专利名称：循环式水文泥沙标定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水文泥沙测验标定仪器。
背景技术：
泥沙测验是水文测验工作的重要组成部分，泥沙资料是防洪减灾、水资源保护和工程设计的重要依据。从20世纪50年代起，水文工作者就与国内有关科研单位合作研制过许多泥沙测验仪器。改革开放后，也试图从国外引进一些泥沙测验仪器。但是针对黄河的泥沙测验仪器一直没有得到很好的解决。目前黄河水文系统绝大部分的泥沙测验仍在使用瞬时式采样器取样，经置换等方法处理来计算含沙量。这种方法不仅劳动强度大，测量误差大，控制性差，数据处理麻烦。而且不能连续监测天然河道含沙量的变化过程。为此，黄委水文局立项研制泥沙在线监测仪器。在线泥沙测验仪器，可以迅速地监测和连续采集天然河道中含沙量数据，并将实测到的含沙量数据传输到黄河防汛指挥中心，有效地解决泥沙测验的时效性。泥沙在线监测仪器使用前需要进行标定工作，其标定工作的主要内容就是根据测站断面水流的水质、含沙量等情况建立受气温等因素变化的关系，以便仪器在测站正常投入应用。标定中对水体温度的稳定程度要求较高，目前没有合适的标定装置，需要进行研发。
发明内容本实用新型发明一种水文泥沙标定仪，该水文泥沙标定仪可根据“泥沙在线监测仪器”标定的要求将容器中的泥沙搅拌均匀，测试过程中的水温变化满足测试要求，水体中气泡不对测试结果造成较大影响，水流速度和水样浓度(含沙量)满足试验要求，仪器结构设计能够方便采样操作。标定仪中水流以循环方式流动，故称“循环式水文泥沙标定仪”。本发明是在线泥沙测验仪器研制的“助推火箭”，是在线泥沙测验仪器研制成功及有效应用的重要环节。本实用新型要解决的技术问题①扰沙的浓度仪器满足标定的含沙量指标；②泥沙粒度满足标定泥沙的粗细程度；③试验水体的大小满足标定泥沙的采集能力及标定精度、代表性标定过程中，水体温度的变化情况满足仪器要求；⑤满足标定过程中的测试项目、测试方法、测试能力要求；⑥标定过程中，对水体的扰动不应影响仪器标定的效果。技术方案本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是仪器主要结构测试水箱、前导流管、后导流管、中导流管为水平环形结构连接，形成水槽。水槽分管形和水箱形两部分。管形部分为封闭结构设计，主要进行水流加速及搅拌泥沙；水箱部分为开口结构设计，测试水箱侧壁用透明玻璃制作，主要方便安装试验仪器及便于试验操作。水槽边壁设计为流线型或光滑过渡型。管形部分内部设计一个可水平推动水流的螺旋桨，水平螺旋桨为侧入式，转动轴一端伸入前导流管内部，一端在前导流管外侧壁。螺旋桨动力由外部电动机提供。螺、旋桨的转动推力推动水流沿环形水槽流动，将水箱中添加的泥沙搅拌均匀。为获得不同的水流速度，电动机采用变频器控制速度。本实用新型的有益效果是①内部水体流动全为流线式结构设计，保证了搅沙过程不会出现有泥沙沉积的现象；②水平螺旋桨侧入式推进水流运动，使水体中的泥沙时刻处在紊动状态，形成均匀较高的挟沙水体；③动力设计，采用变频控制电机速度，以适应不同挟沙水体的动力需求，搅沙量程达800Kg/m3以上；④采用沉压消气设计，预防了搅动泥沙时气泡对测量精度和准确度的影响。⑤仪器测试箱透明，流动水体观测清楚，体积小，移动方便。
图I是本实用新型的组装轴侧视图。图2是本实用新型的俯视图。图3是本实用新型转动轴部分的剖视图。图4是本实用新型仪器水平与高度调节结构图。图I、图2、图3、图4中，I.测试水箱；2.前导流管；3.后导流管；4.中导流管；
5.电机；6.支架；7.转动轴；8.仪器水平纵向调节轨道；9.仪器安装架；10.仪器水平横向调节架；11.螺旋桨；12.仪器高度调节板；13.仪器轨道固定螺丝；14.仪器高度调节固定螺丝。
具体实施方式
