[实用新型]一种用于渠道水量监测的机翼堰槽式测控一体闸

说明书

本实用新型公开了一种用于渠道水量监测的机翼堰槽式测控一体闸，涉及渠道流量自动测控技术领域，包括：机翼形堰板、两侧挡板、基础框架、伺服系统、传动结构、控制系统以及超声波水位传感器，机翼形堰板与两侧挡板相连接组成转动结构，基础框架固定于渠道内，转动结构的挡板圆心部位与框架底部中心相连接，伺服系统设于框架顶层，本实用新型的有益效果为：结构简单，能够同时集水位、流量的自动实时精准监测和调控功能于一体，过流分为溢流部分和孔流部分，溢流结构为机翼形堰面，过流连续稳定能减少水头能量损失，堰面底部空间能消除渠底有泥沙时对旋转归位的影响，孔流部分用于输送泥沙，防止堰前堰后产生泥沙淤积问题。

技术领域

本实用新型涉及渠道流量自动测控技术领域，具体为一种用于渠道水量监测的机翼堰槽式测控一体闸。

背景技术

农业是国民经济的基础和命脉，也是传统用水大户。在农业生产过程中，渠道输水是我国农田灌溉的主要形式，而渠道流量的量测与调控是有效进行用水管理的重要基础，实施科学的水资源管理必须依赖于对水位、水量数据的精准计量，而灌区量水正是提供这些资料的有效手段。随着灌区体制改革的普遍推行和农业现代化水平的提高，自动化量测和调控已成为用水量测发展的趋势，因此，研究和配套结构简单、操作便捷、集测控于一体、能够满足我国灌区挟沙水流环境的渠道测控一体化设施已经成为了十分迫切的任务。

目前对渠道水量进行量测和调控的设施技术中，大多数采用的是分离式的方法，即两种结构分开运行，一部分结构发挥测量功能，另一部分结构发挥调控功能，此类方法耗费资源，而且调控功能的效用单一。本实用新型为一种单一结构可同时集测、控功能于一体的装置，在保证实时精准监测的同时还能发挥调控水位、流量的功能，另外机翼堰堰趾与旋转中心之间还留有输沙孔口部分，能有效防止堰前堰后泥沙淤积。本装置结构简单、过流连续稳定能减少水头能量损失，且有效防止泥沙淤积，安装简便且不需要对渠道进行额外施工，减少了资源浪费，为智慧灌区的建设管理提供一种有效途径。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于渠道水量监测的机翼堰槽式测控一体闸，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种用于渠道水量监测的机翼堰槽式测控一体闸，包括：机翼形堰板、两侧挡板、基础框架、伺服系统、传动结构、控制系统以及超声波水位传感器，所述机翼形堰板与两侧挡板相连接组成转动结构，所述基础框架固定于渠道内，所述转动结构的挡板圆心部位与框架底部中心相连接，所述伺服系统设于框架顶层，所述伺服系统包括伺服电机、驱动器和控制器，所述传动结构设于伺服电机下方，包括一个主动齿轮、三个被动齿轮和一个转轴，主动齿轮与伺服电机相连接，三个被动齿轮与转轴相连接，主动齿轮与中间位置的被动齿轮相互啮合，所述控制系统设于框架顶层，通过竖向隔板与伺服系统、传动结构的空间相分离，所述控制系统包括终端控制器、GPRS无线通信模块和控制面板组成，所述控制面板设于框架上面，所述超声波水位传感器通过固定支架设于机翼堰的上游且位于渠道正上方。

优选的，所述机翼形堰板为有一定厚度的翼形堰面，翼面底部留有空间，翼面形状由NACA翼型方程控制，其公式为：

式中，x为横坐标，y为纵坐标，P是最大翼厚，C是翼形弦长，单位为m。

优选的，所述两侧挡板分别与机翼堰两侧相接，挡板形状为半径与渠道高度相等的四分之一圆面，且圆弧部分设有齿槽，机翼堰堰趾距挡板圆心留有一定距离。

优选的，所述基础框架顶部设有竖向隔板进行分层，伺服系统与传动结构位于前面一层，控制系统位于后面一层，都作防水措施。

优选的，所述传动结构的主动齿轮、被动齿轮和挡板齿槽之间啮合精确且成比例关系，确保转动结构的旋转角度精确定位。

优选的，所述超声波水位传感器通过GPRS无线通讯模块远程控制，便于堰前水位的实时监测和数据传输。