一种明渠流速仪智能化搭载平台的制作方法

1.本实用新型属于灌区现代化渠道输配水测流辅助装置技术领域，具体涉及一种明渠流速仪智能化搭载平台。


背景技术：

2.输配水渠道是灌区系统重要组成部分，目前渠道水量调配和量测技术仍存在量水精度低、测量方法不统一问题，无法满足灌区信息化发展需求。渠道量水是灌区管理工作的重要组成部分，保障水资源合理利用、科学调度，实现计划用水、科学用水。
3.流速仪法测流是一种较古老的测流方法，它具有成熟的实际经验，很少受到人为因素的影响，常作为一种基础方法与其它测流方法比较。根据水力学紊流理论和流速分布理论，明渠输水断面不同位置的流速大小不一，同一个测点流速同时也具有脉动现象。为更好研究断面流速分布规律，需要精准控制流速仪探头到每个测点位置，传统测流法需要通过尺子测距确定测点位置，存在工作效率低、测量误差大等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题是提供了一种明渠流速仪智能化搭载平台，该平台可以解决流速仪法测流过程中存在的测点难控制的问题，通过高精度步进电机和智能化控制柜搭载流速仪精准移动到任意指定位置，具有精度高、速度快及可编程等优点，进而准确掌握渠道断面任意位置流速，提高实验室渠道量水研究水平。
5.本实用新型为解决上述问题主要采用如下技术方案，一种明渠流速仪智能化搭载平台，其特征在于包括x、y、z三个方向的滑块模组，其中x方向滑块模组通过水平连接板固定于y方向滑块模组上，z方向滑块模组通过垂直连接板固定于y方向滑块模组上，z方向滑块模组中的滑移架z固定于x方向滑块模组中的丝杠滑块x上，该滑移架z的上部安装有步进电机z，步进电机z的输出端连接有丝杠z，该丝杠z上螺接有丝杠滑块z，丝杠滑块z的一侧设有流速仪夹具，流速仪夹具由底板和滑块构成，底板通过螺栓固定于丝杠滑块z上，底板中部设置滑槽，滑件插接安装于滑槽内并通过螺栓定位，流速仪通过螺栓安装于滑件上。
6.进一步限定，所述x方向滑块模组中滑移架x固定于y方向滑块模组中的丝杠滑块y上，该滑移架x的一侧安装有步进电机x，步进电机x的输出端连接有丝杠x，该丝杠x上螺接有丝杠滑块x，用于通过步进电机x驱动丝杠x以带动丝杠滑块x沿x轴方向移动，进而带动滑移架z实现x轴方向的调节。
7.进一步限定，所述y方向滑块模组中两组相互平行的固定架通过设置于固定架之间的连接架连接固定，该固定架的一侧安装有步进电机y，步进电机y的输出端连接有丝杠y，该丝杠y上螺接有丝杠滑块y，用于通过步进电机y驱动丝杠y以带动丝杠滑块y沿y轴方向移动，进而带动滑移架x实现y轴方向的调节。
8.进一步限定，所述滑移架z的两侧分别设有用于限定丝杠滑块z在z轴方向位置的电子限位开关，滑移架x的两侧分别设有用于限定丝杠滑块x在x轴方向位置的电子限位开
关，固定架的两侧分别设有用于限定丝杠滑块y在y轴方向位置的电子限位开关。
9.进一步限定，所述固定架上设有全自动控制柜，该全自动控制柜内设有驱动器、变压器和四轴控制器，邻近全自动控制柜的固定架之间设有线槽，固定架及滑移架x的底部分别设有矩形槽，线槽及矩形槽用于收纳步进电机x、步进电机y和步进电机z及电子限位开关的电缆，线槽与固定架的连接采取螺栓固定，平台无外漏电缆，外观整洁大方。
10.进一步限定，所述步进电机z与滑移架x之间及步进电机y与固定架之间采用尼龙拖链收纳电缆，尼龙拖链适合于运用于往复运动的场合，通常搭配电缆使用，尼龙拖链能够很好的配合滑块模组的自由移动，最终实现流速仪的自由移动。
11.进一步限定，所述的流速仪夹具采用硬铝加工而成，滑件与底板的滑槽结构吻合，缝隙控制在1mm，连接方式采用螺栓固定方式。
12.进一步优选，所述的滑件侧面的3个螺孔攻丝，通过螺栓固定流速仪，可以搭配不同种类的流速仪满足使用要求，具有较好地应用范围。
13.进一步优选，所述的明渠流速仪智能化搭载平台包含驱动器、变压器和运动四轴控制器，可以根据不同渠道断面尺寸，编程精准控制流速仪移动，运动四轴控制器可以导入既定程序，同时兼备手动调节功能，显示屏实时显示坐标位置，显著提升了测流的工作效率。
14.本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：本实用新型提供了一种明渠流速仪智能化搭载平台，与传统测流方法相比，能够提高流速仪移动的准度，配合智能化控制技术，显著减少每个测点测量间隔时间，提升测流的工作效率和工作精度，为其工作开展提供技术支撑，更好促进灌区量配水技术发展。
附图说明
15.图1是流速仪智能化搭载平台的结构示意图；
