CN216900608U - 一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于实验室设备技术领域，具体公开一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，包括：起点测量装置和终点测量装置；起点测量装置内设有可回收刚性卷尺、竖直导管和秒表装置；可回收刚性卷尺设置在起点测量装置的一端；竖直导管设置在起点测量装置中部；秒表装置设置在起点测量装置的另一端；竖直导管的底部设有溶液出流口阀门；竖直导管的顶部与液体储藏盒相连；可回收刚性卷尺上设有卷尺卡扣，通过卷尺卡扣连接起点测量装置和终点测量装置。本实用新型通过在滴入含有染色剂的高浓度电解质氯化钾溶液的同时进行计时，并通过可回收刚性卷尺记录测量坡段坡面长度，实现实验过程中，时间数据的精准测量，使得流速的测定更加准确。

Description

一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪

技术领域

本实用新型属于实验室设备技术领域，具体涉及一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪。

背景技术

自然坡面径流研究相对复杂，实验室内坡面径流的水力规律研究在相对理想的前提下，利用宏观固定的坡面模型对复杂的径流过程进行具体描述与表现，能够相对有效地简化他的复杂性，为野外实验提供一定的理论基础。

定床实验作为坡面水力研究的核心之一，能有效通过模拟实验一定流量、相同床面粗糙度状况下，各项水力数值随坡面相关的变化情况，证实方法的可行性，为坡面流态属性判别及定量描述的研究提供新思路。

现场观测针对自然原有流动现象，借用各种仪器来进行系统观察和测量，从而总结得出流体运动的变化规律，并用来预测流动现象的不同演变。坡面动力特性决定了侵蚀径流的剥蚀力和输运能力，坡面径流流速是表征坡面水蚀动力特性的重要参数。

在模拟实验室内定床坡面径流相关实验过程中，常采用染色法测算固定断面径流流速，由于实验难以保证滴入染色剂与计时器的同时性，致使在实验过程中，流速的测定难免存在偶然误差。因此，精确坡面径流流速对研究侵蚀过程具有重要意义。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，以解决定床实验中染色法测算固定断面径流流速，无法保证滴入染色剂与计时器的同时性，使得流速的测定存在误差的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

本实用新型提供一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，包括：起点测量装置和终点测量装置；

所述起点测量装置内设有可回收刚性卷尺、竖直导管和秒表装置；所述可回收刚性卷尺设置在起点测量装置的一端；所述竖直导管设置在起点测量装置中部；所述秒表装置设置在起点测量装置的另一端；所述竖直导管的底部设有溶液出流口阀门；所述竖直导管的顶部与液体储藏盒相连；所述可回收刚性卷尺上设有卷尺卡扣，通过卷尺卡扣连接起点测量装置和终点测量装置。

进一步的，所述起点测量装置和终点测量装置两侧均设有固定支架，每个固定支架上安装有一个支架拉手。

进一步的，所述起点测量装置内一端的顶部设有电子显示屏；所述可回收刚性卷尺连接传感器，传感器连接电子显示屏。

进一步的，所述起点测量装置中部的顶端设有启动装置，所述启动装置连接溶液出流口阀门。

进一步的，所述液体储藏盒内设有含有染色剂的高浓度电解质氯化钾溶液。

进一步的，所述溶液出流口阀门两侧分别设有第一电极板和第二电极板；所述第一电极板和第二电极板分别与秒表装置相连。

进一步的，所述电子显示屏连接秒表装置，秒表装置连接至电磁信号接收器。

进一步的，所述终点测量装置底部设有离子感应器组，离子感应器组包括离子感应器外盒和多个离子感应器；多个离子感应器设置在离子感应器外盒内；离子感应器上均设有感应探头。

进一步的，所述终点测量装置内还设有电磁波感应器；所述离子感应器组与电磁波感应器相连。

进一步的，还包括把手，所述把手设置在终点测量装置上。

本实用新型至少具有以下有益效果：

1、本实用新型通过在滴入含有染色剂的高浓度电解质氯化钾溶液的同时进行计时，并通过可回收刚性卷尺记录测量坡段坡面长度，实现实验过程中，时间数据的精准测量，使得流速的测定更加准确。

