[实用新型]变坡水槽床面比降自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及变坡水槽床面比降自动测量装置，属于明渠水流研究领域。

背景技术

明渠水流为自然界的基本流动，河流、渠道、湖泊均视为明渠水流，遵循明渠水流运动规律。为开展明渠水流基本理论研究，大量研究者采用水槽进行试验研究。为真实模拟原型河道床面比降，矩形水槽一般设计可变坡水槽。变坡过程原理为：水槽一端或中部布置活动支点，然后水槽绕着活动支点转动一定幅度，实现变坡。水槽床面比降与试验工况密切相关，每次试验均需要准确测量床面比降。常规方法主要采用人工方式通过水准仪测量，费时费力，且测量精度有限，影响到明渠水流试验研究。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种变坡水槽床面比降自动测量装置，通过水槽铅垂件阻挡投射到CCD上光源，经图像处理得到铅垂件在垂直方向上的精确位移，从而实现矩形水槽床面比降的自动测量。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种变坡水槽床面比降自动测量装置，包括与水槽头部连接的铅垂件，所述铅垂件的底部位于线阵CCD和发光LED之间，线阵CCD和发光LED平行固定于基座上，所述发光LED发出平行光垂直照射在线阵CCD上。

作为优选，所述发光LED发出蓝色光，线阵CCD前布置蓝色窄带滤光片。

作为优选，所述铅垂件采用铁性重金属材料制作，该铅垂件与水槽头部活动连接，铅垂件在重力作用下能自动垂直向下，铅垂件的下部为矩形片状，该矩形片状处的宽度大于线阵CCD宽度。

有益效果：本实用新型的变坡水槽床面比降自动测量装置，利用发光LED照射铅垂件投射在线阵CCD上，结构巧妙，利用光学成像原理抗干扰强，测量精度高实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的原理示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的变坡水槽床面比降自动测量装置，包括与水槽1头部连接的铅垂件，铅垂件通过活动铰链3铰接在水槽1头部，所述铅垂件的底部位于线阵CCD4和发光LED5之间，线阵CCD4和发光LED5平行固定于基座6上，所述发光LED5发出蓝色平行光垂直照射在线阵CCD4上，所述线阵CCD4与控制器连接，控制器与显示器连接。

在本实用新型中，所述发光LED5发出蓝色光，线阵CCD4前布置蓝色窄带滤光片，通过蓝色窄带滤光片线阵CCD4只采集LED发出的蓝色光，线阵CCD4识别度高，控制器处理的精度高。所述铅垂件2采用铁性材料制作，能自动保持垂直向下，下部为矩形片状，矩形片状的铅垂件2宽度大于线阵CCD4宽度。

一本实用新型的坡水槽床面比降自动测量装置的测量方法，包括以下步骤：

1)初始状态下，LED发出蓝色光，经铅垂件2阻挡投射至线阵CCD4，线阵CCD4采集投射的蓝色光，获取坐标为Y₁，单位为象素；

2)水槽1变坡后，铅垂件2位置沿垂直方向自动变化，LED发蓝色光，经铅垂件2阻挡投射至线阵CCD4，线阵CCD4采集投射蓝色光，获取坐标为Y₂；

3)水槽1床面比降为：利用控制器计算显示在显示器上，

其中β为水槽1床面比降，L为水槽1水平状态下铅垂件2至水槽1活动支点距离，单位为m，α为CCD4单位象素代表的实际尺寸单位为m/象素。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。