一種變換量水堰過水斷面形狀的方法及量水堰結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變換量水堰過水斷面形狀的方法及量水堰結構。其方法是在現(xiàn)有量水堰1的梯形堰流板2上游面設置一對可拆卸葉片4，可拆卸葉片頂部經轉動軸7與梯形堰流板的梯形缺口兩頂點鉸接；一對可拆卸葉片對稱設置，可拆卸葉片側邊經啟閉裝置5與量水堰側邊連接；通過啟閉裝置推動可拆卸葉片向中間閉合形成三角形過水斷面9，或拉動可拆卸葉片向兩邊開啟讓開梯形堰流板上的梯形缺口形成梯形過水斷面8。本發(fā)明通過啟閉裝置推動一對可拆卸葉片閉合或打開，閉合時，將原有的梯形過水斷面變換成三角形過水斷面。從而可根據(jù)通過量水堰的流量改變量水堰的過水斷面，從而提高流量測量的精度。很好的解決了現(xiàn)有技術的不足。
【專利說明】一種變換量水堰過水斷面形狀的方法及量水堰結構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變換量水堰過水斷面形狀的方法及量水堰結構，屬于水利水電工程中流量測量【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在水利水電工程中為了解和掌握水溝的流量，通常需要在水溝上設置量水堰。現(xiàn)有的量水堰通常包括堰槽，堰槽內設有垂直堰流板，垂直堰流板上設有缺口，使水流由缺口通過時具有銳緣堰流的性質。在距堰流板上游3?5倍最大過堰水深處設水尺或堰流計，根據(jù)水尺或儀器讀數(shù)，即可按相關公式或事先繪制好的水位流量圖表得到流量。目前堰流板上的缺口形狀多為三角形或梯形:三角形缺口的頂角向下，頂角通常為90°的直角；梯形缺口的斷面一般為一上寬下窄的梯形缺口，梯形缺口的側邊通常為傾斜度為4:1的斜邊。為了提高量測的精度，盡可能采用自由溢流。
[0003]實際工程中，由于工程區(qū)的滲流量受外部和內部環(huán)境的影響，是一個動態(tài)變化的過程，即表現(xiàn)是在某一時點或者時段滲流流量很大，而在其它時段，滲流流量又很小，因此需要精確測量工程區(qū)個時間段的滲流流量，從而做出及時有效的應對措施。現(xiàn)有量水堰垂直堰流板上的缺口形狀是固定不變的。當缺口形狀為三角形時，可以在較小流量時獲得較高的水頭，具有較高的量測精度，但是當流量較大時，因其測量范圍有限而不能滿足測量精度；如果量水堰垂直堰流板上的缺口形狀為梯形時，過流量能力提高，可以滿足較大流量的測量精度，但流量較小時測量精度較低。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種變換量水堰過水斷面形狀的方法及量水堰結構，以解決現(xiàn)有量水堰只有一種形狀過水斷面，因而無法滿足不同水位流量測量精度的問題。
[0005]本發(fā)明的技術方案:
本發(fā)明的一種變換量水堰過水斷面形狀的方法為，該方法是在現(xiàn)有量水堰的梯形堰流板上游面設置一對可拆卸葉片，可拆卸葉片頂部經轉動軸與梯形堰流板的梯形缺口兩頂點鉸接；一對可拆卸葉片對稱設置，可拆卸葉片側邊經啟閉裝置與量水堰側邊連接；通過啟閉裝置推動可拆卸葉片向中間閉合形成三角形過水斷面，或拉動可拆卸葉片向兩邊開啟讓開梯形堰流板上的梯形缺口形成梯形過水斷面。
[0006]前述方法中，所述三角形過水斷面的底角為90°。
[0007]前述方法中，所述梯形過水斷面為辛普萊梯形，其斜邊在高度方向的傾斜比為4:1。
[0008]前述方法中，所述一對可拆卸葉片的閉合面和梯形堰流板的上游面均設有止水片；以提高量水堰處于三角形過水斷面時連接縫隙處的密封性。
[0009]前述方法中，所述梯形堰流板上游設有堰流計；堰流計的信號輸出端經電纜與外部信號處理裝置的輸入端連接；以便于實時監(jiān)控流量并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)快速做出控制反應。
[0010]按上述方法構成的本發(fā)明的一種變換量水堰過水斷面形狀的量水堰結構為，該結構包括量水堰，量水堰內設有梯形堰流板；所述梯形堰流板的梯形缺口兩頂點經轉動軸與一對可拆卸葉片的頂點鉸接；一對可拆卸葉片的側邊經啟閉裝置與可拆卸葉片的側邊連接。
[0011]前述量水堰結構中，所述梯形堰流板的梯形缺口邊緣為傾斜面，傾斜面向下游方向傾斜45 °形成喇叭口梯形缺口。
