[实用新型]一种应用于水下的自动扫描流速测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于水下的自动扫描流速测量装置。

背景技术

传统的ADCP一般采用岸边固定安装，水平发射声波的方式获取一维的流速剖面数据，此流速数据称之为指标流速。指标流速对整个河道断面平均流速的代表性较差，并且当水位发生变化时，指标流速与断面平均流速的关系将发生根本性变化，必须重新率定二者关系才能保证测流系统的数据可用性，这将导致人力物力的大量消耗，且无法保证所测得流量数据的实时准确有效性。此外，由于洪水、淤积等原因可能造成河床形状的变化，而河床形状变化将直接导致测流系统得出的断面流量数据准确性下降，传统的测流系统无法实时得知断面情况，只有重新对河床进行人工断面扫描才能对断面数据进行修改完善，耗时耗力。

基于相控阵扫描技术开发的二维流速ADCP产品，利用ADCP传感器装置与超声波测距仪和声学多普勒流速剖面仪相结合的设计，使传统的一维流速剖面数据扩展为二维扫描流速数据，并采用流体动力学计算模型进行河道流量的计算拟合从而得到更准确的流量数据，解决了现有测量系统无法保证测得流量数据的实时准确有效性等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于水下的自动扫描流速测量装置，该装置结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了水下流速的自动扫描测量问题。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种应用于水下的自动扫描流速测量装置，包括机架和传动罩，机架上设有传感器本体，传动罩内设有旋转传动机构，传感器本体连接旋转传动机构，旋转传动机构包括电机、减速机、主动轴和从动轴，从动轴连接于传感器本体的左侧，主动轴连接于传感器本体的右侧，主动轴上设有走线组件，主动轴连接减速机，减速机连接电机，传感器本体和机架的连接处设有密封组件。该装置本身固定安装在水下，当需要进行二维扫描流速测量时，通过设置电机带动减速机运动，电机为步进电机，减速机为直角行星减速机，在减速机的作用下，增大了主动轴的输出扭矩，从而带动传感器本体进行旋转运动，传感器本体在一定角度范围内旋转，实现河流断面二维流速扫描功能，不同于以前单一的一维流速剖面数据，传感器本体可以扫描获取到河道截面上的相关数据，并采用流体动力学计算模型进行河道流量的计算拟合从而得到更准确的流量数据，解决了现有测量系统无法保证测得流量数据的实时准确有效性等问题。

进一步，机架包括主动轴安装座和从动轴安装座，主动轴安装座呈L型，主动轴安装座上设有主动轴安装通槽、环形防水槽和第一安装座孔，主动轴安装通槽内设有轴承座，轴承座内设有深沟球轴承，深沟球轴承与主动轴相匹配，第一安装座孔通过螺钉连接传动罩，环形防水槽内设有防水密封圈，从动轴安装座的上部设有主动轴安装通槽，从动轴安装座的下部设有第二安装座孔，主动轴安装通槽与从动轴相匹配，第二安装座孔通过螺钉连接主动轴安装座。通过设置主动轴安装座和从动轴安装座，使传感器本体很好地安装于主动轴安装座和从动轴安装座，实现相应的旋转功能。环形防水槽设置于主动轴安装通槽的外部，通过设置防水密封圈，使外部的水不会进入到主动轴安装通槽内，起到很好地防水效果，使主动轴安装通槽内的相关零部件可以正常的工作。

进一步，电机连接有驱动器，驱动器设置于主动轴安装座上。

进一步，传感器本体包括传感器上罩、传感器下罩、换能器、PCB元器件和数据采集器，传感器上罩与传感器下罩相匹配，传感器上罩上设有传感器盖，换能器、PCB元器件和数据采集器设置于传感器上罩和传感器下罩内，PCB元器件上设有屏蔽罩。传感器本体的外壳由传感器上罩和传感器下罩组成，方便拆卸和安装，传感器盖设置有两个，方便进行流速测量。通过设置屏蔽罩，减少传感器上罩和传感器下罩对检测工作的影响。

进一步，走线组件包括导电滑环、电线、防水接头和弱电快速接头，导电滑环套于主动轴上，导电滑环连接电线，电线的一端连接防水接头，防水接头连接到岸上电柜，电线的另一端连接弱电快速接头，弱电快速接头连接PCB元器件。通过设置防水接头，防止外部的水进入到传动罩内，影响其内部的正常工作。通过设置导电滑环和弱电快速接头，方便进行检测工作。