低气压水舌挑距观测装置及分析方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911076590.5 (22)申请日 2019.11.06 (71)申请人 水利部交通运输部国家能源局南京 水利科学研究院 地址 210000 江苏省南京市广州路223号 申请人 中国电建集团贵阳勘测设计研究院 有限公司 华能澜沧江水电股份有限公司 华能集团技术创新中心有限公司 (72)发明人 张陆陈吴时强慕洪友骆少泽 李晓彬卢吉庞博慧姜勇志 薛万云郑雪玉宋凯王冰 (74)专利代理机构 江苏斐多律师事务所 32332 代理人 袁敏 (51)Int.Cl. G01M 10/。

2、00(2006.01) (54)发明名称 一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法 (57)摘要 本发明涉及一种低气压水舌挑距观测装置 及分析方法， 属于水力学试验设备领域， 包括进 出水管阀门、 水泵、 地下水库、 减压箱、 电动机、 挑 坎、 标尺、 标尺轨道、 摄像机及摄像机轨道； 通过 调节进出水管阀门来控制减压箱中的气压， 使其 达到所需的压强大小； 通过标尺轨道调节标尺的 高度， 使其满足一定的测量范围， 并且确保标尺 的0刻度线与挑流的出口对齐； 通过摄像机轨道 可以任意调节摄像机的位置， 使其处于需要测量 挑距的大致位置即可。 本发明操作简便， 解决了 传统减压箱由于设置有槽钢等而。

3、观察不便的问 题， 节省了试验时间， 大大地提高了测量的准确 性。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 110702374 A 2020.01.17 CN 110702374 A 1.一种低气压水舌挑距观测装置， 包括进水管阀门(1)、 出水管阀门(2)、 水泵(3)、 地下 水库(4),其特征在于,所述的装置还包括： 减压箱(5)、 电动机(6)、 挑坎(7)、 移动移动标尺 (8)、 移动标尺轨道(9)、 摄像机(10)及摄像机轨道(12)。 2.根据权利要求1所述的低气压水舌挑距观测装置， 其特征在于， 所述的移动标尺轨道 (9)安装于减压箱(5)内， 垂直地固定在挑坎(7)出口。

4、右侧； 所述的移动移动标尺(8)左端用 滑轮固定在移动标尺轨道(9)上； 所述的移动标尺(8)的0刻度线与挑射水流(11)流的出口 对齐。 3.根据权利要求1所述的低气压水舌挑距观测装置， 其特征在于， 所述的摄像机轨道 (12)安装于减压箱(5)内， 水平地固定在挑坎(7)左侧； 所述的电动机(6)安装在摄像机轨道 (12)的右端； 所述的摄像机(10)通过滑轮安置在摄像机轨道(12)上， 在电动机(6)的作用 下， 可以水平地移动所需的距离； ； 顺着挑射水流(11)的方向看， 所述的移动移动标尺(8)要 放置在挑射水流(11)的右侧， 摄像机10放置在其左侧。 4.根据权利要求1所述的低。

5、气压水舌挑距观测装置， 其特征在于， 所述的移动移动标尺 (8)为红底黑字型。 5.一种利用上述权利要求1-4任一权利要求所述的装置测量分析的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤一， 先将移动移动标尺(8)高度调节至所需测量的高度， 再将摄像机(10)移动到挑 距的末端位置， 保持摄像机(10)沿着挑射水流(11)的方向缓缓移动， 用其对挑射水流(11) 进行录像， 录像时间不少于3分钟； 步骤二， 导出图像， 要求每隔1秒导出一个图像； 步骤三， 分析图像， 图像的颜色会经过三个阶段的变化， 先是正常移动移动标尺(8)的 红色， 再到挑射水流(11)影响下的不清晰的颜色， 最后又回到正。

6、常移动移动标尺(8)的红 色， 记录图像中刚出现不清晰颜色的位置， 读出该位置下对于移动移动标尺(8)的刻度， 此 刻度数视为该高度下挑射水流(11)的挑距内缘， 等到图像中再次出现正常移动移动标尺 (8)的红色时， 所对应的刻度读数便是该高度下挑射水流(11)的挑距外缘。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110702374 A 2 一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法 技术领域 0001 本发明涉及一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法， 属于水力学试验领域。 背景技术 0002 目前的水力学试验中， 水舌挑距一般采用普通测距方式测量， 例如卷尺、 激光测距 仪等。 而低气压环境下水舌挑距试。

7、验， 需要利用减压箱来调节低气压， 但减压箱箱体的槽钢 导致部分区域无法通过观察窗观察到移动标尺的刻度， 并且水舌并非完全恒定， 总会存在 波动， 通过人为观测误差较大。 发明内容 0003 针对以上缺陷， 本发明提供一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法。 0004 具体方案为： 一种低气压水舌挑距观测装置， 包括进水管阀门、 出水管阀门、 水泵、 地下水库、 减压箱、 电动机、 挑坎、 移动移动标尺、 移动标尺轨道、 摄像机及摄像机轨道 0005 进一步的， 所述移动标尺轨道安装于减压箱内， 垂直地固定在挑坎出口右侧； 所述 的移动移动标尺左端用滑轮固定在移动标尺轨道上， 通过移动标尺轨道可。

