[实用新型]一种泥石流浆体流速测量装置

说明书

技术领域

本实用新型利涉及一种山洪泥石流研究技术，主要用来测量自然界沟道及水槽模 型试验泥石流浆体流速。

背景技术

山洪泥石流在世界范围内广泛发育。在中国，山洪泥石流也是主要的地质灾害类 型之一。对于泥石流的较为系统的研究，我国开始于上个世界60年代。泥石流研究发展到今 天，无论是自然界爆发的泥石流，还是水槽试验的泥石流浆体，泥石流流速均是研究泥石流 的一个重要指标。

统计现有泥石流流速测量方法及技术手段，大致有龙头流速测量法、浮标法、激光 测速法、应力传感器法、流量测量法等几种方法。龙头流速测量法只能测量泥石流龙头的流 速，并不能真实反映一个阵次泥石流全程流速的变化。浮标法则只能测量泥石流体的表面 流速，而且当选取的材料材质过轻时，浮标体易受流态的影响；当材质过重时，浮标体从启 动至与浆体同速则需要一定的时间。激光测速法对试验的物料有较高的要求，一般需要对 粘性颗粒部分进行剔除，而且浆体的容重一般不适于超过1.5t/m³。应力传感器法则需要安 置传感器，当感应器的量程太小会因峰值太大而将感应器撞击破坏，若感应器量程太大则 很难精准测量浆体的流速。流量测量法当用电子称测量浆体流量时，测得的数据往往包括 浆体的动能数据；当用盆器定时接取时，则较繁琐并且劳动量较大。

实用新型内容

针对现有山洪泥石流及水槽模型试验中泥石流浆体流速测量法的不足和缺陷，本 实用新型提出一种可以便捷、实用、价格低廉的泥石流浆体流速测量装置。

为实现上述目的，本专利的技术方案如下：所述泥石流浆体流速测量装置由轴心 固定座、叶轮、仪表盘固定座、仪表盘、指针、和传动轴组成；所述轴心固定座、叶轮、仪表盘 固定座、仪表盘、指针依次贯穿在传动轴上；其中所述叶轮、指针与传动轴固定连接；所述轴 心固定座、仪表盘固定座、仪表盘分别通过轴承与传动轴相连接。

所述泥石流浆体流速测量装置在仪表盘固定座、仪表盘间增设齿轮装置，所述齿 轮装置由小齿轮、大齿轮、两个固定座组成；所述小齿轮与仪表盘固定座相邻，固定贯穿在 传动轴上；小齿轮与大齿轮啮合；所述大齿轮两侧分别有固定座，左侧固定座与仪表盘固定 座垂直固定连接，所述左侧固定座、大齿轮、右侧固定座、仪表盘、指针依次贯穿在穿过其轴 心的传动轴上，其中大齿轮、指针固定贯穿在传动轴上，固定座、仪表盘通过轴承与传动轴 相连接。含齿轮装置的泥石流浆体流速测量装置通过齿轮装置减小指针的旋转速度，适于 应用在以下情况下：(1)指针转速过快，人为难以精确读取或摄像机无法精准捕捉；(2)受安 装空间条件限制或避免自然界泥石流冲击到仪表盘等需要提高仪表盘和指针高度。

对以上技术方案优化的，所述叶轮的叶片数量不少于6。

优化的，所述叶轮的叶片转到垂直位置时,深入泥石流浆体的长度不小于泥石流 浆体深度的1/2。此情况下进一步优化的，所述叶轮的叶片数量不少于8，且叶片的数量与叶 片的长度成正相关。增加叶片的数量及对应的长度，可以增大本测速装置测量泥石流浆体 的深度的范围和规模。

优化的，所述叶轮的叶片的前缘部分有朝同一方向的弧度，所述弧度凸起的方向 与泥石流浆体流向相同。特别是将本测速装置应用与测量水槽模型试验中泥石流浆体流速 时，本结构利于充分利用泥石流浆体的动能。

具体的，当测量自然界泥石流浆体流速时，所述泥石流浆体流速测量装置的叶片 采用耐冲击的钢板；当测量水槽模型试验中泥石流浆体流速时，所述泥石流浆体流速测量 装置的叶片采用铁皮。对于自然界泥石流浆体流速的测量和水槽模型试验泥石流浆体流速 的测量两种情况，模型结构相同，选取的加工材料不同。当测量自然界沟道泥石浆体流速时 采用耐冲击的钢材料，可以保证模型的稳定性和使用寿命；当测量水槽模型试验中泥石流 浆体流速时，选取铁皮(尤其薄质铁皮)以减少模型从启动至平衡的时间及减少模型部件较 重时惯性力对测量数据的影响。

本实用新型所提供的泥石流浆体流速测量装置的有益效果体现在：(1)本测量装 置可以动态测量泥石流浆体的全程流速，由于安置有仪表盘，数据读取便捷，省时省力；(2) 本实用新型不仅适用于测量水槽模型试验中泥石流浆体流速，还可测量自然界泥石流浆体 流速；(3)加工安置方便，可便捷、高效测量泥石流浆体的流速；(4)本测量装置材料低廉，组 件较少，加工成型后可多次使用，大大降低投资成本。

附图说明