[发明专利]一种铅鱼用多普勒流速仪

说明书

本发明公开了一种铅鱼用多普勒流速仪，包括信号获取模块、信号处理模块、锂电池和单片机，所述信号获取模块包括多普勒探头和铅鱼信号获取模块，所述多普勒探头设置在所述铅鱼的前端，所述信号处理模块固定在所述铅鱼的后端或者中部；所述单片机从所述铅鱼信号获取模块中获取铅鱼信号，并传递给所述信号处理模块；所述信号处理模块与所述多普勒探头连接，并接收所述多普勒探头发送过来的流速信号；所述信号处理模块对接收到的铅鱼信号和流速信号进行处理后，通过所述单片机控制传递给水文缆道测流系统。本发明采用多普勒探头，用超声波技术探测流速，测量范围广，测量的数据精度高。

技术领域

本发明涉及水文测试的流速仪领域，更具体地说，它涉及一种铅鱼用多普勒流速仪。

背景技术

目前国家正在加大发展水文的力度，要求科技的创新。而现有技术中主要使用的是旋浆流速仪、旋杯流速仪、拖拽式多普勒流速仪来进行水文测试。旋浆流速仪、旋杯流速仪都属于转子式流速仪，工作原理基本相同，是利用水流动力推动转子旋转，再经过K、C、N计算出流速，流速计算公式：V＝KN+C；公式中：V-流速(m/s)；N-双音频信号个数；K-常数；C-仪器校准系数。现有技术中依靠这种方式进行水文流速流量测量都遇到了几个同样的问题：第一，由于环境富营养化，河流水道中水草大量繁殖，致使传统流速仪(旋浆、旋杯)经常被缠绕，致使测量中断或无法测量或测量数据误差；第二、河道中垃圾杂物很多，极易造成传统流速仪(旋浆、旋杯)损坏；第三、每施测一定时间后需重新校准流速仪的K、C、N值，并且不能长期将流速仪置于室外，长期风吹转动将很快造成K、C、N值偏移或报废。第四、传统流速仪的测量范围较小、分别有低速流速仪和高速流速仪，如果河流流速范围较大，就需要配两个流速仪。第五、由于传统流速仪不能长期置于室外，每次测流都需要人工到现场安装流速仪，每个水文站需要安排人员值守，加大了人工成本，实现远程测流较麻烦。而目前现有技术中已有的拖拽式多普勒流速仪，不能进入到水中测流，一般测流范围是0.3-5m/s。因此需要针对上述问题，进行进一步研究。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铅鱼用多普勒流速仪，其至少解决了上述部分技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:

一种铅鱼用多普勒流速仪，包括信号获取模块、信号处理模块、锂电池和单片机，所述信号获取模块包括多普勒探头和铅鱼信号获取模块，所述多普勒探头设置在所述铅鱼的前端，所述信号处理模块固定在所述铅鱼的后端或者中部，所述锂电池固定在所述信号处理模块上；所述单片机从所述铅鱼信号获取模块中获取铅鱼信号，并传递给所述信号处理模块；所述信号处理模块与所述多普勒探头连接，并接收所述多普勒探头发送过来的流速信号；所述信号处理模块对接收到的铅鱼信号和流速信号进行处理后，通过所述单片机控制传递给水文缆道测流系统。

采用上述方案，通过单片机进行控制，采用多普勒探头进行完成测流。

进一步优选为：所述单片机控制所述锂电池为所述多普勒探头和所述信号处理模块供电，并对所述锂电池的电压进行监控；当所述锂电池的电压低于预设阈值时，所述单片机控制通过薄膜太阳能板对所述锂电池充电。

采用上述方案，使用锂电池供电，太阳能进行浮充电，节能环保，同时保证铅鱼多普勒流速仪可以长期外挂在铅鱼上。实现远程测流，并降低人工成本。

进一步优选为：所述多普勒探头包括前壳体、中壳体和后壳体，所述中壳体外部为不锈钢身架结构，所述中壳体里面设有探头主板；所述后壳体设有探头线缆，所述探头线缆一端从所述后壳体穿入到所述中壳体与所述探头主板连接，另一端与所述信号处理模块相连；所述前壳体设有超声波装置，所述超声波装置包括声波接收头和声波发射头，所述声波接收头和所述声波发射头连接，并共同由所述探头主板控制。

采用上述方案，使用金属外壳，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，探头坚固耐用，不怕被外物撞击，适用各种河流环境。用超声波技术探测流速，测量点在探头前方，流场不会被破坏，测量的数据精度高。