專利名稱：一種徑流流量打點式測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種與山地小流域徑流收集系統(tǒng)配套的流量測定儀，主要應(yīng)用于小流域潛流、裂隙流、泉水的監(jiān)測及人工模擬降雨徑流實驗，屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水蓄水的小型水利工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在小流域水文監(jiān)測中，主要包括出口流量的監(jiān)測、降雨的監(jiān)測及坡面徑流小區(qū)的監(jiān)測，其中坡面徑流小區(qū)的監(jiān)測是三者中的弱點，原因主要是第一利用水位一流量關(guān)系基本原理監(jiān)測小流域出口流量的量水堰法，在保證測量精度的情況下，其最小測流量均在30m3/h以上，很難對更小流量的動態(tài)變化過程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。第二，利用翻斗技術(shù)來進(jìn)行測流，特別是在降雨的監(jiān)測中雖然已有所應(yīng)用，但記錄問題一直是影響翻斗技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的重要因素。目前，以“開關(guān)信號”為核心的事件記錄儀或數(shù)據(jù)采集器雖然能較好的完成記錄問題，但是，其價格比較昂貴，難以普遍應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單，記錄成本低的徑流流量打點式測定儀，以加強(qiáng)小流域水文監(jiān)測的力度，并提高其質(zhì)量。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的這種徑流流量打點式測定儀，其基本結(jié)構(gòu)是由集水翻斗，翻轉(zhuǎn)軸和軸承，記錄筆和記錄紙構(gòu)成，其特征在于所述測定儀的記錄筆的后端與翻斗翻轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的凸起觸點相接觸；記錄紙設(shè)置于卷筒上，卷筒中心設(shè)置螺桿軸和支撐于支架上的螺母，螺桿軸的端部有銷軸沿著時鐘轉(zhuǎn)盤的滑槽滑動。
所述的徑流流量打點式測定儀的記錄筆后端設(shè)置觸點與翻斗翻轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的凸輪盤的上凸起觸點相接觸。
所述的徑流流量打點式測定儀的記錄筆的筆桿上設(shè)置復(fù)位彈簧。
所述的徑流流量打點式測定儀的時鐘轉(zhuǎn)盤設(shè)置于時鐘中間的指針座上。
所述的徑流流量打點式測定儀的測定儀底板上還設(shè)置集水量調(diào)節(jié)螺栓。
所述的徑流流量打點式測定儀的時鐘轉(zhuǎn)盤活動架持在時鐘的指針驅(qū)動軸上。
本實用新型提供了一種以直接的方式測得任意時段的水流流量并自動記錄的徑流流量測定儀。它與量水堰法相比具有以下優(yōu)點，第一，避開了水位測定中普遍存在而尚未解決的由于水溫變化對浮子或壓力傳感器產(chǎn)生影響所帶來的誤差；第二，避免了小流量情況下，由于水的表面張力作用而造成的堰板對水流的影響。與現(xiàn)有事件記錄儀或數(shù)據(jù)采集器相比，結(jié)構(gòu)簡單、運行管理方便，不使用電力，更適于野外試驗數(shù)據(jù)的采集，特別是價格比較便宜。


圖1是本實用新型徑流流量打點式測定儀的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的俯視圖圖3是圖1的A-A剖面圖圖4是圖1的局部放大圖圖中1、被測水流的出水口 2、集水漏斗 3、集水量調(diào)整螺栓4、凸輪盤 5、凸輪觸電 6、記錄筆觸點 7、復(fù)位彈簧8、記錄紙卷筒 9、螺桿軸 10、螺母 11、記錄紙 12、底板13、螺母支架 14、時鐘旋轉(zhuǎn)盤 15、時鐘 16記錄筆架17、排水槽 18、軸承架 19、翻斗翻轉(zhuǎn)軸 20、軸承座21、集水翻斗 22、記錄筆套 23、記錄筆24、滑槽 25、銷軸具體實施方式
圖1所示，本實用新型的流量測定儀主要由集水驅(qū)動記錄筆打點和記錄紙自動運轉(zhuǎn)兩大部分構(gòu)成，集水驅(qū)動記錄筆打點部分主要結(jié)構(gòu)是由兩個互為反向設(shè)置的集水翻斗21支撐于翻轉(zhuǎn)軸19上構(gòu)成，當(dāng)山澗小溪的流水或人工降雨的流水從出水口1流出，通過集水漏斗2，進(jìn)入其中的一個集水翻斗21內(nèi)，水達(dá)到一定量時，集水翻斗21便會自動翻轉(zhuǎn)，安裝在兩個集水翻斗翻轉(zhuǎn)軸19上的凸輪盤4的凸輪觸點5便會擠壓一次記錄筆23的觸點6，隨即記錄筆將在記錄紙11上完成一次打點任務(wù)，當(dāng)瞬時擠壓外力消失后，記錄筆將在復(fù)位彈簧7的作用下恢復(fù)到原來的狀態(tài)。同時，被測水流注入另一個集水翻斗內(nèi)，從而保證水流監(jiān)測的連續(xù)性。通過調(diào)整集水量調(diào)節(jié)螺栓的高度，調(diào)節(jié)集水翻斗的平衡點，達(dá)到控制集水翻斗的翻轉(zhuǎn)頻率的目的。
