具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種泥沙顆粒模擬裝置，具體涉及一種具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球。
【背景技術(shù)】
[0002]受橋墩等涉水建筑物影響，橋墩迎水面易形成沖刷坑，為研宄沖刷坑內(nèi)泥沙運動機理，需要在實驗室模擬沖刷坑，放入泥沙顆粒，在一定水流條件下觀察泥沙顆粒運動情況。如圖3所示，其中一種重要研宄方法就是將單顆粒泥沙(粒徑l-3cm)放入沖刷坑中心，記錄泥沙顆粒跑出沖刷坑的時間，然后以一定時間為分界線，分別統(tǒng)計該時間內(nèi)泥沙顆粒跑出和未跑出沖刷的比值，從而獲取泥沙顆粒跑出沖刷坑的概率，改變沖刷坑尺度和水流條件，研宄對于泥沙顆粒跑出沖刷坑概率的的影響。目前泥沙顆粒跑出沖刷坑計時主要采用人工方式，由于該項試驗研宄需要進(jìn)行大樣本試驗，人工方式工作量大、誤差大，難以長時間研宄。因此，實用新型一種具有自動計時功能的模擬沙，對于研宄沖刷坑內(nèi)泥沙運動至關(guān)重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，大幅提高計時準(zhǔn)確性，減小了人工釋放小球初始計時誤差。
[0004]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，包括內(nèi)部中空的模擬球主體、進(jìn)水管、壓力傳感器、計時器和數(shù)據(jù)接口，所述模擬球主體設(shè)有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔中心與模擬球主體球心成直線，進(jìn)水管安裝在第一孔中，第一孔遠(yuǎn)離模擬球主體的一端安裝有密封裝置，進(jìn)水管位于模擬球主體內(nèi)的一端與壓力傳感器連接，壓力傳感器與計時器相連，計時器與數(shù)據(jù)接口相連，數(shù)據(jù)接口安裝在第二孔中，第二孔遠(yuǎn)離模擬球主體中心的一端通過橡皮塞填堵。
[0005]作為優(yōu)選，所述密封裝置包含釋放器連接桿，釋放器連接桿插入到進(jìn)水管中，釋放器連接桿外套有沿釋放器連接桿自由上下滑動的固定架，釋放器連接桿頭部設(shè)有把手。
[0006]作為優(yōu)選，所述第一孔直徑與釋放器連接桿的直徑相同，釋放器連接桿與第一孔為間隙配合。
[0007]作為優(yōu)選，所述第一孔為錐形孔，釋放器連接桿的底部為與錐形孔錐度一樣的錐形狀。
[0008]有益效果:本實用新型的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，具有以下優(yōu)點:
[0009]1、實現(xiàn)泥沙顆粒模擬球的跑出沖刷坑的自動計時，解決了人工計時工作量大、誤差大等冋題；
[0010]2、該實用新型一旦釋放模擬球，即可通過壓力傳感器觸發(fā)計時器自動計時，大幅提高計時準(zhǔn)確性，減小了人工釋放小球初始計時誤差；
[0011]3、該實用新型的模擬球可以通過調(diào)節(jié)材料配比，改變比重，可制成不同規(guī)格模擬球；
[0012]4、該實用新型設(shè)計了數(shù)據(jù)接口，讀取數(shù)據(jù)時防止了對模擬球的破壞，實現(xiàn)了多次重復(fù)使用，大幅降低了試驗成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為一種密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實用新型的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1所示，本實用新型的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，包括內(nèi)部中空的模擬球主體1、進(jìn)水管2、壓力傳感器3、計時器4和數(shù)據(jù)接口 5，所述模擬球主體I設(shè)有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔中心與模擬球主體I球心成直線，進(jìn)水管2內(nèi)安裝在第一孔中，第一孔遠(yuǎn)離模擬球主體I的一端安裝有密封裝置，進(jìn)水管2位于模擬球主體I內(nèi)的一端與壓力傳感器3連接，壓力傳感器3與計時器4相連，計時器4與數(shù)據(jù)接口 5相連，數(shù)據(jù)接口 5安裝在第二孔中，第二孔遠(yuǎn)離模擬球主體I中心的一端通過橡皮塞填堵。
[0018]如圖2所示，密封裝置包含釋放器連接桿6，釋放器連接桿6插入到進(jìn)水管2中，釋放器連接桿6外套有沿釋放器連接桿6自由上下滑動的固定架7，釋放器連接桿6頭部設(shè)有把手，所述第一孔直徑與釋放器連接桿6的直徑相同，釋放器連接桿6與第一孔為間隙配入口 ο
