本發(fā)明涉及水體流量測(cè)量，尤其涉及一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
1、渠道流量計(jì)是在非滿管狀的敞開渠道測(cè)量自由表面自然流的流量?jī)x表，目前分為堰式明渠流量計(jì)、槽式明渠流量計(jì)、超聲波明渠流量計(jì)、電磁明渠流量計(jì)、浮標(biāo)法明渠流量計(jì)等，各自的優(yōu)勢(shì)不同，例如堰式明渠流量計(jì)：在明渠適當(dāng)位置設(shè)置擋板，水流被阻斷，水位上升后從堰口流出，通過測(cè)量穩(wěn)定水位高度，依據(jù)堰的類型（如三角堰、矩形堰等）和相應(yīng)的流量計(jì)算公式來求取流量。槽式明渠流量計(jì)：將被測(cè)渠道某段通道斷面進(jìn)行縮小形成喉道部，喉道處流速增加且上游水位被抬高，測(cè)量抬高的水位，利用槽的形狀（如巴歇爾槽）和對(duì)應(yīng)的公式推算流量。根據(jù)各自的優(yōu)勢(shì)主要應(yīng)用在水利工程、環(huán)保監(jiān)測(cè)、城市水務(wù)、農(nóng)業(yè)灌溉等領(lǐng)域。
2、渠道流量計(jì)的工作原理主要分為三類，分別為流速-面積法：通過測(cè)量水流的速度和渠道的橫截面積來確定流量，即流量等于平均流速乘以橫截面積。水位-流量關(guān)系法：根據(jù)預(yù)先建立的水位與流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系來計(jì)算流量。通常需要通過實(shí)驗(yàn)或理論分析，確定在特定渠道形狀、坡度等條件下，水位與流量的函數(shù)關(guān)系。流速儀法：使用特定的流速儀，如電磁流速儀或超聲波流速儀直接測(cè)量水流速度，再結(jié)合渠道的相關(guān)參數(shù)計(jì)算流量。整體來說，主要是跟流體在渠道內(nèi)的橫截面積、水位、流速三者有關(guān)，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，獲得監(jiān)測(cè)結(jié)果。
3、然而目前的這些渠道流量計(jì)在監(jiān)測(cè)水體流量的過程中，普遍存在以下問題：一是主要適用于較窄渠道的水體流量測(cè)量，對(duì)于河道或者較寬的明渠內(nèi)的流量監(jiān)測(cè)較為不便；二是在部分領(lǐng)域中（如化工、城市污水處理），水體內(nèi)常常伴隨一些雜質(zhì)、泡沫、水草（在部分河道中），會(huì)影響傳感器對(duì)水深、流速的檢測(cè)，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；三是在河道、灌溉水渠及部分的污水明渠中，還會(huì)有淤泥堆積，目前這些監(jiān)測(cè)儀器僅通過測(cè)量水位變化時(shí)，難以獲得準(zhǔn)確的水位數(shù)據(jù)，造成監(jiān)測(cè)結(jié)果誤差較大；四是大部分設(shè)備在檢測(cè)水體流速時(shí)，只獲得單一位置的流速數(shù)據(jù)，而對(duì)于有一定深度的渠道而言，不同水深水面位置的水流速度也存在較大，也會(huì)造成監(jiān)測(cè)結(jié)果誤差較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的渠道用水體流量監(jiān)測(cè)裝置在寬渠道流量監(jiān)測(cè)時(shí)存在誤差較大的問題，而提出的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
3、一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，包括安裝在待測(cè)量渠道上方的安裝架，所述安裝架跨越待測(cè)量渠道的兩岸，所述安裝架的中間設(shè)置有測(cè)量水體流速和水深的檢測(cè)梁，所述檢測(cè)梁沿豎直方向可升降的安裝在安裝架上。
4、進(jìn)一步地，所述安裝架包括兩個(gè)豎梁和與兩個(gè)豎梁連接的橫梁，所述豎梁的下部設(shè)置有地樁部，所述豎梁的上部設(shè)置有用于安裝升降機(jī)構(gòu)的升降槽，所述檢測(cè)梁與安裝架之間通過升降機(jī)構(gòu)連接。
5、進(jìn)一步地，所述升降機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在升降槽內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽，滑動(dòng)安裝在導(dǎo)向槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架，所述旋轉(zhuǎn)架的頂部與卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)連接，所述旋轉(zhuǎn)架的底部與檢測(cè)梁連接。
6、進(jìn)一步地，所述檢測(cè)梁包括梁體，所述梁體的兩端分別與旋轉(zhuǎn)架連接，所述梁體安裝有用于測(cè)量水體流速的水體流速傳感器和用于測(cè)量水深的水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
7、進(jìn)一步地，所述梁體包括第一管部和第二管部，所述水體流速傳感器和水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)均安裝在第一管部上，所述第一管部的兩端可伸縮的安裝有第二管部，所述第二管部遠(yuǎn)離第一管部的一端與旋轉(zhuǎn)架連接。
8、進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)架的底部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二管部的端部與第二轉(zhuǎn)軸連接。
9、進(jìn)一步地，所述水體流速傳感器安裝在第一管部的頂部，所述水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)安裝在第一管部的底部，所述第一管部的迎水面和背水面上均安裝有用于切割水草的剪草機(jī)構(gòu)。
10、進(jìn)一步地，所述水體流速傳感器、剪草機(jī)構(gòu)、水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)均有多個(gè)，多個(gè)水體流速傳感器、剪草機(jī)構(gòu)、水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)均勻間隔設(shè)置，迎水面和背水面上的剪草機(jī)構(gòu)交錯(cuò)設(shè)置。