16.图2是流速仪夹具的结构示意图；
17.图3是全自动控制柜的结构示意图。
18.图中：1、滑块模组，2、电子限位开关，3、步进电机，4、矩形槽，5、流速仪夹具，501、底板，502、滑槽，503、滑件，504、螺栓，6、流速仪，7、线槽，8、全自动控制柜，801、驱动器，802、变压器，803、四轴控制器，9、连接架，10、尼龙拖链，11、电缆，12、水平连接板，13、垂直连接板。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
20.本实施例提供一种明渠流速仪智能化搭载平台，其结构详见附图1所示，包括滑块模组1、电子限位开关2、步进电机3、矩形槽4、流速仪夹具5、流速仪6、线槽7、全自动控制柜8、连接架9、尼龙拖链10和电缆11。
21.本实用新型所述流速仪智能化搭载平台包含4组滑块模组1，其中y轴方向有2组，x
轴和z轴方向各有1组，通过水平连接板12和垂直连接板13共同构成了平台的三维立体移动结构。其中x方向滑块模组通过水平连接板12固定于y方向滑块模组上，z方向滑块模组通过垂直连接板13固定于y方向滑块模组上，z方向滑块模组中的滑移架z固定于x方向滑块模组中的丝杠滑块x上，该滑移架z的上部安装有步进电机3，步进电机3的输出端连接有丝杠z，该丝杠z上螺接有丝杠滑块z，丝杠滑块z的一侧设有流速仪夹具5，流速仪夹具5由底板501和滑件503构成，底板501通过螺栓504固定于丝杠滑块z上，底板501中部设置滑槽502，滑件503插接安装于滑槽502内并通过螺栓定位，流速仪6通过螺栓安装于滑件503上。
22.本实用新型所述x方向滑块模组中滑移架x固定于y方向滑块模组中的丝杠滑块y上，该滑移架x的一侧安装有步进电机3，步进电机3的输出端连接有丝杠x，该丝杠x上螺接有丝杠滑块x，用于通过步进电机3驱动丝杠x以带动丝杠滑块x沿x轴方向移动，进而带动滑移架z实现x轴方向的调节。
23.本实用新型所述y方向滑块模组中两组相互平行的固定架通过设置于固定架之间的连接架9连接固定，该固定架的一侧安装有步进电机3，步进电机3的输出端连接有丝杠y，该丝杠y上螺接有丝杠滑块y，用于通过步进电机3驱动丝杠y以带动丝杠滑块y沿y轴方向移动，进而带动滑移架x实现y轴方向的调节。
24.本实用新型所述滑移架z的两侧分别设有用于限定丝杠滑块z在z轴方向位置的电子限位开关2，滑移架x的两侧分别设有用于限定丝杠滑块x在x轴方向位置的电子限位开关2，固定架的两侧分别设有用于限定丝杠滑块y在y轴方向位置的电子限位开关2。
25.本实用新型所述固定架上设有全自动控制柜8，该全自动控制柜内8设有驱动器801、变压器802和四轴控制器803，邻近全自动控制柜6的固定架之间设有线槽7，固定架及滑移架x的底部分别设有矩形槽4，线槽7及矩形槽4用于收纳步进电机3及电子限位开关2的电缆，线槽7与固定架的连接采取螺栓固定，平台无外漏电缆，外观整洁大方。
26.本实用新型所述步进电机与对应的滑移架x之间及步进电机与对应的固定架之间采用尼龙拖链10收纳电缆11，尼龙拖链适合于运用于往复运动的场合，通常搭配电缆11使用，尼龙拖链10能够很好的配合滑块模组1的自由移动，最终实现流速仪6的自由移动。
27.本实用新型所述的滑块模组1行程范围通过电子限位开关2控制，电子限位开关2通过螺栓固定，位置可灵活移动。所述的平台夹具5采用硬铝加工而成，其中夹具5的滑件503与滑槽502的结构吻合，缝隙控制在1mm，固定方式采用螺栓504固定方式。所述的夹具5的滑件503侧面的3个螺孔进行攻丝，通过螺栓固定流速仪6，可以搭配不同种类的流速仪使用，具有较好地应用范围。
28.本实用新型所述的全自动控制柜8包含驱动器801、变压器802和运动四轴控制器803，可以根据不同渠道断面尺寸，编程精准控制流速仪6移动，运动四轴控制器803可以导入既定程序，同时兼备手动调节功能，显示屏实时显示坐标位置，显著提升了测流的工作效率。
29.本实用新型所述的明渠流速仪智能化搭载平台的具体运行过程为：工作状态包含全自动工作和手动调节工作模式。全自动工作模式时，将流速仪智能化搭载平台安装于明渠，根据渠道断面形状及尺寸设定程序，导入可编程的运动四轴控制器，每个测点设定观测和数据采集时间，搭配电脑终端软件完成流速测量工作，流速仪完成两个测点位移只需几秒，且移动误差为毫米级。手动调节工作模式时，可以通过运动四轴控制器手动操作流速
仪，移动距离和坐标位置显示于运动四轴控制器液晶屏幕上。
30.以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。