“循环式水文泥沙标定仪”的作用是将仪器标定水体搅拌均匀，标定过程中保持稳定的水流特性，准确的测试出在线泥沙测验仪器的有关参数。本实用新型由测试水箱⑴、前导流管⑵、后导流管(3)、中导流管(4)、电机(5)、支架￠)、转动轴(7)、仪器水平纵向调节轨道(8)、仪器安装架(9)、仪器水平横向调节架
(10)、螺旋桨(11)、仪器高度调节板(12)、仪器轨道固定螺丝(13)、仪器高度调节固定螺丝
(14)构成。仪器核心部分为试验水箱(I)，整个设计围绕试验水箱(I)进行。试验水箱
(1)两侧由透明的玻璃板构成，当清水及含沙量较小时标定仪器的状态清晰可见。前导流管(2)、后导流管(3)设计为半圆形，横断面为园形，各由两个弯头焊接修改加工而成，并以渐变形式分别连接焊接到测试水箱(I)两端。中导流管(4)设计为直园管，两端与前导流管(2)及后导流管(3)用法兰连接，可以拆卸，便于进行管道内安装螺旋桨、密封件及清理管道内淤积等操作。电机(5)安装在标定仪下部，用变频器控制电机(5)转速，获得不同的水体流动速度。支架(6)共有10根支杆支撑仪器主体。测试水箱(I)下部4根，前导流管
(2)、后导流管(3)下部各3根。转动轴(7)位于前导流管(2)上，一端伸入前导流管(2)内部，安装螺旋桨(11)，一端在侧壁，安装皮带轮。转动轴(7)轴线与中导流管(4)重合。转动轴(7)与轴套间采用密封圈、油封等密封，轴套与前导流管(2)边壁焊接。仪器水平纵向调节轨道(8)位于测试水箱(I)上部，仪器安装架(9)可以在其上作水平纵向调节。仪器水平横向调节架(10)安装在仪器安装架(9)上，可以作水平横向调节，控制仪器安装的横向位置。仪器高度调节板(12)在仪器水平横向调节架(10)下部，可以作上下移动，调节仪器安装高度。仪器轨道固定螺丝(13)、仪器高度调节固定螺丝(14)对仪器调节后的状态进行固定，使仪器安装稳定 。
权利要求1.一种循环式水文泥沙标定仪，它由测试水箱、前导流管、后导流管、中导流管、电机、支架、转动轴、仪器水平纵向调节轨道、仪器安装架、仪器水平横向调节架、螺旋桨、仪器高度调节板、仪器轨道固定螺丝、仪器高度调节固定螺丝构成，其特征是测试水箱、前导流管、后导流管、中导流管为水平环形结构连接，形成水槽。
2.根据权利要求I所述的循环式水文泥沙标定仪，其特征是水槽边壁设计为流线型或光滑过渡型。
3.根据权利要求I所述的循环式水文泥沙标定仪，其特征是水平螺旋桨为侧入式，转动轴一端伸入前导流管内部，一端在前导流管外侧壁。
4.根据权利要求I所述的循环式水文泥沙标定仪，其特征是电机采用变频器控制速度。
5.根据权利要求I所述的循环式水文泥沙标定仪，其特征是测试水箱侧壁用透明玻璃制作。
专利摘要本实用新型涉及一种循环式水文泥沙标定仪，用于将标定水体搅拌均匀，准确测试出在线泥沙测验仪器的有关参数。它由测试水箱、前导流管、后导流管、中导流管、电机、支架、转动轴、仪器水平纵向调节轨道、仪器安装架、仪器水平横向调节架、螺旋桨、仪器高度调节板、仪器轨道固定螺丝、仪器高度调节固定螺丝构成。内部水体流动为流线型结构设计，保证搅沙过程不会出现泥沙沉积现象；水平螺旋桨侧入式推进水流运动，形成均匀的挟沙水体；变频控制电机速度，以适应不同挟沙水体的动力需求，搅沙量程达800Kg/m3以上；沉压消气设计，预防搅动泥沙时气泡对测量精度和准确度的影响。仪器测试箱透明，流动水体观测清楚。体积小，移动方便。
文档编号G01N33/18GK202502087SQ201220058050
公开日2012年10月24日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者付巍山, 宋海松, 宗五一, 张永平, 李德贵, 杜军, 牛长喜, 王怀柏, 胡志鹏, 高德松, 魏超 申请人:张永平