應(yīng)用于水文壓力等級評測系統(tǒng)中的流量測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及河流流量測量領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于水文壓力等級評測系統(tǒng)中 的流量測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 河流水文過程相當(dāng)復(fù)雜，涉及大量的數(shù)據(jù)和信息，因此選用合適的指標(biāo)來表征河 流水文特征顯得十分重要；自20世紀(jì)初以來，水文學(xué)家便開始采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計分析方法來解 決防洪、灌溉和供水等工程中的水文問題，此時選用的指標(biāo)主要有平均流量、偏度、洪峰、頻 率、枯水和洪水歷時曲線等；從20世紀(jì)90年代開始，流域生態(tài)系統(tǒng)管理和恢復(fù)成為了研究 熱點，學(xué)者們于是將研究重點轉(zhuǎn)向了水文情勢改變對生態(tài)系統(tǒng)的影響；由于生態(tài)水文過程 需要考慮水文過程、生態(tài)過程及其耦合作用，因此大大增加了描述和度量的難度，于是生態(tài) 水文學(xué)家相繼建立了一系列的指標(biāo)體系來研究復(fù)雜的生態(tài)水文過程。
[0003] 1996年，Richter等建立了一套具有5類共32個參數(shù)的水文變異指標(biāo)（Indictors of Hydrologic Alteration, IHA)指標(biāo)體系，包括月流量大小、極端流量大小和歷時、極 端流量發(fā)生時間、高低脈沖流頻率和歷時、漲退水率等指標(biāo)，分析了美國Carolina州北部 Roanoke河建壩前后水文情勢的變化；2000年，Growns等建立了一套具有7類共333個參數(shù) 的指標(biāo)體系，包括月流量、長期流量、高流量、低流量、零流量、移動平均、漲退水率等指標(biāo)， 分析了澳大利亞東部受調(diào)節(jié)和未受調(diào)節(jié)河流的水流特征；2003年，Olden&Poff在總結(jié)了當(dāng) 時常用的171個水文指標(biāo)，并提出了一個基于統(tǒng)計的框架用于選擇服務(wù)于未來的生態(tài)水文 評價有用指標(biāo)。
[0004] 而在調(diào)研河流水文情況時，需要獲取各個河段的流量數(shù)據(jù)，且河段的取樣位置以 及取樣深度均會對水文壓力等級測評產(chǎn)生影響，所以在實際流量取樣中取樣位置、取樣深 度以及流量測量儀與水流的夾角均會對測量流量產(chǎn)生影響，所以流量測量儀器在取樣時， 流量測量儀的取樣位置均需要根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)定以及調(diào)整，而目前大部分的河流取樣 條件比較艱難，取樣人員只能在靠近河岸的河道邊進(jìn)行取樣，且遇到比較湍急的河流時，流 量取樣風(fēng)險較大，人員得不到安全保障，且測量不到河中心的流量以及河道底部的流量，所 以不利于水文壓力等級的評測，并且河道流量的取樣頻率高，導(dǎo)致測量流量時比較麻煩，所 以現(xiàn)有的流量測量設(shè)備不適用于水文壓力等級評測系統(tǒng)。
[0005] 鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于，提供一種應(yīng)用于水文壓力等級評測系統(tǒng)中的流量測量儀，用 以克服上述技術(shù)缺陷。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種應(yīng)用于水文壓力等級評 測系統(tǒng)中的流量測量儀，包括：
[0008] 一基座，其固定設(shè)置在河岸上；
[0009] -橫向長度調(diào)節(jié)塊，其橫向連接在所述基座上；
[0010] -豎向深度調(diào)節(jié)塊，其豎向連接在所述橫向長度調(diào)節(jié)塊上，且所述豎向深度調(diào)節(jié) 塊通過所述橫向長度調(diào)節(jié)塊來實現(xiàn)橫向位移；
[0011] 一采樣模塊，其設(shè)置在所述豎向深度調(diào)節(jié)塊上，用以測量河道內(nèi)的水流流量，且所 述采樣模塊通過所述豎向深度調(diào)節(jié)塊來調(diào)節(jié)其在水中的深度；
[0012] -斜度調(diào)節(jié)模塊，其兩端分別設(shè)置在所述豎向深度調(diào)節(jié)塊以及所述采樣模塊上， 用以調(diào)節(jié)所述采樣模塊與所述豎向深度調(diào)節(jié)塊之間的夾角。