2、本实用新型通过终点测量装置对径流中高浓度钾离子进行感应，通过电磁波传感器发送信号，控制起点测量装置中秒表装置的停止，解决了操作人员主观因素造成的人为误差，提高实验数据的精准度。

3、本实用新型可回收刚性卷尺可自动回收，实现实验场区的快速归整。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型起点测量装置、终点测量装置与可回收刚性卷尺的位置细节图；

图2为本实用新型起点测量装置、终点测量装置与可回收刚性卷尺在使用前的位置图的俯视图；

图3为本实用新型起点测量装置、终点测量装置与可回收刚性卷尺在使用后的位置图的俯视图；

图4为本实用新型固定支架和支架拉手结构示意图；

图5为本实用新型起点测量装置具体结构示意图；

图6为本实用新型溶液出流口阀门具体结构放大图；

图7为本实用新型终点测量装置具体结构示意图；

图8为本实用新型离子感应器组内部具体结构示意图；

图9为本实用新型可回收刚性卷尺内部结构示意图；

图10本实用新型离子感应器内部线路图。

附图标记：1、起点测量装置；2、终点测量装置；3、把手；4、可回收刚性卷尺；41、卷尺卡扣；42、弹簧；43、衬圈5、固定支架；6、支架拉手；7、传感器；8、电子显示屏；9、竖直导管；10、启动装置；11、溶液出流口阀门；12、第一电极板；13、第二电极板；14、液体储藏盒；15、秒表装置；16、离子感应器组；161、离子感应器外盒；162、离子感应器；163、感应探头；17、电磁波传感器；18、电磁信号接收器；19、装置外壳。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本实用新型所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。

如图1-3所示，本实用新型提供一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，包括：起点测量装置1、终点测量装置2、把手3和可回收刚性卷尺4；把手3设置在终点测量装置2上，可回收刚性卷尺4设置在起点测量装置1内并与终点测量装置2相连。终点测量装置2可通过把手3拉开。起点测量装置1和终点测量装置2均设置在装置外壳20内。可回收刚性卷尺4上设有卷尺卡扣41，通过卷尺卡扣41连接起点测量装置1和终点测量装置2。

如图4所示，起点测量装置1和终点测量装置2两侧均设有固定支架5和支架拉手6；每个固定支架5上安装有一个支架拉手6。可通过支架拉手6横向左右拉开，调整坡面径流流速测定仪的宽度。坡面径流流速测定仪通过强力磁吸卡在实验坡面的铁制水槽两侧。

如图5-6所示，起点测量装置1为边长小而规则的轻质长方体，起点测量装置1内一端的顶部设有电子显示屏8，可回收刚性卷尺4连接传感器7，传感器7连接电子显示屏8，将可回收刚性卷尺4拉伸的距离通过传感器7传递给电子显示屏8，并在电子显示屏8上显示，传感器7中设置有电池组，电子显示屏8由传感器7中的电池组供电。

起点测量装置1中部为电解液感应装置，起点测量装置1中部的顶端设有启动装置10，中部的底端设有竖直导管9；竖直导管9的底部设有溶液出流口阀门11，竖直导管9的顶部与液体储藏盒14相连；溶液出流口阀门11两侧分别设有第一电极板12和第二电极板13；启动装置10连接溶液出流口阀门11，控制溶液出流口阀门11的开闭；第一电极板12和第二电极板13分别与起点测量装置1另一端设置的秒表装置15相连；电子显示屏8连接秒表装置15，用于将秒表装置15上测量的时间传输至电子显示屏8；秒表装置15连接至电磁信号接收器18。

液体储藏盒14内设有含有染色剂的高浓度电解质氯化钾溶液。

如图7-8所示，终点测量装置2底部设有离子感应器组16，离子感应器组16包括离子感应器外盒161和多个离子感应器162；多个离子感应器162设置在离子感应器外盒161内；离子感应器162上均设有感应探头163；终点测量装置2内还设有电磁波感应器17；离子感应器组16与电磁波感应器17相连。

