CN215003758U - 一种三角堰流量测量装置 - Google Patents

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马钰
叶志豪
陈丹
李雪纯
吴伟松
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Abstract

本实用新型公开了一种三角堰流量测量装置，包括薄壁三角堰主体、装配箱和太阳能蓄电装置，薄壁三角堰主体为矩形板，中间开设有三角形缺口，薄壁三角堰主体上沿竖直方向布置有多个水位感应片；装配箱设置在薄壁三角堰主体的端部，装配箱中集成置有水位信号数据处理器、无线信号发射器和太阳能蓄电池；太阳能蓄电装置包括太阳能光伏板、阳能转化器和太阳能蓄电池太阳能光伏板位于立杆的顶端，阳能转化器位于立杆下端，所述太阳能转化器上方，太阳能蓄电池通过第一线路连接管与太阳能转化器连接。过堰的水面宽度随水头而变，小水头时水面宽度小，流量的微小变化将引起相对较大的水头变化，从而提高流量测量精度。

Description

一种三角堰流量测量装置
技术领域
本实用新属于水量测量设备技术领域，特别涉及一种三角堰流量测量装置。
背景技术
目前农业灌溉用水仍然面临着灌溉方式粗放,有效灌溉系数低等问题。我国当前农业生产正处于由粗放农业向精准农业、传统农业向现代农业的转变时期，如何提高灌溉水利用率，实现灌溉用水管理手段的现代化与信息化，做到适时、适量地供水，是发展精准农业、现代农业的关键。
现阶段灌区的主要量水设施有量水建筑物﹑特设量水设施和量水仪3大类。虽然量水建筑物经济简单，但建筑物的建筑标准对量水精度影响很大；量水仪表虽能较精确测流，但费用较高，还不能为广大灌区接受，为了解决该问题，提出一种三角堰流量测量装置。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种可自动测量式三角堰，能够方便测量且提高渠道水流量的测量精确度。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案实现：
一种三角堰流量测量装置，包括薄壁三角堰主体、装配箱和太阳能蓄电装置，
所述薄壁三角堰主体为矩形板，中间开设有三角形缺口，薄壁三角堰主体上沿竖直方向布置有多个水位感应片；
所述装配箱设置在薄壁三角堰主体的端部，装配箱中集成置有水位信号数据处理器、无线信号发射器和太阳能蓄电池；水位信号数据处理器、无线信号发射器和太阳能蓄电池之间通过导线连接；
所述太阳能蓄电装置包括太阳能光伏板、太阳能转化器和太阳能蓄电池太阳能光伏板位于立杆的顶端，太阳能转化器位于立杆下端，所述太阳能转化器上方，太阳能蓄电池通过第一线路连接管与太阳能转化器连接；
所述水位感应片通过第二线路连接管与水位信号数据处理器连接。
待测水流通过三角薄壁堰的三角形缺口，利用水位感应片测量堰上水头，并将测量的数据传输给位于装配箱中的水位信号数据处理器进行分析，得到过流断面的流量数据，并通过无线信号发射器实时传送到云端服务器。过堰的水面宽度随水头而变，小水头时水面宽度小，流量的微小变化将引起相对较大的水头变化，从而提高流量测量精度。
进一步优化，所述装配箱被可拆卸隔板分隔为上下两部分，上位信号数据处理器和无线信号发射器位于隔板上方，太阳能蓄电池位于隔板下方，隔板上开设有走线孔；
所述装配箱的顶部设置有带锁式盖板。
进一步优化，所述水位感应片外部设置有保护罩，保护罩上两侧设置有连接耳板，连接耳板上开设有安装孔保护罩通过不锈钢止水螺丝穿过安装孔与薄壁三角堰主体固连。
进一步优化，所述水位感应片为电阻式液位传感器。
进一步优化，所述第一线路连接管和第二线路连接管为刚性管件或者软管。
根与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1)、待测水流通过三角薄壁堰的三角形缺口，利用水位感应片测量堰上水头，并将测量的将数据传输给位于装配箱中的水位信号数据处理器进行分析，得到过流断面的流量数据，并通过无线信号发射器实时传送到云端服务器。过堰的水面宽度随水头而变，小水头时水面宽度小，流量的微小变化将引起相对较大的水头变化，从而提高流量测量精度。
2)、通过设置太阳能蓄电装置，利用太阳能电板为蓄电池进行供电，并为整个装置提供所需的电能，不需要外接电源；能满足长期的工作。
3)、该三角堰流量测量装置结构简单、成本低，便于维护。
附图说明
图1为本实用新型所述三角堰流量测量装置的结构示意图；
图2为装配箱的结构示意图；
图3为水位感应片的结构示意图；