[0012]前述量水堰結構中，所述一對可拆卸葉片的閉合面和梯形堰流板的上游面均設有止水片。
[0013]前述量水堰結構中，所述梯形堰流板上游設有堰流計；堰流計的信號輸出端經電纜與外部信號處理裝置的輸入端連接。
[0014]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明將量水堰的堰流板設置成適應最大流量的梯形堰流板，并在梯形堰流板的梯形缺口兩頂點鉸接一對可拆卸葉片，通過啟閉裝置推動一對可拆卸葉片閉合或打開，閉合時，將原有的梯形過水斷面變換成三角形過水斷面。從而可根據(jù)通過量水堰的流量改變量水堰的過水斷面，從而提高流量測量的精度。很好的解決了現(xiàn)有技術的不足。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明水斷面為梯形時的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明水斷面為三角形時的結構示意圖；
圖3是梯形堰流板下游面的結構示意圖；
圖4是圖3的主視圖；
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是圖5中A-A剖視圖。
[0016]附圖中的標記為:1-量水堰，2-梯形堰流板，3-止水片，4-可拆卸葉片，5-啟閉裝置，6-堰流計，7-轉動軸，8-梯形過水斷面，9-三角形過水斷面，10-傾斜面。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0018]本發(fā)明的一種變換量水堰過水斷面形狀的方法為，如圖1和圖2所示:該方法是在現(xiàn)有量水堰I的梯形堰流板2上游面設置一對可拆卸葉片4，可拆卸葉片4頂部經轉動軸7與梯形堰流板2的梯形缺口兩頂點鉸接；一對可拆卸葉片4對稱設置，可拆卸葉片4側邊經啟閉裝置5與量水堰I側邊連接；通過啟閉裝置5推動可拆卸葉片4向中間閉合形成三角形過水斷面9，三角形過水斷面9的底角為90° ;通過啟閉裝置5可拉動可拆卸葉片4向兩邊開啟讓開梯形堰流板2上的梯形缺口形成梯形過水斷面8，梯形過水斷面8為辛普萊梯形，其斜邊在高度方向的傾斜比為4:1。一對可拆卸葉片4的閉合面和梯形堰流板2的上游面均設有止水片3 ;以提高量水堰I處于三角形過水斷面9時連接縫隙處的密封性。梯形堰流板2上游設有堰流計6 ;堰流計6的信號輸出端經電纜與外部信號處理裝置的輸入端連接；以便于實時監(jiān)控流量并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)快速做出控制反應。
[0019]按照上述方法構成的本發(fā)明的一種變換量水堰過水斷面形狀的量水堰結構為，如圖1和圖2所示，該結構包括量水堰1，量水堰I內設有梯形堰流板2 ;所述梯形堰流板2的梯形缺口兩頂點經轉動軸7與一對可拆卸葉片4的頂點鉸接；一對可拆卸葉片4的側邊經啟閉裝置5與可拆卸葉片4的側邊連接。梯形堰流板2的梯形缺口邊緣為傾斜面10，傾斜面10向下游方向傾斜45°形成喇叭口梯形缺口。一對可拆卸葉片4的閉合面和梯形堰流板2的上游面均設有止水片3。梯形堰流板2上游設有堰流計6 ;堰流計6的信號輸出端經電纜與外部信號處理裝置的輸入端連接。
實施例
[0020]具體實施時，量水堰I可設在水利工程水溝渠的直線段上，使量水堰I上的梯形堰流板2與來水方向垂直。量水堰I和梯形堰流板2均為鋼板制件。梯形堰流板2上設有一對可拆卸葉片4，一對可拆卸葉片4可沿梯形堰流板2的兩個上頂點旋轉，通過可拆卸葉片4的旋轉將原來的梯形過水斷面8進行部分遮擋轉換成三角形過水斷面9。可拆卸葉片4與啟閉裝置5連接，啟閉裝置5可以采用液壓或氣動缸。通過啟閉裝置5將兩塊可拆卸式葉片4完全關閉，形成三角形過水斷面9，同時設置于上游側的堰流計6將采集數(shù)據(jù)輸入外部接收端，計算實時水流流量，當計算出的水流流量較大時，即量水堰I內上游水位達到三角形堰的限制水位時，通過啟閉裝置5將兩塊可拆卸式葉片4完全打開，通過梯形堰流板2(固定式辛普萊梯形堰板)過流，同時設置于上游側的堰流計6將采集數(shù)據(jù)輸入外部接收端，計算實時水流流量，當計算出的水流流量恢復到三角形堰限制水位以內時，通過啟閉裝置5將兩塊可拆卸式葉片4完全關閉，形成三角形堰板過流，重復上述過程，即可通過設置于上游側的堰流計6將采集數(shù)據(jù)輸入外部接收端，計算實時水流流量，依據(jù)水流流量大小，控制兩塊可拆卸式葉片4的開合，使得一種可調式新型量水堰可以實現(xiàn)在三角形堰與辛普萊梯形堰之間的實時轉換，以達到無論是較大流量還是較小流量時，均能保證較高的量測精度的目的。
