[实用新型]超声波水槽实验台

说明书

一种超声波水槽实验台，包括机架，其特征在于：机架上设有蓄水池、水槽、进水管和回水管，所述蓄水池设在水槽的下方，进水管的一端设有潜水泵，另一端与水槽连接，潜水泵置于蓄水池内，且能够将蓄水池内的水抽入水槽内，所述回水管的一端与水槽连接，另一端为自由端，自由端设在蓄水池上方，回水管能够将水槽内的水返回到蓄水池内，所述水槽为流道，水槽内设有挡板，该挡板将流道分隔呈两部分，所述挡板设在水槽的进水管端和回水管端之间，所述挡板上设有透水孔，所述挡板与回水管端的水槽壁上设有滑轨，滑轨上设有探头安装架，所述探头安装架能够在滑轨上自由移动。

技术领域

本实用新型属于管渠水量计量以及水力学领域，涉及一种水利试验台，具体是一种超声波水槽实验台。

背景技术

超声波流量计灌区应用是解决灌区水量定额、定量管理问题的重要途径，超声波测流能实现灌区水量精准、高效、实用的检测。量水智能化能动态控制灌水定额和控制用水量，实现水量计费、管理自动化。随着渠道与管道输水灌溉产品研究与开发，高性能产品在灌区应用普及，可节水30％，节能20％-25％，节地2％-3％。截至2015年底，全国已累计下达续建配套与节水改造骨干工程项目投资计划266.68亿元用于全国农村饮水安全工程建设，其中191.4亿元主要用于大型灌区节水改造与建设；全国万亩以上灌区共计7773处，其中30万亩以上大型灌区456处，万亩以上灌区耕地灌溉面积4.845亿亩，30万亩以上大型灌区耕地灌溉面积2.653亿亩；大型灌区有效灌溉面积26800亿亩，对比于1998年增加10.26％，全国灌溉面积10.81亿亩，其中耕地灌溉面积9.881亿亩，占全国耕地面积的48.7％，新增有效灌溉面积2697万亩，新增节水灌溉面积4088万亩；大型灌区生产的粮食占全国粮食总产的比重从1998年的22％提高到2014年的26％；各类农民用水合作组织8.34万个，管理的灌溉面积达到2.94亿亩，占全国耕地灌溉面积的29.7％；全国耕地灌溉用水量3376.5亿m³，耕地实际灌溉亩均用水量394m3，全国31个省(自治区、直辖市)，灌溉水利用系数低于0.55的省区市占58.1％；大型灌区斗口及以上量水口门数约达8.6万处，占斗渠条数的29.1％，其中斗口量水设施4.30万处，斗口量水率为28.8％，可知我国灌区投资多、数量大、面积广、产粮丰，水量管理差、水利用效率低、调控计量能力落后。完善供水计量设施，加强成本控制，建立科学、精确的用水需求，细化到地表水与地下水利用与量控。而渠道超声波流量计研究国内相对较少，能够研究声道数，声道角，进水口距离，探头安装布置位置，弯道角度对渠道超声波流量计相关参数影响的实验装置更少，本专利可以同时研究以上谈到的所有量，由于装置简单，完全可以把装置建造出来，进行室内试验得到相关最优参数，建造适合不同环境渠道的相关设备，然后应用到灌区管渠输水过程中，节约成本，为实现灌区管理高效化，输配水自动化提供理论与技术支撑。

目前，国内大多数的学者对于管道超声波流量计的流态特性，声道特性，研究非常多，不同的安装角度，声道数，结构参数，水流温度对仪器测量有很大的影响。但是对于渠道的研究相对非常少，不仅仅因为渠道水流流态复杂的多，还有就是渠道所在的环境恶劣，不确定性因数太多，研究投入经费昂贵。虽然现在灌区量水仪器有容积式流量计，差压式流量计，浮子流量计，质量流量计，涡街流量计，转轮式量水计，分流旋翼式流量计，电磁流量计，超声波流量计，涡轮流量计，矩形箱涵量水计，微功耗电子水位流量计，但是自动化程度低，价格昂贵，不能够普及应用到灌区。另外，由于技术与理论研究跟不上等原因，与国外的产品相比，国内产品测量精度差，稳定性不够，受外部环境影响较大，不太适合现阶段大型灌区以及国家提出的节水观念。因而建立适合现阶段我国水量调控计量的相关仪器势在必行。

针对于以上的背景以及现存计量仪器不足，设计搭建一种研究渠道超声波流量计的试验平台势在必行，该平台能够方便分析渠道超声波流量计声道角安装位置对水槽流态影响；不同纵横比水槽对流态的影响，进水口短距离改变水槽流态的影响；点阵式探头声道数对测量精度的影响；探头布置方式不同对流速修正系数的影响，接上具弯道水槽段时可以研究上下游不同区段长度段对弯管段流态影响，不同弯道角度水流对凹凸岸的冲刷，不同材质探头和设计电路对测量精度的影响等。