11、進(jìn)一步地，所述水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括固定架和水深檢測(cè)雷達(dá)，所述水深檢測(cè)雷達(dá)通過固定架可擺動(dòng)的安裝在第一管部的底部。
12、進(jìn)一步地，所述安裝架的頂部安裝有用于水體流速數(shù)據(jù)對(duì)照的水體流量雷達(dá)。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，具備以下有益效果：
14、本發(fā)明一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，使用時(shí)，把安裝架假設(shè)在待測(cè)量渠道的上方，使得安裝架橫跨過待測(cè)量渠道的兩岸，檢測(cè)梁則位于渠道內(nèi)的水體中，通過檢測(cè)梁檢測(cè)渠道內(nèi)水體中的流速和水深，并且通過調(diào)整檢測(cè)梁的升降，調(diào)整檢測(cè)梁在渠道內(nèi)的不同高度，從而通過檢測(cè)梁檢測(cè)水體內(nèi)不同水深、水面位置的流速，相比于現(xiàn)有技術(shù)，適用于具有較寬水面、較深水位以及水位具有明顯季節(jié)性變化的河道內(nèi)的水體流量監(jiān)測(cè)工作。
15、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征，在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述；并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的；或者，可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。
1.一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括安裝在待測(cè)量渠道上方的安裝架（1），所述安裝架（1）跨越待測(cè)量渠道的兩岸，所述安裝架（1）的中間設(shè)置有測(cè)量水體流速和水深的檢測(cè)梁（2），所述檢測(cè)梁（2）沿豎直方向可升降的安裝在安裝架（1）上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述安裝架（1）包括兩個(gè)豎梁（101）和與兩個(gè)豎梁（101）連接的橫梁（102），所述豎梁（101）的下部設(shè)置有地樁部（103），所述豎梁（101）的上部設(shè)置有用于安裝升降機(jī)構(gòu)（3）的升降槽（104），所述檢測(cè)梁（2）與安裝架（1）之間通過升降機(jī)構(gòu)（3）連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)（3）包括開設(shè)在升降槽（104）內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽（301），滑動(dòng)安裝在導(dǎo)向槽（301）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架（302），所述旋轉(zhuǎn)架（302）的頂部與卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)（5）連接，所述旋轉(zhuǎn)架（302）的底部與檢測(cè)梁（2）連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)梁（2）包括梁體（201），所述梁體（201）的兩端分別與旋轉(zhuǎn)架（302）連接，所述梁體（201）安裝有用于測(cè)量水體流速的水體流速傳感器（204）和用于測(cè)量水深的水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)（206）。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述梁體（201）包括第一管部（202）和第二管部（203），所述水體流速傳感器（204）和水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)（206）均安裝在第一管部（202）上，所述第一管部（202）的兩端可伸縮的安裝有第二管部（203），所述第二管部（203）遠(yuǎn)離第一管部（202）的一端與旋轉(zhuǎn)架（302）連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)架（302）的底部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二轉(zhuǎn)軸（304），所述第二管部（203）的端部與第二轉(zhuǎn)軸（304）連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述水體流速傳感器（204）安裝在第一管部（202）的頂部，所述水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)（206）安裝在第一管部（202）的底部，所述第一管部（202）的迎水面和背水面上均安裝有用于切割水草的剪草機(jī)構(gòu)（205）。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述水體流速傳感器（204）、剪草機(jī)構(gòu)（205）、水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)（206）均有多個(gè)，多個(gè)水體流速傳感器（204）、剪草機(jī)構(gòu)（205）、水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)（206）均勻間隔設(shè)置，迎水面和背水面上的剪草機(jī)構(gòu)（205）交錯(cuò)設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述水深檢測(cè)機(jī)構(gòu)（206）包括固定架（209）和水深檢測(cè)雷達(dá)（211），所述水深檢測(cè)雷達(dá)（211）通過固定架（209）可擺動(dòng)的安裝在第一管部（202）的底部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述安裝架（1）的頂部安裝有用于水體流速數(shù)據(jù)對(duì)照的水體流量雷達(dá)（4）。