一种便携式水流速测量仪

本发明属于水体流速的便携式设备，具体涉及一种便携式水流速测量仪。

背景技术：

1、目前，便携式水流速测量仪是一种常用的工具，用于测量水体的流速。这些仪器具有轻便、易于携带和操作的特点，适用于户外野外工作和临时测量需求。然而，目前存在一些技术问题和挑战，影响着便携式水流速测量仪的性能和应用范围。

2、精度和准确性：便携式水流速测量仪在一些情况下可能存在精度和准确性方面的问题。测量过程中可能受到环境因素的干扰，如水流的湍流、水中杂质的存在等。这些因素可能导致测量结果的偏差或不准确，影响测量的可靠性和精度；适用性和通用性：不同水域的形状、尺寸和特性各异，对便携式水流速测量仪的适用性提出了要求。目前的仪器可能在特定水域条件下表现良好，但在其他形状不规则的水域中可能效果不佳。为了提高通用性，需要设计更加灵活和适应性强的测量仪器，能够适应各种水域形态和环境条件；操作简便性：便携式水流速测量仪的操作和设置过程可能相对复杂，需要用户具备一定的专业知识和技能。这对于非专业人员来说可能存在一定的难度，限制了测量仪器的广泛应用。简化操作流程和提供用户友好的界面设计是解决这一问题的关键。

3、现有便携式水流速测量仪在测量水流速度方面提供了灵活性和便利性，但仍然面临一些技术问题和挑战。

技术实现思路

1、针对现有同类产品普遍存在的缺陷和问题，本发明提供一种精确、便捷、适用于各种水域的测量工具，解决现有技术中存在的限制性因素，实现高精度水流速度测量的便携化和智能化。

2、本发明解决其技术问题的方案是：采用一种便携式水流速测量仪，包括框座和手持组件，以及控制器和速度检测模块，还包括动力滑块组件和驱动机构，所述的框座包括隧道管，在隧道管的四周内壁中部分别有导向滑道，在底部导向滑道的两侧分别有对称的轨道，在隧道管的顶部中心固定有竖向的转接套，该转接套与手持组件的立管套装在一起能够转动；所述的动力滑块组件包括固定在一起的滑块和十字块，滑块装配于轨道内，十字块包括四个支撑臂，每个支撑臂的末端通过销轴安装有随动轮，各随动轮分别匹配安装于相应的导向滑道内；驱动机构用于驱动所述滑块移动，速度检测模块用于监测滑块的移动速度，通过对比滑块在顺水和/或逆水中移动速度与无阻力模式的移动速度的比对，确定水流速度。

3、优选地，在所述十字块的前侧固定有网层，网层上分布有一系列导流孔，网层能够提供给十字块和滑块来自水流的压力，将水流压力作用于滑块。

4、优选地，驱动机构包括电机、蜗杆、蜗轮、转轴和轨道轮，在所述滑块内部设置功能腔，在功能腔的顶部竖向固定有电机，电机的转轴延伸至功能腔内后固定有蜗杆，在滑块底部通过转轴安装有轨道轮，同时在转轴上套装有蜗轮，所述蜗杆余蜗轮啮合，所述轨道轮匹配套装于详情的轨道内。

5、优选地，增加导向机构，包括导流罩和方向翼，导流罩固定或转动安装于隧道管的底部，在导流罩的端部中心固定有竖向的方向翼，利用水流作用下，方向翼始终位于水流方向的前侧，从而利用导向机构确定框座的方向。

6、优选地，手持组件包括管段、手柄、手持机和主机箱。其中，多个管段收尾螺纹连接形成组合的立管，立管的上端固定安装有手柄，手柄的前端上部设置有线孔，立管的内腔和先孔分别用于装配数据线和电源线，各数据线和电源线汇总于电缆后与主机箱的接口连接，主机箱内设置有控制器，控制器的控制端和显示输出端连接有手持机，手持机设置有相应控制按键和显示屏。

7、优选地，设置有离合控制机构包括花键轴段、花键轴套、移动盘、原位盘、弹簧和分离电磁体，在所述转轴的一段设置花键轴段，在花键轴段外侧匹配套装有花键轴套，花键轴套的内端固定有移动盘，在所述蜗轮的侧壁固定有原位盘，在移动盘的外侧连接有弹簧，在移动盘的外侧的支架上固定有分离电磁体。

8、本发明的有益效果：本发明提出一种更加灵活、适用于不规则水域的便携式水流速测量仪。它简化了操作过程、提高了测量精度，并具备便携性和操作的优势，从而更好地满足了水利工程师在实际工作中对水流速度。另外，通过引入离合控制机构，提高了测量精度和实时监测能力，同时具备便携性、非接触式测量和自动化控制等优点，有效解决了现有技术中存在的问题，提升了水流速测量的效果和应用价值。