本實用新型的記錄紙11運轉(zhuǎn)部分主要包括設(shè)置于底板12上的時鐘15，時鐘發(fā)條驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)盤14帶動記錄紙卷筒8水平旋轉(zhuǎn)；記錄紙卷筒8中間設(shè)置螺桿軸9和銷軸25，螺桿軸上設(shè)置固定在支架13上的螺母10，當(dāng)時鐘旋轉(zhuǎn)盤14旋轉(zhuǎn)時，帶動記錄紙卷筒8的螺桿軸9旋轉(zhuǎn)，在螺母10的作用下，螺桿軸以固定螺距作上下運動，銷軸沿著時鐘旋轉(zhuǎn)盤的滑槽24上下滑動，這樣記錄紙就可以時間為單位同時作水平和垂直的相對運動；記錄筆隨著被測集水流量的大小，變換打點頻率，單位時間的流量產(chǎn)生的打點軌跡以螺旋曲線的形狀被反應(yīng)在記錄紙11上，實現(xiàn)對水流流量的連續(xù)記錄。當(dāng)記錄紙走到盡頭，可人工將螺桿軸的銷軸25拔出，轉(zhuǎn)動記錄紙卷筒8將螺桿軸9復(fù)位，開始下一記錄周期。
在實際應(yīng)用中，設(shè)定時鐘分針上的齒輪齒數(shù)和記錄紙卷筒的周長和高度，螺桿軸的螺距，則得到記錄紙的連續(xù)使用時間。再設(shè)定集水翻斗的翻轉(zhuǎn)容積，得到記錄筆打點的距離分辨率或時間分辨率。
本實用新型可以根據(jù)被監(jiān)測流量的實際變化情況，重新調(diào)整以上參數(shù)，從而提高系統(tǒng)的測量精度。
權(quán)利要求1.一種徑流流量打點式測定儀，其基本結(jié)構(gòu)是由集水翻斗(2)，翻轉(zhuǎn)軸(19)和軸承(20)，記錄筆(23)，和記錄紙(11)構(gòu)成，其特征在于所述測定儀的記錄筆(23)的后端與翻斗翻轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的凸起觸點相接觸；記錄紙設(shè)置于卷筒(8)上，卷筒中心設(shè)置螺桿軸(9)和支撐于支架(13)上的螺母(10)，螺桿軸(9)的端部有銷軸(25)沿著時鐘旋轉(zhuǎn)盤(14)的滑槽(24)滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑流流量打點式測定儀，其特征在于所述的記錄筆(23)的后端設(shè)置觸點(6)與翻斗翻轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的凸輪盤(4)的上凸起觸點(5)相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的徑流流量打點式測定儀，其特征在于所述的記錄筆(23)的筆桿上設(shè)置復(fù)位彈簧(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑流流量打點式測定儀，其特征在于所述的時鐘轉(zhuǎn)盤(14)設(shè)置于時鐘中間的指針座上，。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑流流量打點式測定儀，其特征在于所述的測定儀底板(12)上還設(shè)置集水量調(diào)節(jié)螺栓(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑流流量打點式測定儀，其特征在于所述的時鐘轉(zhuǎn)盤(14)活動架持在時鐘指針驅(qū)動軸上。
專利摘要本實用新型提供一種徑流流量打點式測定儀，其基本結(jié)構(gòu)是由集水翻斗，翻轉(zhuǎn)軸和軸承，記錄筆和記錄紙構(gòu)成，其特征在于所述測定儀的記錄筆的后端與翻斗翻轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的凸起觸點相接觸；記錄紙設(shè)置于卷筒上，卷筒中心設(shè)置螺桿軸和支撐于支架上的螺母，螺桿軸的端部有銷軸沿著時鐘轉(zhuǎn)盤的滑槽滑動。這種徑流流量打點式測定儀，與量水堰法相比避免了小流量情況下，由于水的表面張力作用而造成的堰板對水流的影響。與現(xiàn)有事件記錄儀或數(shù)據(jù)采集器相比，結(jié)構(gòu)簡單、運行管理方便，不使用電力，更適于野外試驗數(shù)據(jù)的采集，特別是價格比較便宜。
文檔編號G01F1/704GK2636203SQ03269640
公開日2004年8月25日 申請日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者曹建生, 張萬軍 申請人:中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所