[0019]在本實用新型中，第一孔也可以為錐形孔，釋放器連接桿6的底部為與錐形孔錐度一樣的錐形狀。通過帶錐度的釋放器連接桿6插入到錐形孔中，錐形孔由于開口大，插入方便，而且釋放器連接桿6插入到錐形孔中，插的更牢固，密封性更好。
[0020]壓力傳感器3布置于球心，其壓力數(shù)據(jù)與進(jìn)水管所處方向無關(guān)，始終為模擬球中心處水壓力。
[0021]在本實用新型中，所述模擬球主體I采用樹脂與石膏，通過調(diào)節(jié)材料配比，改變比重，可制成不同規(guī)格模擬球。
[0022]根據(jù)上述的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球的模擬計時方法，包括以下步驟:
[0023](I)拔出數(shù)據(jù)接口孔橡皮塞，將釋放器連接桿6插人模擬球進(jìn)水管中2，進(jìn)水管2中空氣被壓縮經(jīng)第二孔排除，進(jìn)水管中空氣仍為普通大氣壓，從而壓力傳感器3感知普通大氣壓力，再用橡皮塞填堵第二孔；
[0024](2)釋放器接桿與模擬球進(jìn)入水體至沖刷坑床面，即沖刷坑的最底端，拉動釋放器接桿，模擬球主體I在固定架7作用下脫落，壓力傳感器3通過進(jìn)水管2感知水深，計時器4開始計時tp并記錄初始水深D1;
[0025](3)當(dāng)壓力傳感器3感知水深小于D1-H時，其中H為沖刷坑與床面高度差，表明泥沙顆粒模擬球跑出了沖刷坑，停止計時t2，則模擬球跑出沖刷坑的時間為:At =、-、通過數(shù)據(jù)接口 5讀取計時器4的數(shù)據(jù)；
[0026](4)重復(fù)步驟(I)?(3)，直至實驗結(jié)束。
[0027]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，還可以做出若干改進(jìn)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。
【主權(quán)項】
1.具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，其特征在于:包括內(nèi)部中空的模擬球主體、進(jìn)水管、壓力傳感器、計時器和數(shù)據(jù)接口，所述模擬球主體設(shè)有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔中心與模擬球球心成直線，進(jìn)水管安裝于第一孔，第一孔遠(yuǎn)離模擬球主體的一端設(shè)密封裝置，進(jìn)水管位于模擬球主體內(nèi)的一端與壓力傳感器連接，壓力傳感器與計時器相連，計時器與數(shù)據(jù)接口相連，數(shù)據(jù)接口安裝于第二孔，第二孔遠(yuǎn)離模擬球主體中心的一端通過橡皮塞填堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，其特征在于:所述密封裝置包含釋放器連接桿，釋放器連接桿插入到進(jìn)水管中，釋放器連接桿外套有沿釋放器連接桿自由上下滑動的固定架，釋放器連接桿頭部設(shè)有把手。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，其特征在于:所述第一孔直徑與釋放器連接桿的直徑相同，釋放器連接桿與第一孔為間隙配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，其特征在于:所述壓力傳感器設(shè)置于球心。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有自動計時功能的泥沙顆粒模擬球，該模擬球包括內(nèi)部中空的模擬球主體、進(jìn)水管、壓力傳感器、計時器和數(shù)據(jù)接口，模擬球主體設(shè)有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔中心與模擬球球心成直線，進(jìn)水管安裝于第一孔，第一孔遠(yuǎn)離模擬球主體的一端安裝有密封裝置，進(jìn)水管一端與壓力傳感器連接，壓力傳感器通過計時器與數(shù)據(jù)接口連接，數(shù)據(jù)接口安裝于第二孔，第二孔遠(yuǎn)離模擬球主體中心一端通過橡皮塞填堵。本實用新型實現(xiàn)了泥沙顆粒模擬球自被釋放到跑出沖刷坑的自動計時，解決了人工計時工作量大問題；本實用新型一旦釋放模擬球，即可通過壓力傳感器觸發(fā)計時器自動計時，減小了人工釋放導(dǎo)致的初始計時誤差。
【IPC分類】G01M10-00
【公開號】CN204535954
【申請?zhí)枴緾N201520158727
【發(fā)明人】唐洪武, 肖洋, 陳紅, 陳珺, 丁赟, 張匯明, 謝小磊
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月20日