[实用新型]一种FP系列流速仪的检定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水文仪器的测试计量技术领域，涉及一种流速仪的检定装置，尤其涉及一种FP系列流速仪的检定装置。

背景技术

流速测量对于掌握水资源运动的自然规律、合理开发和利用水资源、防汛抗灾等都起着极其重要的作用。随着科学技术的不断发展，流速仪的技术水平也在不断的提高，出现了一大批先进的流速仪产品。其中，美国Global Water公司生产的FP系列便携式流速仪凭借其结构轻便、应用范围广、测量精度高等优点而备受水文工作者青睐，应用较广泛的型号有FP111、FP211、FP311等。流速仪探头为受保护的涡轮螺旋桨流速传感器，中部为可伸缩手柄，手柄末端为流速显示器，可自动合成并显示平均流速，数据更新频率为1Hz。该系列流速仪可用于暴雨雨水径流研究、下水道流速测量、江河及溪流流速测量以及管道及沟渠流速监测等。

为了保证流速仪测量结果的准确性，根据国家行业标准(SL/T150-95)《直线明槽中转子式流速仪的检定方法》的规定，转子式流速仪需要定期进行检定。我国水利系统共建设了15个直线明渠水槽，目前尚有10余条检定水槽能基本维持正常运作。除潍坊、辽宁等少数水槽条件较好外，其余各水槽都不同程度上存在设备陈旧，技术落后，检定精度低等问题，给流速仪检定带来很大不便。现有直线明渠水槽长度约为130～180米，体积庞大，建造和维护成本较高，难以为流速仪的机动伴随检定提供保障。

中国专利CN201520465842.4新型流速仪检定车，包括车架，所述车架前部设有仪器固定装置，所述车架下部设有驱动桥、伺服电机、驱动轮和从动轮，所述驱动桥的输出轴与驱动轮连接，所述伺服电机电连接有伺服放大器，所述伺服放大器电连接有交流伺服控制系统，所述交流伺服控制系统包括可编程序控制器，所述可编程序控制器与控制台电连接，所述可编程序控制器连接有流速仪信号接口和数据输出接口。该现有技术充分利用了交流伺服控制系统的速度控制、位置控制、矢量控制等优越性能，重点解决了制约流速仪检定精度提高的关键技术要素，使本申请的流速仪检定车信号采集精确可靠，车速稳定、加速特性好；数据计算数值可靠、误差小；操作简单、功能完备。

上述现有技术适用于直形水槽中，且装置对数据读取频率和时间同步性无法得到保证，因而流速计算和显示无法迅速精确读取。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种流场环境稳定、数据精确、数据采集频率与示值更新频率保持一致且具有时间同步特性的检定设备，本实用新型提供了一种FP系列流速仪的检定装置。

技术方案：一种FP系列流速仪的检定装置，包括环形水槽、动力系统和控制系统；所述动力系统包括传动臂、齿轮轴承组件和伺服电机，其中传动臂通过齿轮轴承组件与伺服电机相连；所述控制系统包括无线摄像机、旋转编码器、FPGA控制模块、伺服驱动器和计算机，其中无线摄像机、旋转编码器与计算机通过电信号连通，FPGA控制模块通过伺服驱动器与伺服电机电相连，旋转编码器的转轴通过联轴器与传动臂的转轴相连，无线摄像机设于传动臂上；所述传动臂的一端设有流速仪，流速仪与无线摄像机相对的一端设有示值窗，另一端伸入环形水槽中。

所述检定装置由伺服电机为检定系统提供动力，通过传动臂带动流速仪在环形水槽中做圆周运动，模拟流速仪在各个流速检定点下的运动状态。

优选的，所述环形水槽包括储水部和分别设于其内外侧的内支撑骨架和外支撑骨架；其中储水部设有水槽隔板，包括挡水板及设于其上的挡水门，二者通过弹簧合页连接。环形水槽的储水部采用一体化PVC材质，为流速仪检定提供稳定的流场环境。

优选的，所述伺服电机与齿轮轴承组件之间设有减速器。

优选的，所述传动臂的另一端设有配重盒，且传动臂为不等臂结构，流速仪一端臂长较配重盒臂长长。

优选的，所述流速仪通过安装板和锁紧环固定于传动臂的一端。

优选的，所述无线摄像机、旋转编码器、FPGA控制模块与计算机通过无线通信方式连接。

优选的，所述动力系统和控制系统安装于框架内。