离子感应器162为钾离子感应器，多个钾离子感应器串联而成离子感应器组16。

如图9所示，可回收刚性卷尺4内还设有弹簧42和衬圈43。

如图10所示，为离子感应器162的内部线路图。

本实用新型一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪的使用方法，包括：

S1：通过把手3将终点测量装置2拉出一定距离，通过电子显示屏8记录测量坡段坡面长度L，按启动装置10，控制溶液出流口阀门11打开，将液体储藏盒15内的含有染色剂的高浓度电解质氯化钾溶液通过竖直导管9流出，电子在第一电极板12和第二电极板13件做定向移动，产生电流，电流通过线路连接至秒表装置15，开始计时。

S2：与此同时，当含有染色剂的高浓度电解质氯化钾溶液接触到离子感应器组16内的感应探头18时，对高浓度钾离子产生感应，产生电流，激发电磁波传感器17，其产生的瞬时电磁波被起点测量装置1的电磁信号接收器18接收，秒表装置15停止计时，电子显示屏8显示其最终停止时间，得到测量坡段坡面长度内径流流通的总时间T，通过公式

计算得到测量坡段坡面长度径流的平均流速。

S3：再次实验时，按启动装置10，电子显示屏8自动清零；长按启动装置10，该坡面径流流速测定仪关闭。

可回收刚性卷尺4的回收原理为可回收刚性卷尺4中安有弹簧42。当拉伸终点测量装置2到目标坡段底部时，装置内衬圈43与弹簧42同时得以拉伸，满足实验距离条件后，关闭卷尺卡扣41固定拉伸长度。卷尺卡扣41位置对应的卷尺刻度为测量坡段坡面长度L。测量完毕后，松开卡扣44，弹簧42自动回弹，在弹力作用下，终点测量装置2同衬圈43一同回收，实现实验场区的快速归整。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，包括：起点测量装置(1)和终点测量装置(2)；

所述起点测量装置(1)内设有可回收刚性卷尺(4)、竖直导管(9)和秒表装置(15)；所述可回收刚性卷尺(4)设置在起点测量装置(1)的一端；所述竖直导管(9)设置在起点测量装置(1)中部；所述秒表装置(15)设置在起点测量装置(1)的另一端；所述竖直导管(9)的底部设有溶液出流口阀门(11)；所述竖直导管(9)的顶部与液体储藏盒(14)相连；所述可回收刚性卷尺(4)上设有卷尺卡扣(41)，通过卷尺卡扣(41)连接起点测量装置(1)和终点测量装置(2)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述起点测量装置(1)和终点测量装置(2)两侧均设有固定支架(5)，每个固定支架(5)上安装有一个支架拉手(6)。

3.根据权利要求1所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述起点测量装置(1)内一端的顶部设有电子显示屏(8)；所述可回收刚性卷尺(4)连接传感器(7)，传感器(7)连接电子显示屏(8)。

4.根据权利要求1所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述起点测量装置(1)中部的顶端设有启动装置(10)，所述启动装置(10)连接溶液出流口阀门(11)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述溶液出流口阀门(11)两侧分别设有第一电极板(12)和第二电极板(13)；所述第一电极板(12)和第二电极板(13)分别与秒表装置(15)相连。

6.根据权利要求3所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述电子显示屏(8)连接秒表装置(15)，秒表装置(15)连接至电磁信号接收器(18)。

7.根据权利要求1所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述终点测量装置(2)底部设有离子感应器组(16)，离子感应器组(16)包括离子感应器外盒(161)和多个离子感应器(162)；多个离子感应器(162)设置在离子感应器外盒(161)内；离子感应器(162)上均设有感应探头(163)。

8.根据权利要求7所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，所述终点测量装置(2)内还设有电磁波感应器(17)；所述离子感应器组(16)与电磁波感应器(17)相连。

9.根据权利要求1所述的一种适用于定床实验的坡面径流流速测定仪，其特征在于，还包括把手(3)，所述把手(3)设置在终点测量装置(2)上。

Images