CN219842556U - 一种多层水流测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多层水流测量装置，架板的底部四周固定有支柱，架板的顶部中心处开设有测量孔，测量孔的一侧通过V形支架固定有功率放大器，功率放大器上安装有毫米波发射机，测量孔的另一侧通过平板支架固定有主机箱，主机箱的底部安装有穿过平板支架的毫米波接受器，主机箱的内部安装有电路板。本实用新型采用毫米波测量流速，抗干扰能力强，适用范围广，并且毫米波具有宽工作频带、高多普勒响应灵敏度、短波长特点，使其能够在各种水流测速的场景下，都能够较准确的流量自动测量，同时采用全自动化的设置实时显示水流，且仅需将装置置于水面即可测量，无需繁琐的安装流程，并且使用成本低，装置轻巧。
Description
技术领域
本实用新型涉及水流测量技术领域，具体为一种多层水流测量装置。
背景技术
我国地域辽阔，河流众多，在国家的发展过程中，河水的监测和利用一直占据着重要的地位。近年来，因为一些重大水灾害的频繁发生，国家对水文环境的监测做出了新的要求，要求对水的流速进行测定。通过对水流速的测定，可以研究水的流动规律，把握河流变化，对一些洪水灾害提前做出判断，以此做出正确的水资源调度和管理，做到防患于未然，尽可能减少灾害发生。
现有技术中关于水流测速经常采用的方法为浮标法、容积法、巴氏槽法和薄壁堰法，上述测量方法装置安装和使用繁琐，不能全自动实现水流的测速，影响测量效率。因此，设计一种多层水流测量装置是很有必要的。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种多层水流测量装置，采用毫米波测量流速，抗干扰能力强，适用范围广，并且毫米波具有宽工作频带、高多普勒响应灵敏度、短波长特点，使其能够在各种水流测速的场景下，都能够较准确的流量自动测量，同时采用全自动化的设置实时显示水流，且仅需将装置置于水面即可测量，无需繁琐的安装流程，并且使用成本低，装置轻巧。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多层水流测量装置，包括架板，所述架板的底部四周固定有支柱，所述架板的顶部中心处开设有测量孔，所述测量孔的一侧通过V形支架固定有功率放大器，所述功率放大器上安装有毫米波发射机，所述测量孔的另一侧通过平板支架固定有主机箱，所述主机箱的底部安装有穿过平板支架的毫米波接受器，所述主机箱的内部安装有电路板，所述电路板上安装有单片机，所述主机箱的顶部安装有触摸屏，所述毫米波接受器电性连接单片机的输入端，所述单片机的输出端电性连接触摸屏；
所述架板的顶部四周固定有外框架，所述外框架的顶部固定有顶架，所述顶架上平铺有太阳能电池板，所述太阳能电池板与外框架顶部内壁的蓄电池的输入端电性连接，所述蓄电池的输出端与功率放大器、毫米波发射机、主机箱和毫米波接受器电性连接。
优选的，所述电路板上设置有信号放大电路、滤波电路和A/D转换模块。
优选的，所述单片机采用HT32F52352单片机，所述触摸屏采用薄膜晶体管液晶显示器。
优选的，所述电路板上安装有WIFI模组，所述WIFI模组遵循EDP协议。
优选的，所述WIFI模组采用ESP8266 WIFI模组。
优选的，所述外框架的四周固定有防雨帘。
本实用新型的有益效果为：
采用毫米波测量流速，抗干扰能力强，适用范围广，并且毫米波具有宽工作频带、高多普勒响应灵敏度、短波长特点，使其能够在各种水流测速的场景下，都能够较准确的流量自动测量，同时采用全自动化的设置实时显示水流，且仅需将装置置于水面即可测量，无需繁琐的安装流程，并且使用成本低，装置轻巧。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型整体剖视平面结构示意图；
图2是本实用新型主机箱剖视平面结构示意图；
图3是本实用新型防雨帘安装平面结构示意图；
图中标号：1、架板；2、支柱；3、测量孔；4、V形支架；5、功率放大器；6、毫米波发射机；7、平板支架；8、主机箱；9、毫米波接受器；10、触摸屏；11、外框架；12、顶架；13、太阳能电池板；14、蓄电池；15、电路板；16、单片机；17、WIFI模组；18、防雨帘。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
由图1、图2和图3给出，本实用新型提供如下技术方案：一种多层水流测量装置，包括架板1，架板1的底部四周固定有支柱2，架板1的顶部中心处开设有测量孔3，测量孔3的一侧通过V形支架4固定有功率放大器5，功率放大器5上安装有毫米波发射机6，测量孔3的另一侧通过平板支架7固定有主机箱8，主机箱8的底部安装有穿过平板支架7的毫米波接受器9，主机箱8的内部安装有电路板15，电路板15上安装有单片机16，主机箱8的顶部安装有触摸屏10，毫米波接受器9电性连接单片机16的输入端，单片机16的输出端电性连接触摸屏10，架板1通过底部的支柱2固定在河里，毫米波发射机6产生毫米波，通过功率放大器5放大后以固定角度和频率在河水中传播，当以一定速度在河水中运动的颗粒接收到毫米波后会将毫米波反射回去，毫米波接受器9接收河水中颗粒反射的毫米波，并将接收的信息通过信号放大电路、滤波电路和A/D转换模块处理后传输到单片机16分析并处理后并在触摸屏10上实时显示水的流速，同时水流中不同水层中均会有随着水流运动的颗粒，通过上述方法即可实现对多层水流的流速测量，采用毫米波测量流速，抗干扰能力强，适用范围广，并且毫米波具有宽工作频带、高多普勒响应灵敏度、短波长特点，使其能够在各种水流测速的场景下，都能够较准确的流量自动测量，同时采用全自动化的设置实时显示水流，且仅需将装置置于水面即可测量，无需繁琐的安装流程，并且使用成本低，装置轻巧。
