CN221077547U - 一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，包括固定架，固定架的上方设有第二滑轮组件，第二滑轮组件上转动连接有第二角座，第二角座的底端与固定架的顶端固定连接，固定架的一侧设有第一滑轮组件，第一滑轮组件上转动连接有第一角座，第一角座的一端与固定架的外壁固定连接。本实用新型通过有线方式与铅鱼底部的行程开关连接，由于采用了第二滑轮组件、Arduino Uno R3开发板本体、霍尔传感器以及铅鱼底部的行程开关的结合使用，利用霍尔效应计量，能够直接显示水深，能够确保数据准确，适用性较强，造价较低，同时避免了测绳磨损及数据线意外折断的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及水文测深设备技术领域，具体为一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪。
背景技术
早期水文测深对于水深较浅的地方采用悬杆测深，悬杆就是采用测深杆测量水深，对于较深的河流，采用悬索测深，就是手提铅鱼找底量深。近些年，随着水文现代化的发展，测量水深的有了更多的方式，声波测深方式、 以及水文桥测车，缆道铅鱼以及走航式ADCP测深。这些测深方式广泛用于河道、灌渠、水库等水深的测量， 以及在航运、海洋部门、农业水利的泵站等。
目前， 一些桥测法的水文小河站，还是采用悬索式测深，主要是因为现代化的测深仪造价较高，维护费用高，而且使用受温度、含沙量等条件的限制，难于推广；一些小河水文站桥测测深多采用悬索式测深，在大量的水文测量中，测绳与桥栏摩擦较多，而且流速较大时， 悬吊重量较重的铅鱼，这都加剧了测绳的磨损； 在冬季测量水深，及在零下的气温下，线绳脆弱，更容易导致测绳磨坏，数据线也容易断裂； 一些测深方式易受水温、河底推移质的影响，测量数据不准确，这些都给水文测量工作带来了极大的不便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，以解决上述背景技术中提出测绳与桥栏摩擦较多，而且流速较大时，悬吊重量较重的铅鱼，这都加剧了测绳的磨损；在冬季测量水深，及在零下的气温下，线绳脆弱，更容易导致测绳磨坏，数据线也容易断裂； 一些测深方式易受水温、河底推移质的影响，测量数据不准确的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，包括固定架，所述固定架的内侧设有桥栏，所述固定架的上方设有第二滑轮组件，所述第二滑轮组件上转动连接有第二角座，所述第二角座的底端与固定架的顶端固定连接，所述固定架的一侧设有第一滑轮组件，所述第一滑轮组件上转动连接有第一角座，所述第一角座的一端与固定架的外壁固定连接，所述第二滑轮组件的滑轮槽上缠绕有测绳，所述测绳的一端接触于第一滑轮组件的滑轮槽并设有铅鱼，所述铅鱼的底部安装有行程开关，另一端为人为收绳、放绳，升降铅鱼，其中线绳内芯为数据线并连接通讯端口。
优选的，所述固定架远离第一角座一侧的外壁上螺纹连接有螺栓件，所述螺栓件的一端贯穿固定架并转动连接有定位板，所述定位板的内壁上安装有胶片， 以便更好的将固定架固定在桥栏上。
优选的，所述第二滑轮组件一侧的外表面安装有片状磁体，所述第二角座底部的中心位置处设有测深仪主机， 以便经测深仪主机进行探测处理。
优选的，所述测深仪主机的内壁上安装有Arduino Uno R3开发板本体，所述测深仪主机底部的一侧安装有电池模组， 以组合形成测深仪主机。
优选的，所述测深仪主机一侧的内壁上设有霍尔传感器，所述测深仪主机表面的一端安装有LCD显示屏， 以组合形成测深仪主机。
