專利名稱：一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種測量并調(diào)控灌區(qū)渠道流量的裝置，特別涉及一種可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置。
背景技術(shù)：
目前，應用于灌區(qū)的量水設施有三種，第一種是量水建筑物，包括啟閉式閘、涵、跌水、拱涵、渡槽、倒虹吸、標準斷面等，雖然量水建筑物建造經(jīng)濟簡單，但是建筑物的建筑標準對量水精度影響很大，并且需要通過觀測、記錄、計算出所需的流量，工作繁瑣且人為操作給量水帶來較大誤差。第二種是特設量水設施，包括量水堰和量水槽，雖部分與電氣設備結(jié)合進行測流，但存在泥沙淤積的問題，還不能對流量進行調(diào)控，滿足不了灌區(qū)精準灌溉對分水流量的技術(shù)要求；而且與灌區(qū)渠道及渠系建筑物配套時往往不協(xié)調(diào)，配套率較低，標準化程度差，通用性不強。第三種是量水儀表，有超聲波流量計、電磁流量計、蝸輪流量計、流速儀、水表、壓力式水位計、浮子式水位計、超聲波水位計、激光水位計等，雖能較精確測流，但是還不能對渠道流量進行調(diào)節(jié)，而且由于價格高，安裝條件和運行條件苛刻等問題，還不能為廣大灌區(qū)接受。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，該裝置不僅可以對渠道流量進行精確測量，而且還可以設定配水流量對堰上水頭進行智能調(diào)節(jié)，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準灌溉對灌溉渠道分水流量的技術(shù)要求，還能夠有效地排除淤積在堰前的泥沙。本發(fā)明解決其技 術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過水槽、支座、橫梁、固定擋板和薄壁堰式閘板，所述橫梁通過支座架在過水槽中間，所述橫梁通過固定條和過水槽固定連接，其特征在于，電機上下移動槽通過固定板固定在所述橫梁的中間，步進電機安裝在所述電機上下移動槽內(nèi)，所述步進電機通過聯(lián)軸器與絲杠上端連接，所述絲杠穿過固定在橫梁中部的上、下兩個軸承通過動螺母與薄壁堰式閘板連接，所述軸承處各設置兩個螺母，所述步進電機通過電線與主控制器連接，所述主控制器與超聲波水位量測儀連接；所述薄壁堰式閘板中部有過水口，所述過水口的下端是薄壁堰頂，上端中部設有可動螺母，所述絲杠穿過可動螺母；所述固定擋板的下游側(cè)壁上設有排沙閘槽，排沙閘安裝在所述排沙閘槽內(nèi)；所述過水槽底部通過卡槽安裝有排沙板；所述排沙板上設有閘口 ；所述過水槽上安裝有固定擋板，所述固定擋板上設有排沙閘槽，排沙閘安裝在所述排沙閘槽內(nèi)，所述固定擋板底部設有排沙口。本發(fā)明可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水的下部設置固定擋板，以壅高水位，固定擋板底部設置排沙口，不排沙時用排沙閘擋住，排沙閘設在排沙閘槽內(nèi)，排沙口頂端設置排沙板，通過抽動排沙板提高排沙效率，減少堰前泥沙淤積，同時在堰前設置排沙板支撐肋，防止水壓使閘板撓度較大，使排沙板靈活抽動，并對排沙板起保護作用；裝置中部設置可動閘板即薄壁堰式閘板，閘板中部有過水口，過水口下部是薄壁堰頂，過水口上部閘板部分在中心處裝設可動螺母，該螺母通過絲杠連接，帶動閘板升降；裝置上部設有橫梁，在該橫梁中部上下各裝一個軸承，絲杠穿過軸承通過聯(lián)軸器與頂部步進電機相連，為減小絲杠轉(zhuǎn)動帶動薄壁堰式閘板的升降對步進電機產(chǎn)生的拉力和壓力，在橫梁上下軸承處對絲杠各設置兩個螺母，從而使絲杠帶動薄壁堰式閘板上升時，橫梁下軸承處的兩個螺母將作用力作用于橫梁，使絲杠帶動薄壁堰式閘板下降時，橫梁上軸承處的兩個螺母將作用力作用于橫梁，從而避免了絲杠對步進電機的拉力和壓力，對步進電機起到了保護作用；裝置的頂部設置電機固定板，并與橫梁相固定，電機固定板中部設置電機上下移動槽，便于將步進電機通過聯(lián)軸器與絲杠合適連接，同時便于將步進電機與絲杠分離并將步進電機拆下來進行檢修和維護。