专利名称：一种利用气泡测量河渠流速的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种利用气泡测量河渠流速的装置，属于河道或渠道流速测量以及流量计量技术领域。
背景技术：
目前，现有的河道或渠道流速測量方法多采用如下三种①手持旋浆流速仪，通过在船上的人手持旋浆流速仪，逐点按不同深度进行手工測量；②吊索式流速仪，在河道或渠道两端设置吊索，吊索上悬挂流速仪，由人来控制吊索上的流速仪逐点按不同深度进行测量V-ADCP多普勒剖面流速仪，向水体中发射超声波，可以采集高质量的流速、水位、流量数据。上述这三种方式都不能离开人在现场实地操作，无法实现长期在线自动检测流速；V-ADCP多普勒剖面流速仪不但价格昂贵，一般30万元人民币，而且受测水含沙量影响，不 能用于大多数黄河流域。实时在线流速监测始终是困扰本领域技术人员的ー个难题。

实用新型内容本实用新型目的是提供ー种利用气泡测量河渠流速的装置，实现外长期自动检测流速，计算流量，实时工作，解决背景技术中存在的上述问题。本实用新型的技术方案是ー种利用气泡测量河渠流速的装置，包含气泡流速仪、视频传感器、水位传感器、气体排出口和气源；气体排出ロ设置在河道或渠道的水底，气体排出ロ与气源连接，视频传感器设置在水面上方，视频传感器、水位传感器的输出与气泡流速仪连接；气泡流速仪控制气体排出ロ按规律排出气体，排出的气体形成气泡，气泡上升到水面，气泡上升的过程中通过各个不同的流速层，气泡到达水面时，由于流速的作用，在水平方向与气体排出ロ的位置产生距离，流速越快距离越远；作为智能仪表的气泡流速仪控制水面上方的视频传感器对浮到水面上的气泡图像进行捕捉，并通过内置软件计算距离，再通过水位传感器测出水的深度，得知气泡上升时间，由气泡上升时间和气泡平移距离可计算出该测点的平均垂线流速。所说的河渠包括河道、渠道等。所说的气源可以是任ー种压缩气体设备，如气瓶、空压机、气包、气管等，所用气体不溶于水即可。所说的气体排出ロ的数量至少I个。所说的视频传感器的数量至少I个。所说的气体排出口受控于气泡流速仪。所说的水位传感器可以是任意类型，包括浮子、压力、超声波、激光、磁致伸縮、电子水尺等类型。水位传感器、视频传感器是公知技木。本实用新型的有益效果①水底仅ー个出气孔就可完成该点各流层的平均流速测量水底设多个出气孔就可完成剖面平均流速測量利用流速面积法可精确计算出流量；④作为智能仪表的气泡流速仪可自动完成气泡控制、视频控制、数据计算、数据传输；⑤形成全自动流速測量、流量计算实时监测系统。

附图I是本实用新型实施例示意图；附图2是本实用新型实施例连接示意图；图中气泡流速仪I、视频传感器2、水位传感器3、气体排出ロ 4和气源5、通讯电路6、锂电池7、电子电路8、控制电路9、电源10、空压机11、排气管12、排气控制阀14。
具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进ー步说明。ー种利用气泡测量河渠流速的装置，包含气泡流速仪I、视频传感器2、水位传感器3、气体排出ロ 4和气源5。气体排出ロ设置在河道或渠道的水底，气体排出ロ经排气控制阀与气源连接，视频传感器设置在水面上方，视频传感器、水位传感器的输出与气泡流速仪连接。所说的气泡流速仪，包含通讯电路6、锂电池7和电子电路8，通讯电路和锂电池与电子电路连接，视频传感器、水位传感器的输出连接到电子电路。电子电路就是中央处理器。所说的气源包括空压机11、排气控制阀14、控制电路9和电源10，电源通过控制电路与空压机连接，空压机通过排气管12经排气控制阀14连接气体排出ロ，气泡流速仪的电子电路连接控制电路。所说的排气管上设置多个排气孔，排气孔就是气体排出ロ。电子电路(中央处理器)对视频传感器、水位传感器的信号进行分析处理，同时通过控制电路控制空压机工作；电子电路制水面上方的视频传感器对浮到水面上的气泡图像进行捕捉，并通过内置软件计算距离，再通过水位传感器测出水的深度，得知气泡上升时间，由气泡上升时间和气泡平移距离可计算出该测点的平均垂线流速。锂电池为电子电路、通讯电路供电，通过通讯电路将电子电路的数据传输出去，作进ー步分析处理。
权利要求1.ー种利用气泡测量河渠流速的装置，其特征在于包含气泡流速仪(I)、视频传感器(2)、水位传感器(3)、气体排出ロ(4)和气源(5);气体排出ロ设置在河道或渠道的水底，气体排出ロ经排气控制阀与气源连接，视频传感器设置在水面上方，视频传感器、水位传感器的输出与气泡流速仪连接。
2.根据权利要求I所述之利用气泡测量河渠流速的装置，其特征在于所说的气源，包括压缩气瓶、空压机、气包、气管。
3.根据权利要求I所述之利用气泡测量河渠流速的装置，其特征在于所说的气泡流速仪，包含通讯电路(6 )、锂电池(7 )和电子电路(8 )，通讯电路和锂电池与电子电路连接，视频传感器、水位传感器的输出连接到电子电路。
4.根据权利要求I所述之利用气泡测量河渠流速的装置，其特征在于所说的气源包括空压机(U)、排气控制阀(14)、控制电路(9)和电源(10)，电源通过控制电路与空压机连接，空压机通过排气控制阀(14)和排气管(12)连接气体排出ロ，气泡流速仪的电子电路连接控制电路。
5.根据权利要求I或5所述之利用气泡测量河渠流速的装置，其特征在于所说的排气管是上设置多个排气孔，排气孔就是气体排出ロ。
专利摘要本实用新型涉及一种利用气泡测量河渠流速的装置，属于河道或渠道流速测量以及流量计量技术领域。技术方案是包含气泡流速仪(1)、视频传感器(2)、水位传感器(3)、气体排出口(4)和气源(5)；气体排出口设置在河道或渠道的水底，气体排出口与气源连接，视频传感器设置在水面上方，视频传感器、水位传感器的输出与气泡流速仪连接。本实用新型的有益效果①水底仅一个出气孔就可完成该点各流层的平均流速测量；②水底设多个出气孔就可完成剖面平均流速测量；③利用流速面积法可精确计算出流量；④作为智能仪表的气泡流速仪可自动完成气泡控制、视频控制、数据计算、数据传输；⑤形成全自动流速测量、流量计算实时监测系统。
文档编号G01P5/18GK202453370SQ20112053708
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者于树利, 刘峰, 张喜, 曹屹立, 毛晓军, 汪永强, 许卓宁, 钱谷, 马月坤 申请人:唐山现代工控技术有限公司