应用于水文压力等级评测系统中的流量测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及河流流量测量领域，尤其是涉及一种应用于水文压力等级评测系统中 的流量测量仪。
【背景技术】
[0002] 河流水文过程相当复杂，涉及大量的数据和信息，因此选用合适的指标来表征河 流水文特征显得十分重要；自20世纪初以来，水文学家便开始采用标准统计分析方法来解 决防洪、灌溉和供水等工程中的水文问题，此时选用的指标主要有平均流量、偏度、洪峰、频 率、枯水和洪水历时曲线等；从20世纪90年代开始，流域生态系统管理和恢复成为了研究 热点，学者们于是将研究重点转向了水文情势改变对生态系统的影响；由于生态水文过程 需要考虑水文过程、生态过程及其耦合作用，因此大大增加了描述和度量的难度，于是生态 水文学家相继建立了一系列的指标体系来研究复杂的生态水文过程。
[0003] 1996年，Richter等建立了一套具有5类共32个参数的水文变异指标（Indictors of Hydrologic Alteration, IHA)指标体系，包括月流量大小、极端流量大小和历时、极 端流量发生时间、高低脉冲流频率和历时、涨退水率等指标，分析了美国Carolina州北部 Roanoke河建坝前后水文情势的变化；2000年，Growns等建立了一套具有7类共333个参数 的指标体系，包括月流量、长期流量、高流量、低流量、零流量、移动平均、涨退水率等指标， 分析了澳大利亚东部受调节和未受调节河流的水流特征；2003年，Olden&Poff在总结了当 时常用的171个水文指标，并提出了一个基于统计的框架用于选择服务于未来的生态水文 评价有用指标。
[0004] 而在调研河流水文情况时，需要获取各个河段的流量数据，且河段的取样位置以 及取样深度均会对水文压力等级测评产生影响，所以在实际流量取样中取样位置、取样深 度以及流量测量仪与水流的夹角均会对测量流量产生影响，所以流量测量仪器在取样时， 流量测量仪的取样位置均需要根据实际需要进行设定以及调整，而目前大部分的河流取样 条件比较艰难，取样人员只能在靠近河岸的河道边进行取样，且遇到比较湍急的河流时，流 量取样风险较大，人员得不到安全保障，且测量不到河中心的流量以及河道底部的流量，所 以不利于水文压力等级的评测，并且河道流量的取样频率高，导致测量流量时比较麻烦，所 以现有的流量测量设备不适用于水文压力等级评测系统。
[0005] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于，提供一种应用于水文压力等级评测系统中的流量测量仪，用 以克服上述技术缺陷。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种应用于水文压力等级评 测系统中的流量测量仪，包括：
[0008] 一基座，其固定设置在河岸上；
[0009] -横向长度调节块，其横向连接在所述基座上；
[0010] -竖向深度调节块，其竖向连接在所述横向长度调节块上，且所述竖向深度调节 块通过所述横向长度调节块来实现横向位移；
[0011] 一采样模块，其设置在所述竖向深度调节块上，用以测量河道内的水流流量，且所 述采样模块通过所述竖向深度调节块来调节其在水中的深度；
[0012] -斜度调节模块，其两端分别设置在所述竖向深度调节块以及所述采样模块上， 用以调节所述采样模块与所述竖向深度调节块之间的夹角。
[0013] 较佳的，所述横向长度调节块包括横移管以及横螺杆，所述横移管内壁上设置有 内螺纹并且所述横移管外壁上沿其轴向开设有横向导向槽，所述横螺杆横向设置在所述基 座上并可做回转运动，所述横螺杆螺纹连接在所述横移管内，所述基座上设置有横向导向 爪并且所述横向导向爪设置在所述横向导向槽内用以限制所述横移管转动。