8、以调节移动标尺 的高度， 用于测量不同高度下的水舌挑距； 所述的移动标尺的0刻度线与挑射水流流的出口 对齐， 便于后面的读数； 0006 进一步的， 所述的摄像机轨道安装于减压箱内， 水平地固定在挑坎左侧； 所述的电 动机安装在摄像机轨道的右端； 所述的摄像机通过滑轮安置在摄像机轨道上， 在电动机的 作用下， 可以水平地移动所需的距离； ； 顺着挑射水流的方向看， 所述的移动移动标尺要放 置在挑射水流的右侧， 摄像机放置在其左侧。 0007 进一步的， 所述的移动移动标尺为红底黑字型。 0008 另外， 本发明提供一种利用上述所述的装置测量分析的方法， 包括如下步骤： 0009 步骤一， 先将。

9、移动移动标尺高度调节至所需测量的高度， 再将摄像机移动到挑距 的末端位置， 保持摄像机沿着挑射水流的方向缓缓移动， 用其对挑射水流进行录像， 录像时 间不少于3分钟； 0010 步骤二， 导出图像， 要求每隔1秒导出一个图像； 0011 步骤三， 分析图像， 图像的颜色会经过三个阶段的变化， 先是正常移动移动标尺的 红色， 再到挑射水流影响下的不清晰的颜色， 最后又回到正常移动移动标尺的红色， 记录图 像中刚出现不清晰颜色的位置， 读出该位置下对于移动移动标尺的刻度， 此刻度数视为该 高度下挑射水流的挑距内缘， 等到图像中再次出现正常移动移动标尺的红色时， 所对应的 刻度读数便是该高度下挑射水。

10、流的挑距外缘。 0012 本发明与现有技术相比有如下优点： 0013 (1)可观测减压箱内低气压水舌挑距。 本发明通过在减压箱内安装可移动的摄像 头， 解决了观察不便的问题； 0014 (2)测量结果精度高。 本发明通过对长时间的测量结果进行取平均值， 大大减小了 说明书 1/2 页 3 CN 110702374 A 3 由于人为因素和波动因素引起的误差， 提高了观测精度。 附图说明 0015 图1是本发明测量装置的示意图。 0016 图2是移动移动标尺与摄像机的位置局部示意图。 0017 1进水管阀门； 2出水管阀门； 3水泵； 4地下水库； 5减压箱； 6电动机； 7挑坎； 8移动移 动标。

11、尺； 9移动标尺轨道； 10摄像机； 11挑射水流； 12摄像机轨道； 具体实施方式 0018 实施例1 0019 一种低气压水舌挑距观测装置及分析方法， 其测量装置示意图见图1， 其中1进水 管阀门， 2出水管阀门， 3水泵， 4地下水库， 5减压箱， 6电动机， 7挑坎， 8移动移动标尺， 9移动 标尺轨道， 10摄像机， 11挑射水流， 12摄像机轨道； 通过调节进水管阀门1和出水管阀门2来 控制减压箱5中的气压， 使其达到所需的压强大小， 然后通过移动标尺轨道9调节移动标尺8 的高度， 使其满足一定的测量范围， 并且保证移动标尺8的0刻度线与挑射水流11的出口对 齐， 之后再通过摄像机。

12、轨道12可以调节摄像机10的位置， 使其处于需要测量挑距的大致位 置即可， 顺着挑射水流11的方向看， 移动标尺8要放置在水流的右侧， 摄像机10放置在其左 侧。 0020 本实施例的测量过程如下： 步骤一， 从需要测量挑距的大致位置开始， 保持摄像机 沿着挑射水流的方向缓缓移动， 用其对挑射水流进行录像， 录像时间不少于3分钟； 步骤二， 导出图像， 每隔1秒导出一个图像； 步骤三， 分析图像， 图像的颜色会经过三个阶段的变化， 先是正常移动标尺的红色， 再到水流影响下的不清晰的颜色， 最后又回到正常移动标尺的 红色， 记录图像中刚出现不清晰的颜色的位置， 读出该位置下对于移动标尺的刻度， 此刻度 数视为该高度下挑射水流的挑距内缘， 等到图像中再次出现正常移动标尺的红色时， 所对 应的刻度读数便是该高度下挑射水流的挑距外缘。 本发明通过提供一种可观测的低气压水 舌挑距装置， 解决了原有装置观察不便的问题； 通过对长时间的测量结果进行取平均值， 大 大减小了由于人为因素和波动因素引起的误差。 0021 本发明并不限于上述实施方式， 还可以对其作出若干同等变换和替代， 这些同等 变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。 说明书 2/2 页 4 CN 110702374 A 4 图1 图2 说明书附图 1/1 页 5 CN 110702374 A 5 。