[发明专利]一种水槽三轴定位测量装置及方法

权利要求书

1.一种水槽三轴定位测量装置，其特征在于，包括水槽(1)、三轴定位组件(2)、控制组件(3)和多普勒流速仪；

所述三轴定位组件(2)架设于所述水槽(1)上方，所述控制组件(3)和多普勒流速仪均安装在所述三轴定位组件(2)上，所述三轴定位组件(2)与所述控制组件(3)电连接。

2.如权利要求1所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述三轴定位组件(2)包括X轴定位机构(21)、Y轴定位机构(22)和Z轴定位机构(23)；

所述X轴定位机构(21)安装在所述水槽(1)长度方向，所述Y轴定位机构(22)安装在所述X轴定位机构(21)上且与所述水槽(1)长度方向垂直，所述Z轴定位机构(23)竖直安装在所述Y轴定位机构(22)上。

3.如权利要求2所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述X轴定位机构(21)包括齿条(211)、齿轮(212)、X向传杆(213)、X向电机(214)和同步带(215)；

所述齿条(211)安装在水槽(1)两侧壁顶端面外侧，并沿水槽(1)长度方向布置，所述齿轮(212)与所述齿条(211)啮合，所述X向传杆(213)两端均固定连接所述齿轮(212)，所述X向电机(214)固定安装在所述Y轴定位机构(22)上，且动力输出端通过同步带(215)与所述X向传杆(213)连接。

4.如权利要求3所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述X轴定位机构(21)还包括导轨(216)和导轨滑块(217)；所述导轨(216)安装在水槽(1)两侧壁顶端面内侧，并沿水槽(1)长度方向布置，所述导轨滑块(217)顶端固定连接所述Y轴定位机构(22)，底端滑动安装在所述导轨(216)上。

5.如权利要求2所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述Y轴定位机构(22)和Z轴定位机构(23)均为丝杆模组，Y轴定位机构(22)和Z轴定位机构(23)相互垂直。

6.如权利要求5所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述丝杆模组包括模组电机(221)、联轴器(222)、丝杆(223)、丝杆座(224)、底板(225)、平台滑轨(226)、移动平台(227)和外罩(228)；

所述模组电机(221)通过联轴器(222)连接所述丝杆(223)，所述丝杆(223)通过丝杆座(224)安装在所述底板(225)上，所述平台滑轨(226)设置在所述底板(225)长度方向，所述移动平台(227)滑动安装在所述平台滑轨(226)上，移动平台(227)内部设有螺母，所述螺母与所述丝杆(223)转动连接，所述外罩(228)安装在所述底板(225)上，联轴器(222)、丝杆(223)、丝杆座(224)、平台滑轨(226)均置于所述外罩(228)内部。

7.如权利要求6所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述Z轴定位机构(23)的移动平台(227)上安装有固定所述多普勒流速仪的仪器固定机构。

8.如权利要求6所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述仪器固定机构包括竖直板(231)，所述竖直板(231)固定安装在所述Z轴定位机构(23)的移动平台(227)上，竖直板(231)的上下两端设有两水平安装板(232)，所述两水平安装板(232)上均设有安装孔(233)。

9.如权利要求1-8任意一项所述的水槽三轴定位测量装置，其特征在于，所述控制组件(3)包括电控箱、PLC、电机驱动器和无线发生器；所述PLC、电机驱动器和无线发生器均安装在所述电控箱内，所述电机驱动器和无线发生器均与所述PLC电连接。

10.一种水槽三轴定位测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将多普勒流速仪固定在仪器固定机构上，并将PLC通过无线发射器与计算机连接；

S2、通过计算机预先编好的程序，设定PLC脉冲发出的次数与时间间隔；

S3、三轴定位组件按照预先设定的脉冲次数进行移动；

S4、移动到指定位置后，多普勒流速仪进行流场测量；

S5、到达预先设定好的时间间隔后，PLC再次发出预先设定的脉冲让三轴定位组件进行移动；

S6、重复步骤S4-S5，直至测量完成。