[0014] 较佳的，所述竖向深度调节块包括固定架、蜗轮、蜗杆、电机、轴承、竖螺母以及竖 螺杆，所述固定架固定在所述横移管上，所述轴承的外圈固定在所述固定架内，所述竖螺母 的一端与所述蜗轮同轴连接并且所述竖螺母的另一端同轴固定在所述轴承的内圈里，所述 竖螺杆螺纹连接在所述竖螺母内，所述竖螺杆上沿其轴向开设有竖向导向槽，所述固定架 上设置有竖向导向爪，所述竖向导向爪设置在所述竖向导向槽内用以限制所述竖螺杆转 动，所述蜗杆与所述电机的电机轴联动连接并且所述蜗杆与所述蜗轮啮合。
[0015] 较佳的，所述采样模块包括壳体，所述壳体顶部设置有球形腔，所述竖螺杆的底端 设置有圆球体并且所述圆球体安装在所述球形腔内从而使所述壳体在所述竖螺杆的底端 转动。
[0016] 较佳的，所述斜度调节模块包括液压缸、液压管道以及液压马达，所述液压缸上设 置有活塞杆并且所述液压缸与所述活塞杆分别铰接在所述竖螺杆以及所述壳体上用以控 制所述壳体与所述竖螺杆之间的倾角，所述液压马达通过所述液压管道与所述液压缸连接 用以驱动所述活塞杆运动。
[0017] 较佳的，所述壳体内设置有第一通道以及计量单元，所述计量单元设置在所述第 一通道内用以测量水流流量。
[0018] 较佳的，所述壳体内设置有容纳腔，所述容纳腔垂直于所述第一通道并且所述容 纳腔的中部与所述第一通道连通，所述容纳腔内依次设置有阀芯以及弹簧，所述阀芯封堵 在所述第一通道内，所述阀芯上设置有阀孔，所述弹簧的两端分别与所述阀芯以及所述容 纳腔的上端部抵触连接。
[0019] 较佳的，所述壳体内还开设有收缩腔、扩散腔以及稳定腔，所述收缩腔、扩散腔以 及稳定腔依次连通，并且所述收缩腔与外界连通用以将水引向扩散腔，所述稳定腔与所述 容纳腔的下端部连通用以通过水压将所述阀芯顶起从而使第一通道贯通。
[0020] 较佳的，所述容纳腔为柱体状并且所述容纳腔的长度为L，所述阀芯为柱体状，所 述阀芯与所述容纳腔的底面积相等并且所述阀芯的长度为4/7L，所述弹簧长3/7L，所述第 一通道的直径为1/7L，所述阀孔开设在所述阀芯上端部的2/4处。
[0021] 较佳的，所述弹簧的线径公式为
，其中，Nc为所 述弹簧有效圈数，Dm3为所述弹簧的中径，P为待测量河道的河水密度，g为重力加速度，h 为所述壳体在河水中的深度，S1为所述阀芯的底面积，S2为所述阀孔与所述第一通道连通 时所述弹簧的压缩量，G为所述弹簧的刚性模数。
[0022] 与现有技术比较本发明的有益效果在于：减少流量取样时的风险，保障取样人员 的安全，能够根据需要测量到河道任意位置的流量以及任意深度的流量，并且测量流量时 比较轻松，适用于水文压力等级评测系统。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明的应用于水文压力等级评测系统中的流量测量仪的结构示意图；
[0024] 图2为图1所示的A部放大示意图；
[0025] 图3为本发明的横移管侧视图。
[0026] 图中：1_横移管；2-横螺杆；3-横向导向槽；4-横向导向爪；5-固定架；6-蜗 轮；7-蜗杆；8-电机；9-轴承；10-竖螺母；11-竖螺杆；12-竖向导向槽；13-竖向导向爪； 14-壳体；15-球形腔；16-圆球体；17-液压缸；18-活塞杆；19-液压管道；20-液压马达； 21-第一通道；22-计量单元；23-容纳腔；24-阀芯；25-弹簧；26-阀孔；27-收缩腔；28-扩 散腔；29-稳定腔；30-基座。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0028] 如图1所示，一种应