一种橡胶坝袋高度弧度测量装置的制作方法

1.本发明属于橡胶坝袋测量技术领域，具体是指一种橡胶坝袋高度弧度测量装置。


背景技术：

2.橡胶坝，又称橡胶水闸，是用高强度合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成胶布，再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋，通过充排管路用水（气）将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流，并可根据需要调节坝高，控制上游水位，以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。
3.但在现有技术中针对坝体高度的测量还处在空白领域，只能通过周围已知尺寸的物体进行对比估算，精确度极差，这样工作人员就无法估算与尺寸极限之间的差距而造成不可估量的后果，若其中一节橡胶坝漏水（气），坝体高度减小，工作人员也无法在第一时间判断出坝体高度减小这一问题，容易造成不必要的损失。


技术实现要素：

4.为解决上述现有难题，本发明提供了一种可随时查看坝体高度、在坝体高度出现异常时能直接反馈的、还能测算坝体弧度以保证溢水率的橡胶坝袋高度弧度测量装置，通过设置电信号弧度测量装置，使橡胶坝的重量在变化的第一时间就能通过读数显示屏进行反馈，解决了既要随时监测橡胶坝又不能让工作人员长时间站在水中的矛盾性技术难题；采用光信号弧度测量装置，使橡胶坝的直径可以轻易的测得，再配合质量、高度等数据即可轻易测算其弧度；采用机械式高度测量装置，运用牢靠的机械结构，使橡胶坝的升降变的量化，让工作人员可随时通过该装置获得橡胶坝的高度尺寸。
5.本发明采用的技术方案如下：一种橡胶坝袋高度弧度测量装置，包括橡胶坝、机械式高度测量装置、光信号弧度测量装置和电信号弧度测量装置，所述橡胶坝设于电信号弧度测量装置上，所述机械式高度测量装置设于橡胶坝上，所述光信号弧度测量装置设于橡胶坝上，所述橡胶坝设于机械式高度测量装置和光信号弧度测量装置之间，所述电信号弧度测量装置设于机械式高度测量装置和光信号弧度测量装置之间。
6.进一步地，所述电信号弧度测量装置包括橡胶坝承重底座、正电极板、负电极板、光信号接收触板a和光信号接收触板b，所述橡胶坝承重底座设于机械式高度测量装置和光信号弧度测量装置之间，所述正电极板设于橡胶坝承重底座内部，所述负电极板设于橡胶坝承重底座内部，所述光信号接收触板a设于橡胶坝承重底座上，所述光信号接收触板b设于橡胶坝承重底座上，所述正电极板设于负电极板上，正电极板与负电极板构成了平行板电容器。
7.进一步地，所述光信号弧度测量装置包括橡胶坝挡板、电机固定耳、丝杆固定耳、电机、丝杆、限位杆c和激光发射器，所述橡胶坝挡板设于橡胶坝上，所述电机固定耳设于橡胶坝挡板上，所述丝杆固定耳设于橡胶坝挡板上，所述电机固定耳上设有孔洞，所述电机卡合设于孔洞内，所述丝杆设于电机的输出轴上，所述丝杆设于丝杆固定耳上，所述限位杆c
设于电机固定耳和丝杆固定耳之间，所述激光发射器套设于丝杆和限位杆c上。
8.进一步地，所述机械式高度测量装置包括隔板和高度测量主体，所述隔板设于橡胶坝上，所述高度测量主体设于隔板上，所述隔板上设有行程限位孔和出水孔，行程限位孔用于限制高度测量主体的活动范围，出水孔用于给橡胶坝内部注水。
