河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)，它包括架設(shè)在待測模型兩岸的導(dǎo)軌，橫跨待測模型左、右岸安裝在導(dǎo)軌上的測橋，測橋可在導(dǎo)軌上水平移動；測橋上設(shè)有測車，測車可在測橋上水平運(yùn)動；測車上安裝有升降驅(qū)動裝置、升降架，升降架可垂向運(yùn)動；升降架上安裝有測桿和壓力傳感器；測桿上安裝有測量電極。測橋、測車、升降架的驅(qū)動與定位，以及測桿與水面的接觸均由計算機(jī)控制實現(xiàn)。本實用新型精確度高，自動化程度高，為完善模型試驗斷面流速分布自動測量系統(tǒng)及后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作，提供必要的檢測方法和檢測數(shù)據(jù)結(jié)果。
【專利說明】河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于河工模型試驗中的裝置，具體地是一種河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在水工、河工和港工等流體模型試驗中，特別是在河工模型的動床模型試驗中，需要對模型斷面的水位及流速等測量要素進(jìn)行測量，模型試驗斷面流速分布是必測項目，在進(jìn)行流速分布測量時，試驗斷面的左右水邊界是需要測量的，但是到目前為止，模型試驗斷面的左右水邊界還是由人工觀測得到的。
[0003]目前在模型試驗斷面流速測量中，常用的一種定點方法是:以斷面左水邊線為起點，先觀測記錄斷面左水邊，每隔一定的間距，測量該點垂線方向的各特定水深點處(由試驗人員根據(jù)試驗內(nèi)容定)的流速，當(dāng)?shù)贜點(左水邊+N倍測量間距)測量完成，第N+1點已達(dá)右岸則停止測量，觀測記錄右水邊線。該斷面流速測量完成。另外一種定點方法是以左岸導(dǎo)線點為起距點，每隔一定的間距作為測量點，該點能否測量由測量人員現(xiàn)場根據(jù)該點是否入水或水深是否滿足測量要求來判斷，當(dāng)?shù)谝稽c滿足測量要求時，觀測記錄左水邊點數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)完成已給定間距的流速測量，直到下一點已達(dá)右岸則停止測量，觀測記錄右水邊線，該斷面流速測量完成。
[0004]2011年我院參與國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項“我國大型河工模型試驗智能測控系統(tǒng)開發(fā)”(項目編號:2011YQ070055)分任務(wù)“長江防洪大模型量測系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)及示范(任務(wù)編號:2011YQ07005503 ) ”的研發(fā)工作，需要完成包括模型試驗斷面流速分布自動測量在內(nèi)的智能測控系統(tǒng)的開發(fā)，模型水面邊界自動識別系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)是該研究內(nèi)容之一。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有人工測量的不足，提供一種自動化程度高，精確度高的河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的目的是通過如下措施來達(dá)到的:它包括設(shè)置在模型兩岸的兩條導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上安裝有測橋；所述測橋橫跨待測模型左、右岸；所述可沿導(dǎo)軌水平運(yùn)動的測橋上設(shè)有測車，所述測車與測橋滑動連接，可沿測橋水平移動的測車上安裝有升降驅(qū)動定位裝置，所述升降驅(qū)動定位裝置上安裝有升降架，所述升降架與測車滑動連接，所述可上下運(yùn)動的升降架上安裝有測桿及壓力傳感器；所述測桿上安裝有測量電極。
[0007]進(jìn)一步地，所述測橋水平方向即X向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)；所述測車水平方向即Y向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)；所述升降架垂直方向即Z向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)。
[0008]本實用新型工作時，通過測橋、測車，升降架的移動控制測桿所在位置，通過測桿上的測量電極及壓力傳感器獲取測點的信息，識別水邊界。[0009]本實用新型采用現(xiàn)代測控技術(shù)自動識別模型試驗中模型斷面水面邊界，自動化程度高，為完善模型試驗斷面流速分布自動測量系統(tǒng)及后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作，提供必要的檢測方法和檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，具有可操作性強(qiáng)、精確度高、成本低廉等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)工作時的結(jié)構(gòu)示意圖
[0011]圖中:1_測橋，2-測車，3-升降架，4-測桿，5-壓力傳感器，6-測量電極，7-導(dǎo)軌。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施情況。
[0013]參閱附圖可知:本實用新型河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)，它包括設(shè)置在模型兩岸的兩條導(dǎo)軌7，導(dǎo)軌7上安裝有測橋I ;測橋I橫跨待測模型左、右岸；可沿導(dǎo)軌7水平運(yùn)動的測橋I上設(shè)有測車2，測車2與測橋I滑動連接，可沿測橋I水平移動的測車2上安裝有升降驅(qū)動定位裝置，升降驅(qū)動定位裝置內(nèi)置在測車2中，升降驅(qū)動定位裝置上安裝有升降架3，升降架3與測車2滑動連接，可上下運(yùn)動的升降架3上安裝有測桿4及壓力傳感器5 ;測桿4上安裝有測量電極6。
[0014]優(yōu)選地，測橋I水平方向即X向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)；測車2水平方向即Y向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)；升降架3垂直方向即Z向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)。
[0015]測量電極6的兩個電極相互絕緣，遇水后測量電極6之間的電阻比在空氣、模型岸邊及模型洲灘時地電阻小得多。
[0016]本實用新型工作時，通過測橋1、測車2，升降架3的移動控制測桿4所在位置，通過測桿上的測量電極5及壓力傳感器6獲取測點的信息，識別水邊界。
[0017]測量電極6的兩個電極相互絕緣，遇水后測量電極6之間的電阻比在空氣、模型岸邊及模型洲灘時地電阻小得多。本實用新型通過測桿上的測量電極及壓力傳感器獲取測點的信息，識別水邊界。
[0018]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以設(shè)計出若干更改和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
[0019]其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)，其特征在于: 它包括設(shè)置在模型兩岸的兩條導(dǎo)軌(7 )，所述導(dǎo)軌(7 )上安裝有測橋(I);所述測橋(I)橫跨待測模型左、右岸；所述可沿導(dǎo)軌(7)水平運(yùn)動的測橋(I)上設(shè)有測車(2)，所述測車(2)與測橋(I)滑動連接，可沿測橋(I)水平移動的測車(2)上安裝有升降驅(qū)動定位裝置，所述升降驅(qū)動定位裝置上安裝有升降架(3)，所述升降架(3)與測車(2)滑動連接，所述可上下運(yùn)動的升降架(3)上安裝有測桿(4)及壓力傳感器(5);所述測桿(4)上安裝有測量電極(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河工模型試驗水邊界識別測量系統(tǒng)，其特征在于: 所述測橋(I)水平方向即X向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)；所述測車(2)水平方向即Y向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)；所述升降架(3)垂直方向即Z向的驅(qū)動與定位由計算機(jī)通過有線數(shù)據(jù)控制或無線數(shù)據(jù)控制方式實現(xiàn)。
【文檔編號】G01C13/00GK203642922SQ201320796626
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】胡向陽, 許明, 朱勇輝, 許暉, 王敏, 周銀軍, 胡德超, 黃建成 申請人:長江水利委員會長江科學(xué)院