[实用新型]扭秤式流动测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及低流速水体测量装置领域，特别涉及一种扭秤式流动测量仪。

背景技术

水库蓄水后，库前及其支流回水河段水位升高、水流减缓，使得大量泥沙沉积，水体浊度变小、透明度增大、光线的穿透率升高，都有利于浮游藻类的光合作用，促进藻类的生长繁殖，更有利于水华的发生，使得这些低流速河段成为富营养化研究的敏感地区。

据相关研究，水动力学条件的改变可能是库区发生水华的主要诱发因子。水动力条件尤其是其临界流速的测定作为发生水华主要诱发因子加以研究就变得日益重要。不仅如此，水流速度的测量对于研究水流的运动规律和水流泥沙的相互作用机理具有十分重要的意义，因而流速测量技术也受到人们的高度重视。

近年来，随着电子技术和传感技术的迅猛发展，国内外测量水流速度的仪器设备越来越多，如电磁流速仪、超声多普勒流速仪(Acoustic Doppler Velocimetry,ADV)、激光多普勒流速仪(Laser Doppler Velocimetry,LDV)、粒子成像测速系统(Particle Image Velocimetry,PIV)等。但该类仪器造价高昂，需要经过专业训练的人进行操作，且不易应用于野外水体。

传统的旋浆式流速仪虽然成本低、操作简单，但由于启动流速较大，并不适用低流速水体的测量，且同时旋浆式流速仪并不能直接指示出水流方向，往往需要测量人员根据经验及测量结果进行估算和分析，影响测量精度。而如今，由于水利工程的兴建，水库库湾区域水体流速往往为毫米级，传统的测量设备不宜使用，因此急需一种成本低廉，操作简单并能够用于低流速下流动测量的仪器。

综上所述，提供一种成本低廉，操作简单并能够用于低流速下流动测量的仪器，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是克服现有技术的缺点，提供一种扭秤式流动测量仪，解决了低流速测量存在精度低的问题，且有成本低，操作方便等优点。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种扭秤式流动测量仪，其包括扭秤测力装置及数据处理装置；所述测力装置包括扭丝、平面镜、激光光源、弧度尺、均质球、连杆和基座；所述扭丝安装在基座上，并且能够绕基座的圆周转动；所述平面镜固定在扭丝中间；所述连杆与所述扭丝固定相连，并且所述均质球能够拆卸地连接到连杆的下部，从而通过所述均质球的移动带动扭丝发生扭转，由此使平面镜偏转；所述弧度尺上设有多个光敏传感器；所述激光光源能够发射激光；所述平面镜、弧度尺和激光光源位于同一平面内，其中所述平面镜将激光光源发射的激光反射到所述弧度尺的光敏传感器上；而所述光敏传感器能够检测激光信号，并且将检测到的激光信号转换为电信号；所述数据处理装置包括数据传输线及微处理器，所述光敏传感器的电信号通过数据传输线传送至微处理器。

进一步地，扭秤式流动测量仪包括流向测定装置；所述流向测定装置包括所述基座、对称翼型管和流向指针；所述基座上设置有流向刻度盘；所述流向指针安装在基座上，能够与刻度盘配合表示流向；所述对称翼型管连接到连杆并且与流向指针固定相连。

进一步地，所述基座外边缘处设置一圈凹槽，凹槽内固定有一圆形滑轨；基座底部中心固定有一转筒，转筒内部具有空心部分，转筒的侧面设置有一细缝，转筒的底端与对称翼型管连接，转筒的顶端与流向指针连接，对称翼型管和流向指针同轴转动，扭丝中间垂直向下设有一卡槽，连杆穿过对称翼型管，再向上穿过转筒以及该卡槽连接扭丝，而连杆向下连接均质球。

进一步地，所述测力装置进一步包括一支架，所述支架为圆形且底部设有滑动支座，能够使支架在圆形滑轨中自由转动，支架沿直径两端各设置有一固定端，各固定端端头设置有卡扣，将扭丝固定在支架上，支架上与扭丝垂直的直径两端上各设置有一支杆，各支杆顶部连接对应的激光光源或弧度尺。

进一步地，所述均质球密度与水体密度ρ相当，均质球悬浮于水体之中且中心与对称翼型管末端距离为5D，其中D为均质球直径。

进一步地，所述连杆为轻质细杆，其密度与水体密度ρ相当。

进一步地，所述扭丝为直径不变的金属或非金属均质材料。