[实用新型]可精确调节开度的量水堰型水槽尾门

说明书

本实用新型公开了一种可精确调节开度的量水堰型水槽尾门，包括平板形量水堰和堰槽，量水堰上部设有用于测量过堰流量的直角三角形过流口；堰槽内具有供量水堰上下移动的量水堰轨道，以及供传动带运动的传动带孔；在堰槽一侧设有与量水堰轨道连通的观测窗，观测窗旁边设有第一刻度尺，当量水堰过流口底部与水槽底部齐平时，量水堰顶部指向第一刻度尺的零点；堰槽上游依次为沉沙池和水槽，水槽边壁上垂直水槽床面设置用于读取水槽尾部水深的第二刻度尺，第二刻度尺的零点与水槽内部底面齐平包。采用本实用新型装置，克服了常规尾门开度调节的模糊性，降低对研究人员经验的依赖，可大幅节省水流调节时间，提升水槽试验效率。

技术领域

本实用新型涉及一种水利试验装置，具体涉及一种可精确调节开度的量水堰型水槽尾门。

背景技术

水槽是水利试验中一种重要基础设备，在水力学基础理论和水利工程问题的研究中不可或缺。以常见矩形可变坡循环水槽为例，其基本结构包括储水供水系统、底坡调节系统、尾门和水槽四部分，前三部分分别对应流量Q、水槽底坡S和尾门过流特性的调节。尾门过流特性是指通过尾门的流量与尾部水深的关系，通过尾门开度进行调节，同一尾部水深可以得到不同的泄流量，进而得到不同的实验水流条件。

均匀流条件是利用水槽开展研究时最常见的一种水流条件，为得到充足的试验资料，往往需要设置足够数量的试验工况。均匀流条件的获取需要通过入口流量、底坡和尾门的综合调节来实现，这就使得均匀流调节成为水槽试验中的一项重要技术。现有条件下，流量和底坡都可以实现定量精准调节，其中流量是一个孤立参数，准确调节后基本不受其他参数影响。然而，水流对底坡和尾门的变化敏感度都很低，需要较长的反应时间，因此难以快速确定相应水流条件对应的调节值。现有技术往往需要反复调整尾门开度与底坡的组合，不断逼近所需水流条件，如果尾门开度不能定量调节或调节精度过低，则在调节的后期极易出现超调的现象，导致严重的重复工作。因此尾门开度的精准调节就成为制约均匀流调节和水槽利用效率的关键因素。

尾门的结构形式直接决定了尾门开度调节的方式和精准度。常见的平板式、叠梁式、直立叶片式和斜拉孔板式等尾门对于过流特性的控制往往是模糊的，因此在使用中基本都是前文所述的模式，耗时巨大，且对实验人员的经验有很强的依赖，严重影响试验效率。综上所述，非常有必要对水槽尾门结构进行改进。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可精确调节开度的量水堰型水槽尾门，解决传统尾门调节均匀流过于模糊的难题，减轻对研究人员经验的依赖，从而实现均匀流条件的快速调节，提高水槽试验效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可精确调节开度的量水堰型水槽尾门，包括平板形量水堰和堰槽，所述量水堰上部设有用于测量过堰流量的直角三角形过流口；所述堰槽内具有供量水堰上下移动的量水堰轨道，以及供传动带运动的传动带孔；在堰槽一侧设有与量水堰轨道连通的观测窗，观测窗旁边设有第一刻度尺，当量水堰过流口底部与水槽底部齐平时，量水堰顶部指向第一刻度尺的零点；所述堰槽上游依次为沉沙池和水槽，所述水槽边壁上垂直水槽床面设置用于读取水槽尾部水深的第二刻度尺，第二刻度尺的零点与水槽内部底面齐平。

具体地，还包括传动系统，所述传动系统包括传动带、上连杆、上滚轮、下连杆与下滚轮，所述传动带穿过量水堰轨道和传动带孔并绕在上滚轮及下滚轮上，所述上滚轮与上连杆连接，所述上连杆由堰槽顶部两端的连杆支座支撑，并由固定在连杆支座上的步进电机驱动，所述下连杆与下滚轮设置在堰槽底端内部。

具体地，所述传动带孔的截面尺寸略大于传动带的截面尺寸。

具体地，所述观测窗以透明玻璃密封填充。