CN209231362U - 一种简易水流流速流向试验测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易水流流速流向试验测量装置，包括固定底座，固定底座上固定连接若干测杆固定装置，每个测杆固定装置上转动安装有一测杆，测杆的下端安装有流速测量装置，流速测量装置的顺水流下游侧固定流线示踪线，每个测杆上固定连接有流向指示针，每个流向指示针配一流向刻度板。本实用新型提供的试验测量装置可以同步实现流速流向测量，可以满足水工模型试验测量精度要求。

Description

一种简易水流流速流向试验测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种流速流向测量装置，具体涉及一种简易水流流速流向试验测量装置。

背景技术

流速流向测量是水工模型试验研究工作的重要内容，涉及水工模型试验、河工模型试验以及海工模型研究等多方面。

流速不仅仅只有大小而且有方向，是一个矢量参数。其中流向具有非常重要的科研价值和工程意义：水流运动规律研究，流场是水流结构分析的基础；所有大型水利工程建设，都需要做相关的水工模型试验研究，水闸、泵站以及溢洪道等控制性建筑物的进出流水流条件方向，需要测量进口断面流速分布情况，这需要准确的测量出断面各测点的流向数据。

从国内外相关测量仪器来看，日本、挪威以及美国等公司都有开发相应的三维流速测量仪器，国内自行开发的表面粒子图像测速***等等。但这些仪器价格昂贵，使用条件比较单一，局限性强，只能用于水槽试验研究，无法推广应用到一般的模拟研究和模型试验中的流速流向测量。另外这些三维测试仪器的测量探头尺寸都比较大，无法用于表面流场的观测，如航道模型试验中，需要观测面层流场分布情况，这些三维测试仪器局限性较强。

目前模型试验中流向流态的测量大都采用诸如纸花、浮标、染色剂等示踪物质进行目测，无法精确测量，操作十分的不方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对以上不足，提供一种简易水流流速流向试验测量装置，其适应强，操作方便。

为解决上述问题，本实用新型采取了如下技术方案：一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，包括固定底座，固定底座上固定连接若干测杆固定装置，每个测杆固定装置上转动安装有一测杆，测杆的下端安装有流速测量装置，流速测量装置的顺水流下游侧固定流线示踪线，每个测杆上固定连接有流向指示针，每个流向指示针配一流向刻度板。

进一步的，所述流速测量装置采用旋桨流速仪，所述旋桨流速仪包括旋桨和与旋桨电连接的流速仪，所述旋桨安装在测杆的下端。

进一步的，所述测杆垂直布置在流向刻度板的中心处。

进一步的，所述测杆外套有调节套，螺钉旋入调节套的侧壁从而顶住测杆的外壁，使调节套与测杆固定连接，所述测杆固定装置上具有支撑套，调节套转动安装在支撑套中，所述调节套上端具有外缘，外缘支托在支撑套的上端面。

进一步的，所述固定底座包括可伸缩横梁和可升降支座，所述可伸缩横梁的两端均固定支撑在可升降支座上，所述测杆固定装置固定在可伸缩横梁上。

进一步的，所述可伸缩横梁上开有线槽。

进一步的，所述流线示踪线采用棉质细线。

进一步的，所述流线示踪线的长度为6～8cm。

进一步的，所述可升降支座底部设置滑轮。

进一步的，所述可升降支座采用三角支座。

与现有水工模型试验测试设备相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的试验测量装置可以同步实现流速流向测量，可以满足水工模型试验测量精度要求。整个装置可以随测试断面的跨度高低任意调整测量装置的长度和高度，适用性强。同时本试验测量装置采用可伸缩移动支座，支座底部通过滑轮可以轻巧的移动，采用碳纤维材质，支座轻便，试验人员操作轻巧，大大节省了试验人员的工作强度。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型省去可升降支座的主视结构示意图；

图3为本实用新型流向刻度盘处的俯视结构图；

图4为图2中的A处局部放大图；

图中：1-流向指示针，2-流向刻度盘，3-测杆固定装置，4-可收缩横梁，5-螺钉，6-测杆，7-旋桨，8-调节套，9-线槽，10-流向示踪线，11-流速仪，12-可升降支座，13-支撑套，14-外缘。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型进行进一步的描述，本实施例只用于对本实用新型进行更清晰、完整的说明，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述内容作出一些非本质的改进和调整的其他事实例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种简易水流流速流向试验测量装置，包括固定底座，固定底座上固定连接若干测杆固定装置3，每个测杆固定装置3上转动安装有一测杆6，测杆6的下端安装有流速测量装置，流速测量装置的顺水流下游侧固定流线示踪线10，每个测杆6上固定连接有流向指示针1，每个流向指示针1配一流向刻度板2，所述测杆6垂直布置在流向刻度板2的中心处。

