U型豎梁11底部與右側(cè)U型底梁8通過焊接連接成整 體;動水壓力測管4、6、7、9、10與左右開口 U型豎梁通過聯(lián)接搭板14和測壓管搭板16連接并 通過固定螺栓15固定，動水壓力測管4、6、7、9、10側(cè)面固定焊接設(shè)有滑動槽板19;動壓標(biāo)尺 28和靜壓標(biāo)尺33刻度的基準(zhǔn)面相同；靜水壓力測管3為不銹鋼中空管，在垂直于水流方向上 均勻布置間隔為50mm直徑為8mm~10mm的靜水測壓孔37,靜水壓力測管3的上端通過靜壓膠 管接頭17與靜壓接管23相連;動水壓力測管4、6、7、9、10為不銹鋼中空管，在正對水流方向 上，均勻布置間隔為50mm直徑為8mm~10mm的動水測壓孔18,動水壓力測管4、6、7、9、10上端 通過動壓膠管接頭24與動壓接管25相連;倒U型玻璃管29底部兩端均通過異徑膠管接頭26 分別與靜壓接管23和動壓接管25相連;氣筒32內(nèi)置反向皮碗，氣筒32與吸氣管31相連，吸氣 管31上設(shè)有旋閥30。
[0028]如圖2所示，一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備的工作原理如下:本實用新型利 用動壓水頭差原理，即水流在流動過程中是有流速的，根據(jù)伯努里方程，壓力水頭和速度水 頭是相互轉(zhuǎn)化的。本實用新型中的動水壓力測管上開的小孔是正對水流方向的，速度頭轉(zhuǎn) 化成壓力水頭，而本實用新型中的靜水壓力測管上開的小孔是垂直于水流方向的，得到的 是靜水壓力。因此，連接動壓測管和靜壓測管的的倒U形玻璃管的兩側(cè)就存在一個水柱差。 由于靜水壓力測管和動水壓力測管在對應(yīng)的高度上開了若干個小孔，匯聚到倒U形玻璃管 的兩側(cè)測壓管的壓力分別是不同高度、不同寬度上不同點的靜水壓力和動水壓力的平均 值。
[0029] 所以，倒U形玻璃管兩側(cè)的水柱差A(yù)h正比于渠道過水?dāng)嗝嫔系钠骄魉賠，即 AAxF,進而可計算出矩形渠槽過水?dāng)嗝嫔系牧髁縌，從而實現(xiàn)不同寬度矩形渠槽的量水 要求。
[0030] 矩形渠槽過水?dāng)嗝嫔系牧髁勘磉_(dá)式為：
[0031] 式中，K為流量系數(shù)，可通過高精度測流設(shè)備率定，獲得不同寬度和不同水深時的 流量系數(shù);A為過水?dāng)嗝娴拿娣e，為過水?dāng)嗝娴膶挾扰c水深的乘積，通過讀取水深標(biāo)尺的讀 數(shù)獲得渠道水深，渠道寬度可通過皮尺或鋼尺現(xiàn)場測量獲得;cosa為測壓面板的傾角a的余 弦，傾角a可通過傾角儀測得。
[0032] 當(dāng)渠道中的流速較小時，水柱差A(yù)h可能較小，會影響量水精度，此時可通過調(diào)節(jié) 測壓面板后的撐桿，改變撐桿在測壓底板上調(diào)節(jié)格槽中位置，從而改變測壓面板的傾角a， 增加倒U形玻璃管兩側(cè)水柱差A(yù) h的讀數(shù)。
[0033]為保證倒U形玻璃管兩側(cè)水柱差A(yù) h在正常視線觀察范圍內(nèi)，可通過打開倒U形玻 璃管上方的旋閥，通過內(nèi)置反向皮碗的氣筒的工作，抽取吸氣管中空氣，造成真空，使倒U形 玻璃管兩側(cè)水柱差A(yù) h在正常視線觀察范圍內(nèi)，方便觀測與讀數(shù)。
[0034] -次量水結(jié)束后，本實用新型可隨時拆卸，進行保養(yǎng)，為下次量水做好準(zhǔn)備。
【主權(quán)項】
1. 一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，包括矩形渠槽左側(cè)岸（1)、矩形渠槽右側(cè)岸 (12)和矩形渠槽底(13);其特征在于:所述設(shè)備還由伸縮量水裝置、測壓裝置和氣筒(32)連 接組成;所述矩形渠槽左側(cè)岸（1)和所述矩形渠槽右側(cè)岸（12)上設(shè)有量水插槽(39)，所述伸 縮量水裝置設(shè)置在所述量水插槽(39)中，測壓裝置連接設(shè)置在所述伸縮量水裝置的上方， 所述氣筒(32)連接設(shè)置在所述測壓裝置的頂端； 所述伸縮量水裝置由右開口 U型豎梁(2)、左開口 U型豎梁（11)、靜水壓力測管(3)、水深 標(biāo)尺(40)、左側(cè)U型底梁(5)、右側(cè)U型底梁(8)和動水壓力測管(4、6、7、9、10)構(gòu)成;所述右開 口 U型豎梁（2)底部與左側(cè)U型底梁（5)連接成整體，所述左開口 U型豎梁（11)底部與所述右 偵扣型底梁(8)連接成整體;所述水深標(biāo)尺(40)固定在所述左開口 U型豎梁（11)上，所述靜水 壓力測管(3)固定在所述右開口 U型豎梁(2)中，下端擱置在所述左側(cè)U型底梁(5)上，所述靜 水壓力測管（3)在垂直于水流方向上設(shè)有均勻分布的靜水測壓孔(37);所述左側(cè)U型底梁 (5)和右側(cè)U型底梁(8)開口向上，所述左側(cè)U型底梁(5)套置在所述右側(cè)U型底梁(8)內(nèi)側(cè)，可 沿U型開口滑動;所述動水壓力測管(4、6、7、9、10)擱置在U型底梁上，可沿U型底梁滑動，所 