CN206683636U - 一种水工模型试验坡比测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：该装置由水平基座、可旋转可伸缩长度的靠坡板、刻度盘、指针、操作手柄组成。水平基座为两根相互正交的柱体结构，分别称水平柱体和垂直柱体，在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管；可旋转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体；刻度盘置于水平柱体上；指针置于垂直柱体上，水平基座的水平柱体一端设有操作手柄。本实用新型可较精准的控制测试坡度方向，直接读取被测部位的坡比，提高了水工模型试验边坡、建筑物、河道、冲刷坑的坡比测量效率，具有携带方便、使用便捷的特点。

Description

一种水工模型试验坡比测量装置

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，具体是一种水工模型试验坡比测量装置。

背景技术

水工模型试验是认识和发展水力学的重要手段，试验成果是水电站水工建筑设计、运行的重要依据。几乎所有水工模型试验中都会涉及到坡比的测试工作，如模型中河道下游地形铺设、边坡制作、冲刷坑测量、建筑物复核等。

传统水工模型试验中的坡比测试方法是基于水平位置确定、高程测量及计算完成。边坡制作、地形铺设、建筑物复核等工作需事先制作样板，安装、复核工作量较大，工作效率较低；对于冲刷坑测量，需要测量不同位置测点的数据后再计算坡比，不能及时获得冲刷坑的坡比，影响了模型试验泄水建筑物体型优劣的评判效率。

对于特殊的水工模型试验，比如溃坝试验、堰塞体试验等，冲刷坑的坡比是一项重要参数，且随时间推移不断变化。由于模型试验放水是连续的过程，不可能为测试某一坡比参数停水专门进行测量，在试验过程中快速获得不同时间点的冲刷程度是试验难点，传统坡比测试方法是基于稳态进行测量，已不能满足特殊试验坡比的动态测量要求。

基于以上原因，制作一种水工模型试验坡比测量装置显得十分必要，既可以快捷、高效的进行普通水工模型试验中各类坡比的稳态测量工作，亦可进行特殊水工模型试验坡比的动态测量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水工模型试验坡比测量装置，可较精准的控制测试坡度方向，直接读取被测部位的坡比，提高了水工模型试验边坡、建筑物、河道、冲刷坑的坡比测量效率。

本实用新型的技术方案为：一种水工模型试验坡比测量装置由水平基座、可旋转可伸缩长度的靠坡板、刻度盘、指针、操作手柄组成。水平基座为两根相互正交的柱体结构，分别称水平柱体和垂直柱体，在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管；可旋转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体；刻度盘置于水平柱体上；指针置于垂直柱体上；平基座的水平柱体一端设有操作手柄。

所述的水平基座的水平柱体尺寸为长度5cm~10cm、断面为（1cm~3cm）×（1cm~3cm）。

所述的水平基座的垂直柱体尺寸为长度5cm~10cm、断面为（1cm~3cm）×（1cm~3cm）。

所述的水平基座的水平柱体和垂直柱体的安装方法：水平基座的水平柱体和水平基座的垂直柱体置于在同一水平面上，垂直柱体的中心线与距水平柱体一端1.5 cm断面线重合后，正交连接。

所述的刻度盘大小为1/4圆盘面，刻度盘与靠坡板连接。

所述的靠坡板长度为2cm~100cm，在指针指向刻度盘的读数为0时，该靠坡板与水平基座平行。

所述的操作手柄长约10cm~15cm。

所述的指针安装：在靠坡板与水平基座平行时，指针和刻度盘的0°线重合，固定指针于垂直柱体上。

本实用新型的装置具有以下效果和优点：

（1）水平基座采用相互正交（垂直）的两根柱体结构，在柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管，可有效进行水平定位，保证在坡比测试时，坡面方向与水平方向垂直，克服了测试中坡面方向微偏离实际的缺点。