該裝置基于薄壁堰測流精確的水力學原理，結(jié)合自動控制技術(shù)，在裝置的上游安裝超聲波水位量測儀，用來對渠道內(nèi)的水位進行測量，并將測得的水位數(shù)據(jù)按照一定的頻率傳輸給主控制器，主控制器根據(jù)預設功能來調(diào)節(jié)步進電機的轉(zhuǎn)動，從而帶動薄壁堰式閘板的升降，實現(xiàn)預設流量控制的功能。本發(fā)明的有益效果是:在對渠道流量進行精確測量的同時，還能夠根據(jù)設定的流量智能調(diào)節(jié)水頭，使過流流量與設定流量在較小誤差范圍內(nèi)波動，并在施測時段內(nèi)進行計時，當使裝置停止運行時，在屏幕上顯示該段時間的通過水量，而且還可以根據(jù)設定的需水量和流量進行智能調(diào)節(jié)，在完成輸送設定供水量時自動停止工作，此外，利用排沙板可以高效便捷地排除堰前淤積的泥沙。


圖1是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的主視圖。圖2是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的a-a剖面圖。圖3是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的俯視圖。圖4是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置的運行控制圖。圖中，1.步進電機，2.聯(lián)軸器，3.電機固定板，4.絲杠，5.橫梁，6.軸承，7.排沙板，8.薄壁堰式閘板，9.側(cè)壁支座，10.裝置固定條，11.超聲波水位量測儀，12.電機上下移動槽，13.排沙閘，14.排沙閘槽，15.排沙口，16.薄壁堰頂，17.活動螺母，18.支撐肋，19過水口，20.過水槽，21.控制器，22.固定擋板。
具體實施例方式圖1從主視圖的角度給本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過水槽20、支座9、橫梁5、薄壁堰式閘板8，所述橫梁5通過支座9架在過水槽20中間，所述橫梁5通過固定條10和過水槽20固定連接，電機上下移動槽12通過固定板3固定在所述橫梁5的中間，步進電機I安裝在所述電機上下移動槽12內(nèi)，所述步進電機I通過聯(lián)軸器2與絲杠4上端連接，所述絲杠4穿過固定在橫梁5中部的上、下兩個軸承6通過動螺母與薄壁堰式閘板8連接，所述軸承6處各設置兩個螺母。圖2是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置的a-a剖面圖，固定擋板22固定在過水槽20底部 ，步進電機I通過電線與主控制器21連接，所述主控制器21與超聲波水位量測儀11連接；所述薄壁堰式閘板8中部有過水口 19，所述過水口 19的下端是薄壁堰頂16，上端中部設有可動螺母17，所述絲杠4穿過可動螺母17。圖3是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置的俯視圖，固定擋板22的下游側(cè)壁上設有排沙閘槽14，排沙閘13安裝在所述排沙閘槽14內(nèi)；所述過水槽20底部通過卡槽安裝有排沙板7 ;所述排沙板7上設有閘口 ；所述過水槽20上安裝有固定擋板22，所述固定擋板22上設有排沙閘槽14，排沙閘13安裝在所述排沙閘槽14內(nèi)，所述固定擋板22底部設有排沙口 15。當需要排沙時，所述排沙閘13穿過排沙板7上設置的閘口一直插到過水槽20底部將固定擋板22底部設有的排沙口 15封死，這時排沙板不排沙，當需要排沙時，把排沙閘13拉起來就可以。