[实用新型]一种泄水建筑物水流流速测量装置

说明书

本实用新型公开了一种泄水建筑物水流流速测量装置，其包括设置于水流被测区段上游端的第一电导率传感器（3），所述水流被测区段的下游端设置第二电导率传感器（5），第一、二电导率传感器分别与电导率仪（6）的测量端连接，所述第一电导率传感器的上游设置用于推送电解质溶液的电解质溶液推送装置。当已知第一、二电导率传感器之间的距离时，本实用新型通过测量电解质溶液在第一、二电导率传感器之间的迁移时间，可求得电解质溶液的迁移速度，由于电解质溶液融合在水体中，具有完全的跟随性，因此电解质溶液的迁移速度即是水流的运动速度。

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程泄水建筑物，特别是一种泄水建筑物高速水流的流速测量装置。

背景技术

目前流速的测量方法主要有：机械法、皮托管法、热线测速法、多普勒法和粒子图像法。在实际应用中常用的仪器设备有：旋桨流速仪、皮托管、差压传感器、超声波/激光多普勒流速仪等，上述仪器均属于直接接触式测量仪器，在进行流速测量时，流速仪的传感器必须置于被测点位，对被测流场干扰较大，影响测量的准确度。粒子图像测速仪（PIV）属于非接触式测量仪器，是利用示踪粒子反映流场表面流动速度的测量技术，PIV要求示踪粒子的流动跟随性好，粒子的密度尽量等于流体的密度，粒子的直径要在能够被成像系统拍摄到清晰图像的前提下尽可能的小，一般为μm量级。

接触式测量仪器主要存在三个方面的问题：（1）当采用悬臂式的安装支架固定传感器时，安装支架必须有足够的刚度抵抗高速水流的冲击，且不能对流场产生太大的干扰，目前尚没有这样一种可行的安装支架；（2）当利用预埋在混凝土内部的底座安装传感器时，传感器凸出至混凝土表面外，传感器极容易损毁或失效，且凸出的传感器干扰流场，影响测量的准确度；（3）凸出的流速传感器将成为新的空化源，恶化水流，使得过流面存在空蚀破坏的风险。

非接触式测量仪器采用的是粒子成像处理技术，对图像的清晰度要求较高，需要水流表面光滑、流线平顺。然而，高速水流在运动过程中与大气发生强烈剪切，水流表面卷吸破碎、掺气雾化，示踪粒子无法通过现行的成像技术显现在图像上，因此非接触式测量仪器无法在高速水流的速度测量中使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有流速测量仪器设备存在的不足，提供一种泄水建筑物水流流速测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型泄水建筑物水流流速测量装置包括设置于水流被测区段上游端的第一电导率传感器，所述水流被测区段的下游端设置第二电导率传感器，第一、二电导率传感器分别与电导率仪的测量端连接，所述第一电导率传感器的上游设置用于推送电解质溶液的电解质溶液推送装置。

进一步地，所述电解质溶液推送装置包括至少一个本体，所述本体的顶部设有竖向通孔，所述本体内设置用于打开或封闭竖向通孔的启闭装置和充满电解质溶液的空腔；所述启闭装置包括弹性门体、连接弹性门体的杆和与所述杆连接的驱动结构，所述弹性门体的头部的径向截面与所述竖向通孔的径向截面相匹配，所述弹性门体在驱动结构及杆的作用下向上滑动到所述本体的顶部时，所述弹性门体的头部正好插入所述竖向通孔，并将所述竖向通孔和所述空腔封闭，所述弹性门体向下滑动使其头部退出所述竖向通孔并下移一距离时，所述竖向通孔打开，并与所述空腔相连通。

进一步地，为使弹性门体上下滑动更为平稳，所述启闭装置还包括与所述竖向通孔连通的套缸，套缸上部的侧壁上开设与所述空腔连通的旁通孔，所述弹性门体设置在所述套缸内并沿所述套缸上下滑动。

进一步地，所述本体内还设置与所述旁通孔连通的旁通管，所述旁通孔经所述旁通管连通所述空腔。

进一步地，为使弹性门体的上、下滑动更为平稳，保证弹性门体的头部能够准确插入竖向通孔，所述竖向通孔的轴线与所述套缸的轴线重合。