技术特征：

1.一种便携式水流速测量仪，包括框座（1）和手持组件（7），以及控制器和速度检测模块，其特征在于，还包括动力滑块组件（2）和驱动机构（3），所述的框座（1）包括隧道管（11），在隧道管（11）的四周内壁中部分别有导向滑道（12），在底部导向滑道（12）的两侧分别有对称的轨道（13），在隧道管（11）的顶部中心固定有竖向的转接套（14），该转接套（14）与手持组件（7）的立管套装在一起能够转动；所述的动力滑块组件（2）包括固定在一起的滑块（21）和十字块（22），滑块（21）装配于轨道（13）内，十字块（22）包括四个支撑臂，每个支撑臂的末端通过销轴安装有随动轮（23），各随动轮（23）分别匹配安装于相应的导向滑道（12）内；驱动机构（3）用于驱动所述滑块移动，速度检测模块用于监测滑块的移动速度，通过对比滑块在顺水和/或逆水中移动速度与无阻力模式的移动速度的比对，确定水流速度。

2.根据权利要求1所述的便携式水流速测量仪，其特征在于，在所述十字块（22）的前侧固定有网层（24），网层（24）上分布有一系列导流孔（25），网层（24）能够提供给十字块（22）和滑块（21）来自水流的压力，将水流压力作用于滑块（21）。

3.根据权利要求1所述的便携式水流速测量仪，其特征在于，驱动机构（3）包括电机（32）、蜗杆（33）、蜗轮（34）、转轴（35）和轨道轮（36），在所述滑块（21）内部设置功能腔（31），在功能腔（31）的顶部竖向固定有电机（32），电机的转轴延伸至功能腔（31）内后固定有蜗杆（33），在滑块（21）底部通过转轴（35）安装有轨道轮（36），同时在转轴（35）上套装有蜗轮（34），所述蜗杆（33）余蜗轮（34）啮合，所述轨道轮（36）匹配套装于详情的轨道（13）内。

4.根据权利要求1所述的便携式水流速测量仪，其特征在于，增加导向机构（5），包括导流罩（51）和方向翼（52），导流罩（51）固定或转动安装于隧道管（11）的底部，在导流罩（51）的端部中心固定有竖向的方向翼（52），利用水流作用下，方向翼（52）始终位于水流方向的前侧，从而利用导向机构确定框座（1）的方向。

5.根据权利要求1所述的便携式水流速测量仪，其特征在于，手持组件（7）包括管段（71）、手柄（72）、手持机（74）和主机箱（75）。其中，多个管段（71）收尾螺纹连接形成组合的立管，立管的上端固定安装有手柄（72），手柄的前端上部设置有线孔（73），立管的内腔和先孔分别用于装配数据线和电源线，各数据线和电源线汇总于电缆后与主机箱（75）的接口连接，主机箱（75）内设置有控制器，控制器的控制端和显示输出端连接有手持机（74），手持机设置有相应控制按键和显示屏。

6.根据权利要求1所述的便携式水流速测量仪，其特征在于，设置有离合控制机构（4）包括花键轴段（41）、花键轴套（42）、移动盘（43）、原位盘（44）、弹簧（45）和分离电磁体（46），在所述转轴（35）的一段设置花键轴段（41），在花键轴段（41）外侧匹配套装有花键轴套（42），花键轴套（42）的内端固定有移动盘（43），在所述蜗轮的侧壁固定有原位盘（44），在移动盘（43）的外侧连接有弹簧（45），在移动盘（43）的外侧的支架上固定有分离电磁体（46）。

技术总结
本发明提供一种便携式水流速测量仪，包括框座、手持组件、控制器、速度检测模块、动力滑块组件和驱动机构，框座的隧道管四周内壁中部分别有导向滑道，在隧道管的顶部中心固定有转接套且与手持组件的立管套装在一起，动力滑块组件包括固定在一起的滑块和十字块，十字块的每个支撑臂的末端通过销轴安装有随动轮，各随动轮分别匹配安装于相应的导向滑道内；驱动机构用于驱动滑块移动，速度检测模块用于监测滑块的移动速度，通过对比滑块在顺水和/或逆水中移动速度与无阻力模式的移动速度的比对，确定水流速度。本发明简化了操作过程、提高了测量精度，并具备便携性和操作的优势，从而更好地满足了水利工程师在实际工作中对水流速度。

技术研发人员：钟凌,侯晓丽,陈利霞,王燕霞,王晓丽,杨晓强,孙冰晗,常东明,杨宏飞,张子敬,赵阳,林媛
受保护的技术使用者：华北水利水电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15