轴、翻斗和计数器，计数器与数据采集器电连接；

立板竖直安装在底板的两侧，转轴可旋转安装在立板的顶端，翻斗固定安装在转轴上，翻斗相对于转轴的径向线和轴向线形成的平面对称。

5.根据权利要求4所述的一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，大翻斗雨量计（5）还包括有设置在转轴下方两侧的限位机构，限位机构包括有固定安装在立板之间并与立板固定连接的支架，支架上设置有多个螺纹孔，每个螺纹孔中均安装有与螺纹孔螺纹连接的螺杆，螺杆的顶端安装有橡胶头，工作状态下翻斗底面的一侧抵接在橡胶头上。

6.根据权利要求4所述的一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，引流机构（6）包括有涓流管（6a）、过渡槽（6b）和引流管（6c）；

涓流管（6a）贯穿翻斗（5d）的底端并且竖直向下延伸，涓流管（6a）夹设在转轴（5c）的两侧；

过渡槽（6b）固定安装在立板（5b）上，过渡槽（6b）设置在涓流管（6a）出水口的正下方，过渡槽（6b）的槽口朝上设置；

引流管（6c）的一端贯穿立板（5b）并且连通过渡槽（6b）的内部，引流管（6c）的另一端设置在小翻斗雨量计（7）的正上方。

7.根据权利要求4所述的一种加热型翻斗式流量计，其特征在于，加热装置（2）包括加热片（2a）、温度传感器和电源，加热片（2a）固定安装在立板（5b）的侧面，加热片（2a）、温度传感器均与电源电连接。