优选的，所述霍尔传感器与片状磁体为磁感应， 当霍尔传感器通电后， 随着滑轮的转动，滑轮上的片状磁体与霍尔传感器的距离不同，会产生电磁感应，霍尔传感器会将感应的电平信号发送给Arduino Uno R3开发板，开发板将电平信号转化为数字信号并记录下来。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪能够直接显示水深， 由于采用了第二滑轮组件、第一滑轮组件、Arduino UnoR3开发板本体、霍尔传感器以及铅鱼底的行程开关的结合使用，利用霍尔效应测深， 能够确保数据准确，适用性较强，造价较低， 同时避免了测绳磨损及意外折断的情况；
(1)通过第二角座与第一角座将第二滑轮组件与第一滑轮组件设置于螺栓件的上方与一侧，即可由第二滑轮组件与第一滑轮组件对测绳进行导向防护，从而降低了测绳产生磨损断裂的现象；
(2)通过测深仪主机的内部配备有Arduino Uno R3开发板本体， 并使其结合霍尔传感器， 以将其设计呈一款测深仪主机， 因其能够利用磁感应， 从而使得测深仪主机能够不受温度变化的影响， 以保障数据的精准性；
(3)通过将该测深仪设置呈体积较小的结构形式，使得该测深仪携带与操控皆较为方便，而该测深仪与铅鱼结合使用，利于桥测水文站的使用，在测量水深的同时，可以一并进行量深，进行有效对比，确保水文数据的准确。
附图说明
图1为本实用新型的正视结构示意图；
图2为本实用新型的主机位置与数据线连接结构示意图；
图3为本实用新型的固定架正视放大结构示意图；
图4为本实用新型的测绳及数据线结构示意图；
图5为本实用新型的测深仪主机剖视结构示意图。
图中： 1、螺栓件； 2、固定架； 3、桥栏； 4、测绳；401、数据线；5、第一滑轮组件；6、铅鱼；601、行程开关；7、第二滑轮组件；8、片状磁体；9、测深仪主机；901、LCD显示屏；902、霍尔传感器；903、Arduino Uno R3开发板本体；904、电池模组；905、通讯端口；906、启动开关；10、第二角座；11、定位板； 12、第一角座； 13、胶片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例： 一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，包括固定架2， 固定架2的内侧设有桥栏3， 固定架2远离第一角座12一侧的外壁上螺纹连接有螺栓件1，螺栓件1的一端贯穿固定架2并转动连接有定位板11，定位板11的内壁上安装有胶片13；
使用时，通过将胶片13设置于定位板11的内壁上，以便更好的对固定架2进行固定；
固定架2的上方设有第二滑轮组件7，第二滑轮组件7一侧的外表面安装有片状磁体8，第二角座10底部的中心位置处设有测深仪主机9；
使用时，通过将测深仪主机9设置于第二角座10的底部， 以便经测深仪主机9进行探测处理；
测深仪主机9的内壁上安装有Arduino Uno R3开发板本体903，测深仪主机9底部的一侧安装有电池模组904；
使用时，通过将电池模组904与Arduino Uno R3开发板本体903设置于测深仪主机9的内部， 以组合形成测深仪主机9；
测深仪主机9一侧的内壁上设有霍尔传感器902，测深仪主机9表面的一端安装有LCD显示屏901；
使用时，通过将霍尔传感器902与LCD显示屏901设置于测深仪主机9的内部， 以组合形成测深仪主机9；
霍尔传感器902位于主机内壁，使用时随着第二滑轮组件7的转动， 由于与片状磁铁的距离不同，磁感应不同，产生高低电平为Arduino Uno R3开发板903接收，数据线401一端连接铅鱼6底下的行程开关601，一端连接测深仪主机9的通讯端口905，当铅鱼6到水底时，发送河底信号，通过霍尔效应依照滑轮旋转的圈数计量水深，完成一个测深；
第二滑轮组件7上转动连接有第二角座10，第二角座10的底端与固定架2的顶端固定连接，固定架2的一侧设有第一滑轮组件5，第一滑轮组件5上转动连接有第一角座12，第一角座12的一端与固定架2的外壁固定连接，第二滑轮组件7的滑轮槽上缠绕有测绳4，测绳4的一端接触于第一滑轮组件5的滑轮槽并设有铅鱼6，铅鱼6的底部安装有行程开关601。