本实施例中所述流速测量装置采用旋桨流速仪，所述旋桨式流速仪包括旋桨7和与旋桨7电连接的流速仪，所述旋桨7安装在测杆6的下端，这里以光电式旋桨流速仪为例，介绍一下的测速原理：

旋浆7叶片边缘上电镀了一层反光片，流速仪发出光源，经光导纤维传至旋浆7处，旋浆7转动时，反光片产生反射光，经另一组导光纤维传送回流速仪，流速仪将反射光转换成电脉冲信号，转换后的电脉冲信号经放大整形，由计数器计数。通过计数器，记录单位时间转动次数，换算成流速值，流速计算公式为：

式中:A——流速比尺；V——流速(cm/s)；K、C——均为率定系数；T——设定的采样时间(s)；N——采样时间内的旋浆转数。

进一步的技术方案是，所述测杆6外套有调节套8，螺钉5旋入调节套8的侧壁从而顶住测杆6的外壁，使调节套8与测杆6固定连接，所述测杆固定装置3上具有支撑套13，调节套8转动安装在支撑套13中，所述调节套8上端具有外缘14，外缘14支托在支撑套13的上端面。

进一步的技术方案是，所述固定底座包括可伸缩横梁4和可升降支座12，所述可伸缩横梁4的两端均固定支撑在可升降支座12上，所述测杆固定装置3固定在可伸缩横梁4上。固定底座可以横向垂向伸缩，根据测量断面大小任意调整长度，同时根据断面测点多少随意添加测杆6的个数(本实施例选用了3个测杆6)。

本实施例中旋浆7与流速仪11之间的信号传输采用电线传输，本实施例中流速仪11采用江西水科院生产的多功能智能八线流速仪；为了避免多条传输线的交叉缠绕等，专门在可伸缩横梁4上开有线槽9，但也可以换成无线传输，则无此问题。

流向示踪线10一般选用棉质细线，优先选用质量轻，亲水性好，随流向随意摆动，使用前将其固定在旋桨7的下游侧，截取适宜长度，一般6～8cm为宜。

所述可升降支座12采用三角支座，三角支座具有良好的稳定性，同时三脚支座底部设置滑轮，可轻松移动整个测架，便于模型试验测量不同是断面流速。

在测量测点流速时首先通过旋转将流向指针1归零，此时旋桨7的旋桨轴线与测量横断面垂直。然后通过旋转流向示踪线10(此时装置中的流向指示针1、螺钉5、测杆6以及旋桨7是一个整体，可平面转动)来判断测点流速方向，当流向示踪线10与测点水流方向顺直时即为此时测点的流向，通过流向测针1所指流向盘2上的刻度即为流向的数值，与此同时进行流速大小的测量。

本实用新型是一种简易水流流速流向试验测量装置，有利于提高流速测量精度且适用性强，操作灵活、简单。

Claims (10)

1.一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，包括固定底座，固定底座上固定连接若干测杆固定装置，每个测杆固定装置上转动安装有一测杆，测杆的下端安装有流速测量装置，流速测量装置的顺水流下游侧固定流线示踪线，每个测杆上固定连接有流向指示针，每个流向指示针配一流向刻度板。

2.根据权利要求1所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述流速测量装置采用旋桨流速仪，所述旋桨流速仪包括旋桨和与旋桨电连接的流速仪，所述旋桨安装在测杆的下端。

3.根据权利要求1所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述测杆垂直布置在流向刻度板的中心处。

4.根据权利要求1所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述测杆外套有调节套，螺钉旋入调节套的侧壁从而顶住测杆的外壁，使调节套与测杆固定连接，所述测杆固定装置上具有支撑套，调节套转动安装在支撑套中，所述调节套上端具有外缘，外缘支托在支撑套的上端面。

5.根据权利要求1或4所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述固定底座包括可伸缩横梁和可升降支座，所述可伸缩横梁的两端均固定支撑在可升降支座上，所述测杆固定装置固定在可伸缩横梁上。

6.根据权利要求5所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述可伸缩横梁上开有线槽。

7.根据权利要求1所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述流线示踪线采用棉质细线。

8.根据权利要求1所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述流线示踪线的长度为6～8cm。

9.根据权利要求5所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述可升降支座底部设置滑轮。

10.根据权利要求5所述的一种简易水流流速流向试验测量装置，其特征在于，所述可升降支座采用三角支座。