[发明专利]一种高流速渠道测井内水位稳定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高流速渠道测井内水位稳定方法及装置，用于克服水利高流速渠道，流速对测井内水位的影响，提高测井内水位传感器的测量精度和可靠性。

背景技术

目前，水利行业中渠道水位的测量多采用水位测井，如果渠道水流速度过快，其方向垂直于水流方向的测井进水口，在高流速的作用下，所产生的负压会拉低测井内的水位，使得测井内外产生水位差，而测井进水口的流速又会随着渠道水位的变化而变化，因此，这种水位差就不会是一个定值，因此水位测量水位差就无法补偿，从而产生水位测量误差，造成水位传感器数据可信度差，精度低，给使用部门造成巨大压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种高流速渠道测井内水位稳定方法及装置，利用水流方向与装置进水口的角度以及水流的对冲原理，消除流速影响，提高测量精度，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种高流速渠道测井内水位稳定装置，包含顶板、底板和隔板，隔板匹配在顶板和底板中间，隔板为正方形结构，整体与顶板和底板垂直；在正方形结构的一条对角线的两个对角处分别开有进水孔，隔板的数量为一层以上，每层隔板设有两个进水孔，两个进水孔对称布置，每层隔板的两个进水孔的方向与相邻层隔板两个进水孔的方向平分（即隔板上两个进水孔所在的对角线与相邻隔板上两个进水孔所在的对角线相互垂直）。

所述的隔板为三层结构，分别是外层隔板、中间层隔板和内层隔板，三层隔板套装布置，依次设置在顶板和底板中间，外层隔板、中间层隔板、内层隔板在对角处各自开有两个进水孔，每层隔板的两个进水孔的方向与相邻层隔板两个进水孔的方向平分。

所述的隔板由两个直角组成一个正方形结构，两个直角端部相接触的位置留有间隔空间，该间隙空间作为该层隔板的两个进水孔。

所述的底板，在其中心开有测井连通孔，在其四角上开有安装孔，隔板围绕测井连通孔布置。

所述的顶板、底板和隔板由金属材料制造的顶板、底板和隔板。

本发明原理如下：见附图4、5。如果水流方向如附图4，水流切线方向流经隔板两侧进水孔，由于两侧进水孔负压作用，使得测井内水位低于渠道水位，渠道流速越快，测井内外水位差值越大；如果水流方向如附图5，隔板两侧进水孔一前一后与水流方向相同，由于流进进水孔的水压作用，使得测井内水位高于渠道水位，渠道流速越快，测井内外水位差值越大。当改变本发明隔板进水孔与水流方向的夹角，就可以发现：在大约45度角时，测井内外水位差值最小，且水位差值与渠道流速无关，本发明正是利用以上现象完成的。

一种高流速渠道测井内水位稳定的方法，方法包括以下步骤：

①   采用水位稳定装置进行，该装置包含顶板、底板和隔板，隔板匹配在顶板和底板中间，隔板为正方形结构，整体与顶板和底板垂直；在正方形结构的一条对角线的两个对角处分别开有进水孔，隔板的数量为一层以上，每层隔板设有两个进水孔，两个进水孔对称布置，每层隔板的两个进水孔的方向与相邻层隔板两个进水孔的方向平分；

②   水位稳定装置底板的中心开有测井连通孔，测井连通孔连接水位测井连通管；

③   在测井连通管入口的渠壁上安装水位稳定装置，水位稳定装置的安装位置与渠底之间留有间隙，水流从水位稳定装置的上部和下部流过，水流方向垂直于隔板正方形结构的一边；

④当湍急的高流速渠水经过水位稳定装置时，渠水先从最外层隔板的两个进水孔同时进入，在相邻隔板之间的空间内，以相反的方向汇聚，一部分动能抵消，同时从内侧隔板的两个进水孔同时进入内侧隔板，使渠道动水趋于平稳，从而有效提高水位测量的精度。

本发明保证渠道测井内外水位基本一致，利用多层隔板结构及上述原理，消除测井内水位的上下波动，使得测井内的水位比渠道水位更加平稳，从而提高渠道水位监测精度。

所述的隔板为三层结构，分别是外层隔板、中间层隔板和内层隔板，三层隔板套装布置，依次设置在顶板和底板中间，外层隔板、中间层隔板、内层隔板在对角处各自开有两个进水孔，每层隔板的两个进水孔的方向与相邻层隔板两个进水孔的方向平分。

所述的隔板由两个直角组成一个正方形结构，两个直角端部相接触的位置留有间隔空间，该间隙空间作为该层隔板的两个进水孔。

水位稳定装置的安装位置与渠底之间留有间隙，该间隙为50-100mm。

采用本发明，可有效提高高流速渠道水位测量精度，提高自动化水位测量水平，从而实现渠道水量的精确计量。

本发明具有如下优点：

①   渠道测井内外水位基本一致；