[0021]本發(fā)明克服了現(xiàn)有量水堰一旦設置完畢就難以更改其形式，只能控制一定流量范圍內的量測精度而無法同時滿足較大流量和較小流量時測量精度的不足。本發(fā)明在實施時，基本不用增加工程量和費用，即可實現(xiàn)量水堰可以根據(jù)水流流量的大小調節(jié)堰流板形式，同時可以根據(jù)不同的工程需要隨時更換不同尺寸的堰流板，進而在滿足工程不同需求的前提下精確測量每一個時間段的滲流流量。本發(fā)明結構簡單，適用范圍廣，制作成本低，安裝使用簡單方便。根據(jù)水流流量的大小調節(jié)堰流板形式，兼具三角形堰和辛普萊梯形堰的優(yōu)點，可測量范圍大，無論是較大流量還是較小流量時，均能保證較高的測量精度。本發(fā)明可隨時更換不同尺寸的葉片，而且操作簡單快捷，從而滿足不同工程的需要。本發(fā)明采用監(jiān)測數(shù)據(jù)自動化采集的方式，具有采集數(shù)據(jù)精確快速和處理數(shù)據(jù)準確高效的特點，大大地提高工作效率。
【權利要求】
1.一種變換量水堰過水斷面形狀的方法，其特征在于:該方法是在現(xiàn)有量水堰(I)的梯形堰流板(2)上游面設置一對可拆卸葉片(4)，可拆卸葉片(4)頂部經轉動軸(7)與梯形堰流板(2)的梯形缺口兩頂點鉸接；一對可拆卸葉片(4)對稱設置，可拆卸葉片(4)側邊經啟閉裝置(5)與量水堰(I)側邊連接；通過啟閉裝置(5)推動可拆卸葉片(4)向中間閉合形成三角形過水斷面(9)，或拉動可拆卸葉片(4)向兩邊開啟讓開梯形堰流板(2)上的梯形缺口形成梯形過水斷面(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述變換量水堰過水斷面形狀的方法，其特征在于:所述三角形過水斷面(9)的底角為90°。
3.根據(jù)權利要求2所述變換量水堰過水斷面形狀的方法，其特征在于:所述梯形過水斷面(8)為辛普萊梯形,其斜邊在高度方向的傾斜比為4:1。
4.根據(jù)權利要求3所述變換量水堰過水斷面形狀的方法，其特征在于:所述一對可拆卸葉片(4)的閉合面和梯形堰流板(2)的上游面均設有止水片(3);以提高量水堰(I)處于三角形過水斷面(9)時連接縫隙處的密封性。
5.根據(jù)權利要求4所述變換量水堰過水斷面形狀的方法，其特征在于:所述梯形堰流板(2)上游設有堰流計(6);堰流計(6)的信號輸出端經電纜與外部信號處理裝置的輸入端連接；以便于實時監(jiān)控流量并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)快速作出控制反應。
6.一種按權利要求1?5任一權利要求所述方法構成的變換量水堰過水斷面形狀的量水堰結構，包括量水堰(1)，量水堰(I)內設有梯形堰流板(2);其特征在于:所述梯形堰流板(2 )的梯形缺口兩頂點經轉動軸(7 )與一對可拆卸葉片(4 )的頂點鉸接；一對可拆卸葉片(4)的側邊經啟閉裝置(5)與可拆卸葉片(4)的側邊連接。
7.根據(jù)權利要求6所述變換量水堰過水斷面形狀的量水堰結構，其特征在于:所述梯形堰流板(2 )的梯形缺口邊緣為傾斜面(10 )，傾斜面(10 )向下游方向傾斜45 °形成喇叭口梯形缺口。
8.根據(jù)權利要求7所述變換量水堰過水斷面形狀的量水堰結構，其特征在于:所述一對可拆卸葉片(4)的閉合面和梯形堰流板(2)的上游面均設有止水片(3)。
9.根據(jù)權利要求8所述變換量水堰過水斷面形狀的量水堰結構，其特征在于:所述梯形堰流板(2)上游設有堰流計(6);堰流計(6)的信號輸出端經電纜與外部信號處理裝置的輸入端連接。
【文檔編號】G01F1/00GK104457859SQ201410633932
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權日:2014年11月12日
【發(fā)明者】彭浩 申請人:中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司