[发明专利]渠道流量测定仪及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种渠道流量的测量装置，特别涉及一种适合用于末级渠系水量计量的渠道流量测定仪及其测量方法。

背景技术

选取适宜的量水设施，对灌区用水量进行精确计量是促进灌区节水，提高灌区科学管理水平的重要手段和基础措施。对实现水资源的高效可持续利用具有重要意义。

目前，我国现有灌区中主要实行“斗口计量”的方法，而对斗渠以下的各级渠系(如农渠及毛渠)的水量计量很少，所以在大尺度上水量计量较为准确，而分散到农户的水量却难以准确把握。随着节水农业的发展和水价制度的改革，迫切需要研究并推广可对灌区末级渠系计量的量水设备。

当前用于干、支以及斗渠流量常规观测的固定量水设施、如三角堰、梯形堰或巴歇尔量水槽等，以及一些电子量测设备、如超声波流量计，往往由于耗资巨大，运行管理需要一定的技术水平以及水头损失大等诸多因素的限制，致使其并不适用于末级渠系农渠及毛渠的水量计量。

因此，针对末级渠系的特点，开发一种造价低、应用简单且计量准确的量水装置显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种适合用于末级渠系水量计量的渠道流量测定仪及其测量方法，具有造价低、应用简单且计量准确的优点。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种渠道流量测定仪，设置在渠道的田间配水口上，包括壳体、水平尺、量角器、细线、吊球以及供查阅的“夹角-流速”关系曲线图，壳体顶部设有水平尺、侧部设有量角器，细线的一端固设在量角器的中心、另一端与吊球相连；其中水平尺用于调节量角器的位置，使量角器的180°线与水平面平行；吊球深入水面以下，当水流在渠道通过时，吊球在水流的冲力，细线的拉力，以及重力和浮力的共同作用下达到一个新平衡点并保持恒定，得到细线与垂直方向夹角，通过夹角反查“夹角-流速”关系曲线图，得出渠道水流的流速，然后求此流速与渠道过水断面面积的乘积，从而得到渠道的流量。

所述渠道流量测定仪的测量方法，按照以下步骤进行：

步骤A：放置所述渠道流量测定仪于所述田间配水口的横梁上，并使吊球没入水中，调节所述水平尺，使所述量角器的180°线与水平面平行；

步骤B：在所述细线的拉力，水流的冲力以及重力和浮力的共同作用下达到一个新平衡点并保持恒定时，读取细线与垂直方向夹角；

步骤C：根据上述夹角反查“夹角-流速”关系曲线，得出渠道水流的流速，然后求此流速与渠道过水断面面积的乘积，从而得到渠道的流量。

本发明的有益效果可概括为以下四点：

1.相比现有技术，本发明通过水流对吊球的冲力，将流速转化成细线的夹角从而得到流量数据，本发明所述渠道流量测定仪具有灵敏度高，计量准确的优点；

2.相比现有技术，本发明测量过程所产生的水头损失小，不影响渠道过水；

3.相比现有技术，本发明由于通过流速及水深转化且吊球为轴对称结构，不论通过配水口流态如何，均能适应，故适用范围广；

4.相比现有技术，本发明所述渠道流量测定仪具有结构简单，携带方便，操作简便灵活，成本低廉，适用于田间渠系的现场测试，便于在灌区内推广使用的优点。

附图说明

图1是现有技术中所述的末渠的田间配水口结构简图；

图2是本发明所述的渠道流量测定仪安装在田间配水口上的俯视示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本发明所述吊球的受力结构图；

图5是本发明所述的夹角-流速关系曲线图。

图中：1田间配水口、2横梁、3闸槽、4渠道流量测定仪、4.1水平尺、4.2量角器、4.3吊球、Fc-水流的冲力、F_h-重力与浮力的合力、F-细线的拉力。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。