[发明专利]基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置及其测流方法

说明书

本发明公开了一种基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置，包括主测流板，主测流板两端滑动连接有副测流板，主测流板上方两端安装有红外测距传感器，主测流板中间两侧壁上分别安装有水位探测装置和流速测量装置，红外测距传感器、水位探测装置和流速测量装置通过导线共同连接有控制器。本发明的基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置，结构简单，安装之后能实现数据自动测量。本发明还公开了基于过流断面面积测量的明渠自动测流方法。

技术领域

本发明属于明渠测流装置技术领域，涉及一种基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置，本发明还涉及采用上述基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置进行测流的方法。

背景技术

水资源的短缺已经成为制约我国农业发展的一个重要因素，灌区节约用水是遏制水资源短缺发展速度的有效手段，明渠测流作为灌区节约用水、提高灌水质量和灌溉效率的有效措施，明渠断面测流方法或多或少都存在一些不足。

我国一贯沿用的流速面积法，需要人工操作将三角堰挡板安装在出水口断面处，测流时根据不同的流量需替换不同规格的三角堰挡板，且必须保证其与渠道的接触面不漏水，安装过程相对复杂，当流量超过一定限度时，三角堰将会失去它相应功能，尽管测量精度很高，但达不到自动化测要求。堰槽法，较准确也较易实现自动化测量，但是需要改造已有明渠，投资大，另外，这种方法的精度易受明渠冲於变化的影响。而依靠进口仪器(如多普勒法声学流量计、时差法声学流量计、电磁流量计等)自动化测量的方法，由于仪器价格昂贵，维护费用高，无法满足量多面广的明渠流量自动测量的需求。因此，对灌区用水进行实时监测和科学有效的管理是灌区的发展方向，也是推动灌区自动化、信息化发展的重要措施。如何研发出自动化程度高、测流精确、价格低廉、性能稳定、携带方便的测流装置对明渠进行测流至关重要，也是我国实行最严格水资源管理制度的重要基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置，结构简单，安装之后能实现数据自动测量。

本发明所采用的技术方案是，基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置，包括主测流板，主测流板两端滑动连接有副测流板，主测流板上方两端安装有红外测距传感器，主测流板中间两侧壁上分别安装有水位探测装置和流速测量装置，红外测距传感器、水位探测装置和流速测量装置通过导线共同连接有控制器。

本发明的特征还在于，

主测流板两端底面开设有凹槽，副测流板在凹槽内滑动连接，主测流板两端侧壁上还设置有限位螺栓，限位螺栓穿过主测流板伸入凹槽内。

副测流板远离主测流板的一端还安装有水平仪。

主测流板上开设有安装槽，安装槽两端分别安装有一个载物装置板，红外测距传感器安装在载物装置板上，且两个红外测距传感器的探头相对设置。

水位探测装置包括固定安装在主测流板侧壁上的探测装置壳体，探测装置壳体内放置有竖直设置的齿条，齿条的下端伸出探测装置壳体且连接有水位探针，齿条啮合有齿轮，还包括固定在探测装置壳体上的异步电机，齿轮固定在异步电机的输出轴上，异步电机带动齿轮转动时齿条在探测装置壳体内上下移动，异步电机和水位探针均与控制器通过导线电连接。

流速测量装置包括固定安装在主测流板侧壁上的流速测量壳体，流速测量壳体内放置有竖直设置的齿条a，齿条a的下端伸出流速测量壳体且连接有流速仪，齿条a啮合有齿轮a，还包括固定在流速测量壳体上的异步电机a，齿轮a固定在异步电机a的输出轴上，异步电机a带动齿轮转动时齿条a在流速测量壳体内上下移动，异步电机a和流速仪均通过导线连接控制器。

副测流板上表面还设置有限位槽，载物装置板安装在安装槽或者限位槽内。

控制器还通过无线通讯的方式连接有监控设备。

本发明采用的另一种技术方案是，基于过流断面面积测量的明渠自动测流方法，采用上述基于过流断面面积测量的明渠自动测流装置，具体过程为：