[实用新型]流速传感器及流速流向测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水文地质参数监测领域，具体而言，涉及一种流速传感器及流速流向测定装置。

背景技术

地下水钻孔空间较为狭小，一般钻孔直径63mm-159mm或更小，地下水流速极为缓慢，如孔隙含水层地下水渗透流速为数米/天(0.01mm/s)或更低。现有的水流水速测量装置主要有旋桨式测速仪、多普勒测速仪、超声波流速仪、成像技术流速仪、放射性伽马仪等。由于地下水钻孔空间狭小，旋浆式流速仪直径大于10cm，难以满足钻孔空间的使用需求；超声波流速仪和多普勒流速仪一般要求流速大于20cm/s，而地下水流速极为缓慢，不能满足地下水渗透流速测量要求；成像技术流速仪利用水中悬浮颗粒成像，进行图像识别并测定地下水流速，但地下水一般极为干净，很少有可以达到成像的悬浮颗粒，实用性受到极大的影响；采用放射性物质示踪方法的伽马仪测定地下水渗透流速，常用的示踪剂为放射性I131(半衰期8.3天)作为示踪剂，对人体安全和地下水污染极大，并由此产生一系列环境问题，目前国家明令禁止任何使用放射性同位素示踪方法。因此，目前没有一种兼具实用性和环保性的地下水流速流向测量仪器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种流速传感器及流速流向测定装置，以提供一种兼具实用性和环保性的地下水流速流向测量仪器及方法。

第一方面，提供一种流速传感器，流速传感器包括用于流经液体的空心管，空心管两端分别为第一端和第二端；第一端设置有第一流水构件，第二端设置有第二流水构件，第一流水构件的内径大于空心管内径；流速传感器还包括数据输出单元、可在第一端和第二端之间移动的活动件、用于采集活动件位移时间参数的第一感应器和第二感应器，数据输出单元分别与第一感应器和第二感应器耦合,数据输出单元用于输出活动件位移时间参数。

在本实用新型较佳的实施例中，第一端设置有用于限制活动件移出空心管腔体的第一限位件，第二端设置有用于限制活动件移出空心管腔体的第二限位件。

在本实用新型较佳的实施例中，活动件为磁性材质，第一端设置有用于使活动件复位的第一电磁铁和/或第二端设置有用于使活动件复位的第二电磁铁。

在本实用新型较佳的实施例中，空心管第一端和第二端之间设置有第三电磁铁，在第三电磁铁靠近第一端的一侧设置有第三感应器，在第三电磁铁靠近第二端的一侧设置有第四感应器，第三感应器和第四感应器分别与数据输出单元耦合。

在本实用新型较佳的实施例中，空心管为透明材质，第一感应器、第二感应器、第三感应器以及第四感应器均为光电传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，第一限位件为空心螺帽，第二限位件为空心螺帽。

第二方面，提供一种流速流向测定装置，包括数据采集模块、处理器以及人机交互模块；人机交互模块包括输出设备和输入设备，输出设备、输入设备均与处理器耦合；数据采集模块包括姿态传感器以及多个流速传感器。流速传感器包括用于流经液体的空心管，空心管两端分别为第一端和第二端；第一端设置有第一流水构件，第二端设置有第二流水构件，第一流水构件的内径大于空心管内径；流速传感器还包括数据输出单元、可在第一端和第二端之间移动的活动件、用于采集活动件位移时间参数的第一感应器和第二感应器，数据输出单元分别与第一感应器和第二感应器耦合,数据输出单元用于输出活动件位移时间参数。流速传感器和姿态传感器分别与处理器耦合。

在本实用新型较佳的实施例中，多个流速传感器中至少一个流速传感器与至少另一个流速传感器之间设置有夹角。