（2）刻度盘大小为1/4圆盘面，当水平基座和靠坡板平面完全平行时，标记此时坡度角度读数为0°，增加度数时，标记相应的坡比，直至刻度盘标记至90°，坡比的测量范围介于1:60~1:0.1之间，最佳测量范围为1:10~1:0.5，能很好的满足水工模型试验坡比测试要求。

（3）靠坡板具有可伸缩、可旋转性。本实用新型可伸缩的靠坡板，可更精准靠近测试的坡面，并可控制测试坡度方向，直接读取被测部位的坡比，提高了水工模型试验边坡、建筑物、河道、冲刷坑的坡比测量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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为本实用新型的结构平面图示意图。

图2为本实用新型的结构剖面图示意图。

图3为本实用新型的结构立体示意图。

图中：1-水平基座；2-水准管；3-可旋转、可伸缩的靠坡板；4-刻度盘；5-操作手柄，6-指针。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型的水工模型试验坡比测量装置由水平基座1、可旋转可伸缩长度的靠坡板3、刻度盘4、指针6、操作手柄5组成；水平基座为两根相互正交的柱体结构，分别称水平柱体和垂直柱体，在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管；可旋转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体；刻度盘置于水平柱体上；指针置于垂直柱体上，水平基座的水平柱体一端设有操作手柄，操作手柄长10cm~15cm。所述的刻度盘大小为1/4圆盘面，刻度盘与靠坡板连接。所述的靠坡板长度为2cm~100cm，当指针指向刻度盘0°时，靠坡板与水平基座平行。坡度测量范围为0°～90°，可读坡比的范围介于1:60~1:0.1之间。

所述的水平基座的水平柱体尺寸为长度5cm~10cm、断面为（1cm~3cm）×（1cm~3cm）。

所述的水平基座的垂直柱体尺寸为长度5cm~10cm、断面为（1cm~3cm）×（1cm~3cm）。

所述的水平基座的水平柱体和垂直柱体的安装方法：水平基座的水平柱体和水平基座的垂直柱体置于在同一水平面上，垂直柱体的中心线与距水平柱体一端1.5 cm断面线重合后，正交连接。

所述的指针安装：在靠坡板与水平基座平行时，指针和刻度盘的0°线重合，固定指针于垂直柱体上。

为了检验该装置的可靠性，在红石岩堰塞体溃坝试验中的坡比和测试效率进行了检验对比，结果见表1。测试结果表明，测试的误差小，与前期模型试验、理论计算基本吻合。坡比可快速测试，提高了测试的效率。

表1 红石岩堰塞体水工模型试验中坡比的测试结果和测试时间对比

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：该装置由水平基座、可旋转可伸缩长度的靠坡板、刻度盘、指针、操作手柄组成；

水平基座为两根相互正交的柱体结构，分别称水平柱体和垂直柱体，在两根柱体的内部安装平行于该柱体方向的水准管；可旋转可伸缩长度的靠坡板连接水平基座的水平柱体；刻度盘置于水平柱体上；指针置于垂直柱体上，水平基座的水平柱体一端设有操作手柄。

2.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：所述的水平基座的水平柱体尺寸为长度5cm~10cm、断面为1cm~3cm×1cm~3cm。

3.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：所述的水平基座的垂直柱体尺寸为长度5cm~10cm、断面为1cm~3cm×1cm~3cm。

4.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：水平基座的水平柱体和水平基座的垂直柱体置于在同一水平面上，垂直柱体的中心线与距水平柱体一端1.5cm断面线重合后，正交连接。

5.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：所述的刻度盘大小为1/4圆盘面，刻度盘与靠坡板连接。

6.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：所述的靠坡板长度为2cm~100cm，当指针指向刻度盘0°时，靠坡板与水平基座平行。

7.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：述的操作手柄长10cm~15cm。

8.根据权利要求1所述的水工模型试验坡比测量装置，其特征在于：指针固定于垂直柱体上。