本申请实施例在使用时，首先第二滑轮组件7与第一滑轮组件5设置为尼龙材质，在保证坚固的同时，材质较轻便，片状磁体8可用环氧树脂固定于第二滑轮组件7一侧的表面，测深仪主机9内有LCD显示屏901、霍尔传感器902、Arduino Uno R3开发板本体903与电池模组904， 固定架2的材质为角铁，确保支撑坚固，螺栓件1确保该测深仪可适配不同宽度的桥栏3进行固定使用，定位板11的一侧外壁设置有胶片13，能够确保更好将固定架2固定在桥栏上，本测深仪在铅鱼6入水面时，测深仪主机9启动，从零开始记录水深， 随着第二滑轮组件7的旋转，霍尔传感器902与片状磁体8距离不同，会发送高低不同的电平信号给Arduino Uno R3开发板本体903。 电平信号被Arduino Uno R3开发板本体903识别， 因预写有程序，将水深米数显示在LCD显示屏901上，直到铅鱼6底部的行程开关601接触到河底引起触发，LCD显示屏901显示最终的水深值。 由于是利用霍尔效应，结合固定架2、第二滑轮组件7，测深较准，提高了测深仪的精度，又因为测深仪为第二滑轮组件7与第一滑轮组件5接触测绳4，避免了测绳4的磨损，从而完成该测深仪的使用。
Claims (6)
1.一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，其特征在于，包括固定架（2），所述固定架（2）的内侧设有桥栏（3），所述固定架（2）的上方设有第二滑轮组件（7），所述第二滑轮组件（7）上转动连接有第二角座（10），所述第二角座（10）的底端与固定架（2）的顶端固定连接，所述固定架（2）的一侧设有第一滑轮组件（5），所述第一滑轮组件（5）上转动连接有第一角座（12），所述第一角座（12）的一端与固定架（2）的外壁固定连接，所述第二滑轮组件（7）的滑轮槽上缠绕有测绳（4）,所述测绳（4）的一端接触于第一滑轮组件（5）的滑轮槽并设有铅鱼（6），所述铅鱼（6）的底部安装有行程开关（601），另一端为人为收绳、放绳，升降铅鱼，其中线绳内芯为数据线并连接通讯端口（905）。
2.根据权利要求1所述的一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，其特征在于：所述固定架（2）远离第一角座（12）一侧的外壁上螺纹连接有螺栓件（1），所述螺栓件（1）的一端贯穿固定架（2）并转动连接有定位板（11），所述定位板（11）的内壁上安装有胶片（13）。
3.根据权利要求1所述的一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，其特征在于：所述第二滑轮组件（7）一侧的外表面安装有片状磁体（8），所述第二角座（10）底部的中心位置处设有测深仪主机（9）。
4.根据权利要求3所述的一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，其特征在于：所述测深仪主机（9）的内壁上安装有Arduino Uno R3 开发板本体（903），所述测深仪主机（9）底部的一侧安装有电池模组（904）。
5.根据权利要求4所述的一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，其特征在于：所述测深仪主机（9）一侧的内壁上设有霍尔传感器（902），所述测深仪主机（9）表面的一端安装有LCD显示屏（901）。
6.根据权利要求5所述的一种基于Arduino Uno R3开发板的水文桥测测深仪，其特征在于：所述Arduino Uno R3开发板本体（903）一端连接测绳（4）内部的数据线（401），反馈河底信号，所述霍尔传感器（902）与片状磁体（8）距离不同，会感应高低电平信号，由ArduinoUno R3开发板本体（903）转化为数字信号，在LCD显示屏（901）上显示水深值。
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