图4为保护罩的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-4所示，一种三角堰流量测量装置，包括薄壁三角堰主体100、装配箱200和太阳能蓄电装置，所述薄壁三角堰主体100为矩形板，中间开设有三角形缺口，薄壁三角堰主体 100上沿竖直方向布置有多个水位感应片101；所述装配箱200设置在薄壁三角堰主体100 的端部，装配箱200中集成置有水位信号数据处理器、无线信号发射器203和太阳能蓄电池206；水位信号数据处理器、无线信号发射器203和太阳能蓄电池206之间通过导线连接；所述太阳能蓄电装置包括太阳能光伏板300、阳能转化器301和太阳能蓄电池206太阳能光伏板300位于立杆302的顶端，太阳能转化器301位于立杆302下端，所述太阳能转化器301上方，太阳能蓄电池206通过第一线路连接管207与太阳能转化器301连接；所述水位感应片101通过第二线路连接管201与水位信号数据处理器连接。
所述的太阳能光伏板300与太阳能转换器301组成太阳能发电装置。
在本实施例中，所述的水位感应片101使用的是现有的电阻式液位传感器，其是通过具有一系列的暴露的平行导线线迹测量其液位大小从而判断水位，为现有技术，不再赘述。
如图3、4所示，所述水位感应片101外部设置有保护罩102，保护罩102上两侧设置有连接耳板，连接耳板上开设有安装孔103保护罩102通过不锈钢止水螺丝穿过安装孔103与薄壁三角堰主体100固连。所述的水位感应片101通过第二线路连接管201与水位信号数据处理器、无线信号发射器203连接，将所得的水位电信号转化为数字信号通过无线发射器上传至云端。
如图2所示，所述装配箱200被可拆卸隔板204分隔为上下两部分，上位信号数据处理器和无线信号发射器203位于隔板上方，太阳能蓄电池206位于隔板下方，隔板上开设有走线孔205；所述装配箱200的顶部设置有带锁式盖板202，用于设备保护和日常维修。
在本实施例中，所述第一线路连接管207和第二线路连接管201为刚性管件。
在其他实施例中，第一线路连接管207和第二线路连接管201可以为软管。
本装置的工作原理：三角薄壁堰的测流特点是，过堰的水面宽度随水头而变，小水头时水面宽度小，流量的微小变化将引起相对较大的水头变化，从而提高流量测量精度；根据汤普森试验得到当堰口夹角为90°时，流量公式为：
Q＝1.4H5/2
式中：Q为三角堰流量，H为堰上水头，为确保精度H应在0.05m<H<0.25m范围内。
以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
本实用新型中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种三角堰流量测量装置，其特征在于：包括薄壁三角堰主体(100)、装配箱(200)和太阳能蓄电装置，
所述薄壁三角堰主体(100)为矩形板，中间开设有三角形缺口，薄壁三角堰主体(100)上沿竖直方向布置有多个水位感应片(101)；
所述装配箱(200)设置在薄壁三角堰主体(100)的端部，装配箱(200)中集成置有水位信号数据处理器、无线信号发射器(203)和太阳能蓄电池(206)；水位信号数据处理器、无线信号发射器(203)和太阳能蓄电池(206)之间通过导线连接；
所述太阳能蓄电装置包括太阳能光伏板(300)、太阳能转化器(301)和太阳能蓄电池(206)太阳能光伏板(300)位于立杆(302)的顶端，太阳能转化器(301)位于立杆(302)下端，所述太阳能转化器(301)上方，太阳能蓄电池(206)通过第一线路连接管(207)与太阳能转化器(301)连接；
所述水位感应片(101)通过第二线路连接管(201)与水位信号数据处理器连接。
2.如权利要求1所述的三角堰流量测量装置，其特征在于：所述装配箱(200)被可拆卸隔板(204)分隔为上下两部分，水位信号数据处理器和无线信号发射器(203)位于隔板上方，太阳能蓄电池(206)位于隔板下方，隔板上开设有走线孔(205)；
所述装配箱(200)的顶部设置有带锁式盖板(202)。
3.如权利要求1所述的三角堰流量测量装置，其特征在于：所述水位感应片(101)外部设置有保护罩(102)，保护罩(102)上两侧设置有连接耳板，连接耳板上开设有安装孔(103)保护罩(102)通过不锈钢止水螺丝穿过安装孔(103)与薄壁三角堰主体(100)固连。
4.如权利要求1所述的三角堰流量测量装置，其特征在于：所述水位感应片(101)为电阻式液位传感器。
5.如权利要求1所述的三角堰流量测量装置，其特征在于：所述第一线路连接管(207)和第二线路连接管(201)为刚性管件或者软管。
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