CN212989406U - 一种液位时差测量明渠流速的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液位时差测量明渠流速的装置，包括液位计A、液位计B、液位触发处理器、流速输出模块、时钟及存储器，所述液位触发处理器的输入接口与所述液位计A、液位计B、时钟通信连接，所述液位触发处理器的输出接口与所述流速输出模块通信连接，所述存储器与所述液位触发处理器双向通信连接。本实用新型通过测量上游液位变化值与下游液位变化值相同时所用的时间差配合上下游液位计安装的间距，可计算出液位计安装区间水流的平均流速，有效提升了测量的精准度，同时此装置操作简单，安装方便，受外界因素影响较小，对于装置安装的现场环境要求不高。
Description
技术领域
本实用新型涉及流速测量技术领域，具体是一种液位时差测量明渠流速的装置。
背景技术
明渠水流，底面和侧面为固壁而上表面与大气接触的水流，例如河道、渠道以及横断面未充满的管道中的水流等，因为自由表面上的大气压强以相对压强计为零，所以又称为无压流。明渠中的水流是在地心引力的直接作用下形成的，明渠流动主要受粘性力、水力梯度、重力和河道边界条件的影响，为对于防止水灾、兴建水利有着重要的作用。目前，明渠流速测量设备比较常用的有如下几种：一、雷达流速仪，此装置是用于测量明渠水流的表面流速，由于其会受大风以及暴雨等自然因素的影响，导致测量的精准度较差，且将表面流速转换为断面平均流速，一直以来是行业难题，至今没有较好的解决办法；二、多普勒原理测速，缺点就是如果在量程范围内出现杂物，例如：大石头、大型垃圾和被风刮断的树枝等，就会对测量结果出现影响，导致出现测量不准的情况，同时在超出流速测量范围以及流速较大或者落差较大时，测出的流速误差很大，总的来说，该测量装置对于现场环境以及安装地点选择的要求很高，因此需要开发一种操作简单，便于安装，测量精准，受外界影响较小的明渠流速测量装置。
实用新型内容
针对以上技术问题，本实用新型所要达到的技术效果是提供一种通过上下游主副液位计在达到相同液位时的时间差来计算明渠流速的测量装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所述的一种液位时差测量明渠流速的装置，包括液位计A、液位计B、液位触发处理器、流速输出模块、时钟及存储器，所述液位触发处理器的输入接口与所述液位计A、液位计B、时钟通信连接，所述液位触发处理器的输出接口与所述流速输出模块通信连接，所述存储器与所述液位触发处理器双向通信连接。
进一步，所述液位计A用于监测和采集明渠上游液位变化数据，所述液位计B用于监测和采集明渠下游液位变化数据；
所述液位触发处理器作为装置的运算和控制核心，采集所述液位计A液位变化值和对应时间时间段，同时采集所述液位计B达到相同液位变化值对应时间段，并通过时间差计算流速值；
所述流速输出模块是将生成的流速值转换成数字信号输出的装置；
所述时钟是记录时间点获取时间讯号的装置；
所述存储器是数据信息的记忆部件。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型通过测量上游液位变化值与下游液位变化值相同时所用的时间差配合上下游液位计安装的间距，可计算出液位计安装区间水流的平均流速，有效提升了测量的精准度，同时此装置操作简单，安装方便，受外界因素影响较小，对于装置安装的现场环境要求不高。
附图说明
图1为本实用新型结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图说明对本实用新型做进一步说明。
如图1所示的一种液位时差测量明渠流速的装置，包括液位计A、液位计B、液位触发处理器、流速输出模块、时钟及存储器，为了监测上下游液位变化值及变化所用的时间段，并将液位变化值及所用时间段传输给液位触发处理器，液位触发处理器的输入接口与所述液位计A、液位计B、时钟通信连接，为了将测量出来的流速值转化成数字信号输出显示，液位触发处理器的输出接口与流速输出模块通信连接，为了实现测量数据的记录保存且为后续的计算数据提取，存储器与液位触发处理器双向通信连接。
为了监测到上下游液位的变化值，液位计A用于监测和采集明渠上游液位变化数据，所述液位计B用于监测和采集明渠下游液位变化数据；为了实现通过液位及时间差计算出流速，液位触发处理器作为装置的运算和控制核心，采集所述液位计A液位变化值和对应时间时间段，同时采集所述液位计B达到相同液位变化值对应时间段，并通过时间差计算流速值；为了将计算出的流速值显示出来，流速输出模块是将生成的流速值转换成数字信号输出的装置；为了记录液位变化的时间段，时钟是记录时间点获取时间讯号的装置；为了实现数据的存储及提取，存储器是数据信息的记忆部件。
本实用新型的工作过程如下：将液位计A安装在水渠上游的某处，将液位计B与液位计A间隔80米安装在水渠下游，开机之后，通过液位计A记录上游液位值，同时通过时钟记录时间点，在上游液位发生变化且液位稳定后通过液位计A记录液位值且通过时钟记录时间点，记录上游液位值的同时也通过液位计B记录此时下游液位值，在下游液位值的变化值与上游液位值的变化值相同时通过时钟记录时间点，液位触发处理器通过获取时钟记录的时间点，计算出上游液位变化时间T1与下游液位变化时间T2，同时根据公式计算出平均流速V＝80/(T2-T1)，液位触发处理器将流速计算出后通过流速输出模块将电信号转化为数字信号显示，同时存储器可全程记录获得的所有数据，并可将所得数据导出，测量之后将设备关闭，将液位计A及液位计B收纳即可。
Claims (2)
1.一种液位时差测量明渠流速的装置，其特征在于：包括液位计A、液位计B、液位触发处理器、流速输出模块、时钟及存储器，所述液位触发处理器的输入接口与所述液位计A、液位计B、时钟通信连接，所述液位触发处理器的输出接口与所述流速输出模块通信连接，所述存储器与所述液位触发处理器双向通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种液位时差测量明渠流速的装置，其特征在于：
所述液位计A用于监测和采集明渠上游液位变化数据，所述液位计B用于监测和采集明渠下游液位变化数据；
所述液位触发处理器作为装置的运算和控制核心，采集所述液位计A液位变化值和对应时间时间段，同时采集所述液位计B达到相同液位变化值对应时间段，并通过时间差计算流速值；
所述流速输出模块是将生成的流速值转换成数字信号输出的装置；
所述时钟是记录时间点获取时间讯号的装置；
所述存储器是数据信息的记忆部件。
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2020
- 2020-10-10 CN CN202022242856.3U patent/CN212989406U/zh active Active
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