[0013] 較佳的，所述橫向長度調(diào)節(jié)塊包括橫移管以及橫螺桿，所述橫移管內(nèi)壁上設(shè)置有 內(nèi)螺紋并且所述橫移管外壁上沿其軸向開設(shè)有橫向?qū)虿?，所述橫螺桿橫向設(shè)置在所述基 座上并可做回轉(zhuǎn)運動，所述橫螺桿螺紋連接在所述橫移管內(nèi)，所述基座上設(shè)置有橫向?qū)?爪并且所述橫向?qū)蜃υO(shè)置在所述橫向?qū)虿蹆?nèi)用以限制所述橫移管轉(zhuǎn)動。
[0014] 較佳的，所述豎向深度調(diào)節(jié)塊包括固定架、蝸輪、蝸桿、電機(jī)、軸承、豎螺母以及豎 螺桿，所述固定架固定在所述橫移管上，所述軸承的外圈固定在所述固定架內(nèi)，所述豎螺母 的一端與所述蝸輪同軸連接并且所述豎螺母的另一端同軸固定在所述軸承的內(nèi)圈里，所述 豎螺桿螺紋連接在所述豎螺母內(nèi)，所述豎螺桿上沿其軸向開設(shè)有豎向?qū)虿?，所述固定?上設(shè)置有豎向?qū)蜃?，所述豎向?qū)蜃υO(shè)置在所述豎向?qū)虿蹆?nèi)用以限制所述豎螺桿轉(zhuǎn) 動，所述蝸桿與所述電機(jī)的電機(jī)軸聯(lián)動連接并且所述蝸桿與所述蝸輪嚙合。
[0015] 較佳的，所述采樣模塊包括殼體，所述殼體頂部設(shè)置有球形腔，所述豎螺桿的底端 設(shè)置有圓球體并且所述圓球體安裝在所述球形腔內(nèi)從而使所述殼體在所述豎螺桿的底端 轉(zhuǎn)動。
[0016] 較佳的，所述斜度調(diào)節(jié)模塊包括液壓缸、液壓管道以及液壓馬達(dá)，所述液壓缸上設(shè) 置有活塞桿并且所述液壓缸與所述活塞桿分別鉸接在所述豎螺桿以及所述殼體上用以控 制所述殼體與所述豎螺桿之間的傾角，所述液壓馬達(dá)通過所述液壓管道與所述液壓缸連接 用以驅(qū)動所述活塞桿運動。
[0017] 較佳的，所述殼體內(nèi)設(shè)置有第一通道以及計量單元，所述計量單元設(shè)置在所述第 一通道內(nèi)用以測量水流流量。
[0018] 較佳的，所述殼體內(nèi)設(shè)置有容納腔，所述容納腔垂直于所述第一通道并且所述容 納腔的中部與所述第一通道連通，所述容納腔內(nèi)依次設(shè)置有閥芯以及彈簧，所述閥芯封堵 在所述第一通道內(nèi)，所述閥芯上設(shè)置有閥孔，所述彈簧的兩端分別與所述閥芯以及所述容 納腔的上端部抵觸連接。
[0019] 較佳的，所述殼體內(nèi)還開設(shè)有收縮腔、擴(kuò)散腔以及穩(wěn)定腔，所述收縮腔、擴(kuò)散腔以 及穩(wěn)定腔依次連通，并且所述收縮腔與外界連通用以將水引向擴(kuò)散腔，所述穩(wěn)定腔與所述 容納腔的下端部連通用以通過水壓將所述閥芯頂起從而使第一通道貫通。
[0020] 較佳的，所述容納腔為柱體狀并且所述容納腔的長度為L，所述閥芯為柱體狀，所 述閥芯與所述容納腔的底面積相等并且所述閥芯的長度為4/7L，所述彈簧長3/7L，所述第 一通道的直徑為1/7L，所述閥孔開設(shè)在所述閥芯上端部的2/4處。
[0021] 較佳的，所述彈簧的線徑公式為
，其中，Nc為所 述彈簧有效圈數(shù)，Dm3為所述彈簧的中徑，P為待測量河道的河水密度，g為重力加速度，h 為所述殼體在河水中的深度，S1為所述閥芯的底面積，S2為所述閥孔與所述第一通道連通 時所述彈簧的壓縮量，G為所述彈簧的剛性模數(shù)。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于：減少流量取樣時的風(fēng)險，保障取樣人員 的安全，能夠根據(jù)需要測量到河道任意位置的流量以及任意深度的流量，并且測量流量時 比較輕松，適用于水文壓力等級評測系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的應(yīng)用于水文壓力等級評測系統(tǒng)中的流量測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為圖1所示的A部放大示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明的橫移管側(cè)視圖。
[0026] 圖中：1_橫移管；2-橫螺桿；3-橫向?qū)虿郏?-橫向?qū)蜃Γ?-固定架；6-蝸 輪；7-蝸桿；8-電機(jī)；9-軸承；10-豎螺母；11-豎螺桿；12-豎向?qū)虿郏?3-豎向?qū)蜃Γ?14-殼體；15-球形腔；16-圓球體；17-液壓缸；18-活塞桿；19-液壓管道；20-液壓馬達(dá)； 21-第一通道；22-計量單元；23-容納腔；24-閥芯；25-彈簧；26-閥孔；27-收縮腔；28-擴(kuò) 散腔；29-穩(wěn)定腔；30-基座。
【具體實施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。
[0028] 如圖1所示，一種應(yīng)