圖4給出了是本發(fā)明可調(diào)節(jié)水頭的智能薄壁堰式量水裝置的運行控制圖，主控制器21通過超聲波水位量測儀11傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對渠道內(nèi)的過水流量進行精確測量，并在顯示屏上顯示此時的水位和流量，超聲波水位量測儀按照一定頻率更新渠道內(nèi)定額水位數(shù)據(jù)，使得顯示屏上的數(shù)據(jù)按照一定頻率進行更新；二是通過鍵盤設定所需的過水流量，主控制器21通過超聲波水位量測儀11傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對步進電機I進行調(diào)控，帶動排沙閘13的升降，超聲波水位量測儀11按照一定頻率更新渠道內(nèi)定額水位數(shù)據(jù)，使得渠道過水流量與設定的流量在較小誤差范圍內(nèi)波動，執(zhí)行該功能的同時，主控制器21開始計時，待到裝置停止運行時，屏幕上顯示渠道水位、過水流量、過水時間和過水水量；三是通過鍵盤設定所需的過水流量和過水量，超聲波水位量測儀按照一定頻率更新渠道內(nèi)定額水位數(shù)據(jù)，使主控制器對閘板自動調(diào)節(jié)，并進行倒計時，待完成預定任務后裝置停止工作，閘板上升至預定的最1 位 置。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過水槽(20)、支座(9)、橫梁(5)，所述橫梁(5 )通過支座(9 )架在過水槽(20 )中間，所述橫梁(5 )通過固定條(10 )和過水槽(20 )固定連接，其特征在于，電機上下移動槽(12)通過固定板(3)固定在所述橫梁(5)的中間，步進電機(I)安裝在所述電機上下移動槽(12 )內(nèi)，所述步進電機(I)通過聯(lián)軸器(2 )與絲杠(4)上端連接，所述絲杠(4)穿過固定在橫梁(5)中部的上、下兩個軸承(6)通過動螺母與薄壁堰式閘板(8)連接，所述軸承(6)處各設置兩個螺母，所述步進電機(I)通過電線與主控制器(21)連接，所述主控制器(21)與超聲波水位量測儀(11)連接；所述薄壁堰式閘板(8)中部有過水口(19)，所述過水口(19)的下端是薄壁堰頂(16)，上端中部設有可動螺母(17)，所述絲杠(4)穿過可動螺母(17);所述過水槽(20)底部通過卡槽安裝有排沙板(7)；所述排沙板(7)上設有閘口 ；所述過水槽(20)上安裝有固定擋板(22)，所述固定擋板(22)上設有排沙閘槽(14)，排沙閘(13)安裝在所述排沙閘槽(14)內(nèi)，所述固定擋板(22)底部設有排沙口(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，其特征在于，所述排沙板(7)下邊設有 支撐肋(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可調(diào)水頭智能薄壁堰式量水裝置，包括過水槽、支座、橫梁，橫梁通過支座架在過水槽中間，橫梁通過固定條和過水槽固定連接，移動槽通過固定板固定在所述橫梁的中間，步進電機安裝在所述移動槽內(nèi)，步進電機通過聯(lián)軸器與絲杠上端連接，絲杠穿過固定在橫梁中部的上、下兩個軸承通過動螺母與薄壁堰式閘板連接，步進電機通過電線與主控制器連接，主控制器與超聲波水位量測儀連接；薄壁堰式閘板中部有過水口，過水口的下端是薄壁堰頂，固定擋板上設有排沙閘槽，排沙閘安裝在所述排沙閘槽內(nèi)；固定擋板底部設有排沙口。該裝置不僅可以對渠道流量進行精確測量，而且還可以設定配水流量對堰上水頭進行智能調(diào)節(jié)。
文檔編號E02B7/34GK103215929SQ201310126938
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月13日
發(fā)明者甄晶博, 呂宏興, 韓文霆, 彭向岐, 王冬, 周興彬, 王家琪, 龐靖男 申請人:西北農(nóng)林科技大學