述動水壓力測管(4、6、7、9、10)在正對水流方向上設(shè)有均勻分布的動水測壓孔(18)，所述動 水測壓孔（18)與所述靜水測壓孔(37)處于相同的水平面上并一一對應(yīng)，所述動水壓力測管 (4、6、7、9、10)側(cè)面固定設(shè)有滑動槽板(19);所述動水壓力測管(4、6、7、9、10)兩兩之間分別 設(shè)有折疊桿(21)，所述折疊桿(21)的中部設(shè)有固定轉(zhuǎn)軸(22)，所述折疊桿(21)兩端設(shè)有滑 動套栓(20)，所述滑動套栓(20)滑動作用在所述滑動槽板(19)中； 所述測壓裝置由測壓面板（27)、測壓底板（34)、撐桿（35)、動壓標(biāo)尺（28)、靜壓標(biāo)尺 (33)、倒U型玻璃管（29)構(gòu)成;所述測壓面板(27)與所述測壓底板(34)通過鉸鏈(36)相連； 所述的動壓標(biāo)尺(28)和靜壓標(biāo)尺(33)安裝在所述測壓面板(27)上;所述撐桿(35)設(shè)置在所 述測壓面板(27)的后側(cè)，所述測壓底板(34)上設(shè)有調(diào)節(jié)格槽(38)，所述撐桿(35)活動作用 在所述調(diào)節(jié)格槽(38)中； 所述倒U型玻璃管（29)底部一端與所述靜水壓力測管（3)相連，所述倒U型玻璃管（29) 底部的另一端與所述動水壓力測管(4、6、7、9、10)相連;所述倒U型玻璃管(29)頂部通過吸 氣管(31)與所述氣筒(32)作用相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述右開 口 U型豎梁（2)底部與左側(cè)U型底梁（5)通過焊接連接成整體，左開口 U型豎梁（11)底部與右 偵扣型底梁(8)通過焊接連接成整體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述動水 壓力測管(4、6、7、9、10)與左右開口U型豎梁通過聯(lián)接搭板（14)和測壓管搭板（16)連接并通 過固定螺栓(15)固定，動水壓力測管(4、6、7、9、10)側(cè)面固定焊接設(shè)有滑動槽板(19)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述動壓 標(biāo)尺(28)和靜壓標(biāo)尺(33)刻度的基準(zhǔn)面相同。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述靜水 壓力測管(3)為不銹鋼中空管，底部密封，在垂直于水流方向上均勻布置間隔為50mm直徑為 8mm~10mm的靜水測壓孔(37)，靜水壓力測管(3)的上端通過靜壓膠管接頭（17)與靜壓接管 (23)相連。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述動水 壓力測管(4、6、7、9、10)為不銹鋼中空管，底部密封，在正對水流方向上，均勻布置間隔為 50mm直徑為8mm~10mm的動水測壓孔（18 )，動水壓力測管(4、6、7、9、10)上端通過動壓膠管 接頭(24)與動壓接管(25)相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述倒U 型玻璃管(29)底部兩端均通過異徑膠管接頭(26)分別與靜壓接管(23)和動壓接管（25)相 連。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，其特征在于:所述氣筒 (32)內(nèi)置反向皮碗，氣筒(32)與吸氣管(31)相連，吸氣管(31)上設(shè)有旋閥（30)。
【專利摘要】一種伸縮式自適應(yīng)矩形渠槽量水設(shè)備，屬于水利水電工程和農(nóng)業(yè)水利工程技術(shù)領(lǐng)域，包括矩形渠槽左側(cè)岸、矩形渠槽右側(cè)岸和矩形渠槽底；還由伸縮量水裝置、測壓裝置和氣筒連接組成；矩形渠槽左側(cè)岸和矩形渠槽右側(cè)岸上設(shè)有量水插槽，伸縮量水裝置設(shè)置在量水插槽中，測壓裝置連接設(shè)置在伸縮量水裝置的上方，氣筒連接設(shè)置在測壓裝置的頂端；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、工作原理清晰，通過調(diào)節(jié)折疊桿的伸縮，改變量水設(shè)備的寬度，適應(yīng)不同寬度渠道的量水要求。本實用新型可在測試現(xiàn)場安裝，測試時間短，測試結(jié)束后拆卸便捷，可迅速轉(zhuǎn)移到下一個測試現(xiàn)場，十分機動靈活，對測試人員的文化程度要求不高，經(jīng)過簡單的培訓(xùn)，即可進行使用、維護保養(yǎng)也十分簡單。
【IPC分類】E02B13/00, G01F1/34
【公開號】CN205348134
【申請?zhí)枴緾N201620011471
【發(fā)明人】朱紅耕, 卜舸, 粱瑞陽
【申請人】揚州大學(xué)
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月7日