架板1的顶部四周固定有外框架11，外框架11的顶部固定有顶架12，顶架12上平铺有太阳能电池板13，太阳能电池板13与外框架11顶部内壁的蓄电池14的输入端电性连接，蓄电池14的输出端与功率放大器5、毫米波发射机6、主机箱8和毫米波接受器9电性连接，太阳能电池板13将太阳能转化为电能存储在蓄电池14，为功率放大器5、毫米波发射机6、主机箱8和毫米波接受器9的工作供电，节能环保，且能起到遮风挡雨的作用，避免功率放大器5、毫米波发射机6、主机箱8和毫米波接受器9长时间暴露在外界损坏。
优选的，电路板15上设置有信号放大电路、滤波电路和A/D转换模块。
优选的，单片机16采用HT32F52352单片机，触摸屏10采用薄膜晶体管液晶显示器，薄膜晶体管液晶显示器在每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管，可有效地解决非选通时的串扰问题，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。
优选的，外框架11的四周固定有防雨帘18，提升遮风挡雨的性能。
实施例二
参照图1和图2，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，电路板15上安装有WIFI模组17，WIFI模组17遵循EDP协议，通过信号放大电路、滤波电路和A/D转换模块处理后传输到单片机16的数据，通过WIFI模组17传输至远端，方便数据远程采集与处理。
优选的，WIFI模组17采用ESP8266 WIFI模组。
工作原理：
架板1通过底部的支柱2固定在河里，毫米波发射机6产生毫米波，通过功率放大器5放大后以固定角度和频率在河水中传播，当以一定速度在河水中运动的颗粒接收到毫米波后会将毫米波反射回去，毫米波接受器9接收河水中颗粒反射的毫米波，并将接收的信息通过信号放大电路、滤波电路和A/D转换模块处理后传输到单片机16分析并处理后并在触摸屏10上实时显示水的流速，同时水流中不同水层中均会有随着水流运动的颗粒，通过上述方法即可实现对多层水流的流速测量，采用毫米波测量流速，抗干扰能力强，适用范围广，并且毫米波具有宽工作频带、高多普勒响应灵敏度、短波长特点，使其能够在各种水流测速的场景下，都能够较准确的流量自动测量，同时采用全自动化的设置实时显示水流，且仅需将装置置于水面即可测量，无需繁琐的安装流程，并且使用成本低，装置轻巧。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种多层水流测量装置，包括架板（1），其特征在于：所述架板（1）的底部四周固定有支柱（2），所述架板（1）的顶部中心处开设有测量孔（3），所述测量孔（3）的一侧通过V形支架（4）固定有功率放大器（5），所述功率放大器（5）上安装有毫米波发射机（6），所述测量孔（3）的另一侧通过平板支架（7）固定有主机箱（8），所述主机箱（8）的底部安装有穿过平板支架（7）的毫米波接受器（9），所述主机箱（8）的内部安装有电路板（15），所述电路板（15）上安装有单片机（16），所述主机箱（8）的顶部安装有触摸屏（10），所述毫米波接受器（9）电性连接单片机（16）的输入端，所述单片机（16）的输出端电性连接触摸屏（10）；
所述架板（1）的顶部四周固定有外框架（11），所述外框架（11）的顶部固定有顶架（12），所述顶架（12）上平铺有太阳能电池板（13），所述太阳能电池板（13）与外框架（11）顶部内壁的蓄电池（14）的输入端电性连接，所述蓄电池（14）的输出端与功率放大器（5）、毫米波发射机（6）、主机箱（8）和毫米波接受器（9）电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种多层水流测量装置，其特征在于：所述电路板（15）上设置有信号放大电路、滤波电路和A/D转换模块。
3.根据权利要求1所述的一种多层水流测量装置，其特征在于：所述单片机（16）采用HT32F52352单片机，所述触摸屏（10）采用薄膜晶体管液晶显示器。
4.根据权利要求1所述的一种多层水流测量装置，其特征在于：所述电路板（15）上安装有WIFI模组（17），所述WIFI模组（17）遵循EDP协议。
5.根据权利要求4所述的一种多层水流测量装置，其特征在于：所述WIFI模组（17）采用ESP8266 WIFI模组。
6.根据权利要求1所述的一种多层水流测量装置，其特征在于：所述外框架（11）的四周固定有防雨帘（18）。
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