9.进一步地，所述高度测量主体包括高度装置外壳、水泵、电压表、单片机、橡胶坝压片、限位杆a、限位杆b、限位杆固定架、搓板齿轮a、小齿轮、转轴a、大齿轮、转轴b、搓板齿轮b和指针，所述高度装置外壳设于隔板上，所述水泵设于高度装置外壳内部、所述电压表设于高度装置外壳内部，所述单片机设于高度装置外壳内部，所述橡胶坝压片设于高度装置外壳上，所述限位杆固定架设于高度装置外壳内侧壁上，所述限位杆a设于高度装置外壳内部，所述限位杆a设于限位杆固定架上，所述限位杆b设于高度装置外壳内部，所述限位杆b设于限位杆固定架上，所述搓板齿轮a设于橡胶坝压片上，所述小齿轮设于搓板齿轮a上，所述转轴a套设于小齿轮内部，所述大齿轮设于小齿轮上，所述转轴b套设于大齿轮内部，所述搓板齿轮b设于大齿轮上，所述指针设于搓板齿轮b上，所述橡胶坝压片上设有限位孔a和限位孔b，所述限位杆a贯穿设于限位孔a，所述限位杆b贯穿设于限位孔b，所述搓板齿轮a上设有齿牙a，所述搓板齿轮b上设有齿牙b和凸头，所述齿牙a、小齿轮、大齿轮和齿牙b互相啮合，所述指针设于凸头上，单片机型号为intel 80c51。
10.进一步地，所述高度装置外壳上设有刻度、指针滑槽、读数显示屏、光信号显示屏和进水孔，所述刻度设于高度装置外壳外侧壁上，所述指针滑槽设于高度装置外壳上，所述读数显示屏设于指针滑槽下方，所述光信号显示屏设于读数显示屏下方，所述进水孔设于高度装置外壳上，所述正电极板、负电极板、电压表、单片机和读数显示屏电连接，电压表用于检测电容的电压变化经过单片机计算后呈现在读数显示屏上，所述光信号接收触板a、光信号接收触板b和光信号显示屏电连接，光信号接收触板a或光信号接收触板b接收到光信号后会在光信号显示屏上显示对应数值，所述橡胶坝、出水孔、水泵和进水孔管道连接，通过水泵和进出水孔给橡胶坝内部充水或排水控制橡胶坝的高度。
11.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）通过设置电信号弧度测量装置，使橡胶坝的重量在变化的第一时间就能通过读数显示屏进行反馈，解决了既要随时监测橡胶坝又不能让工作人员长时间站在水中的矛盾性技术难题。
12.（2）采用光信号弧度测量装置，使橡胶坝的直径可以轻易的测得，再配合质量、高度等数据即可轻易测算其弧度。
13.（3）采用机械式高度测量装置，运用牢靠的机械结构，使橡胶坝的升降变的量化，让工作人员可随时通过该装置获得橡胶坝的高度尺寸。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种橡胶坝袋高度弧度测量装置的结构示意图；图2为本发明提出的一种橡胶坝袋高度弧度测量装置的主视图；图3为本发明提出的一种橡胶坝袋高度弧度测量装置的爆炸图；图4为本发明机械式高度测量装置的结构示意图；图5为本发明机械式高度测量装置的爆炸图；
图6为本发明高度测量主体的爆炸图；图7为本发明高度测量主体的部分爆炸图；图8为本发明大齿轮和搓板齿轮b的工作方式示意图；图9为本发明电信号弧度测量装置的爆炸图；图10为本发明光信号弧度测量装置的结构示意图；图11为本发明光信号弧度测量装置的爆炸图。
15.其中，1、橡胶坝，2、机械式高度测量装置，3、光信号弧度测量装置，4、电信号弧度测量装置，5、隔板，6、高度测量主体，7、橡胶坝挡板，8、电机固定耳，9、丝杆固定耳，10、电机，11、丝杆，12、限位杆c，13、激光发射器，14、橡胶坝承重底座，15、正电极板，16、负电极板，17、光信号接收触板a，18、光信号接收触板b，19、行程限位孔，20、出水孔，21、高度装置外壳，22、水泵，23、电压表，24、单片机，25、橡胶坝压片，26、限位杆a，27、限位杆b，28、限位杆固定架，29、搓板齿轮a，30、小齿轮，31、转轴a，32、大齿轮，33、转轴b，34、搓板齿轮b，35、指针，36、孔洞，37、刻度，38、指针滑槽，39、读数显示屏，40、光信号显示屏，41、进水孔，42、限位孔a，43、限位孔b，44、齿牙a，45、凸头，46、齿牙b。
具体实施方式
16.结合附图，对本发明做进一步详细说明。
17.如图1、图2、图3所示，一种橡胶坝袋高度弧度测量装置，包括橡胶坝1、机械式高度测量装置2、光信号弧度测量装置3和电信号弧度测量装置4，橡胶坝1设于电信号弧度测量装置4上，机械式高度测量装置2设于橡胶坝1上，光信号弧度测量装置3设于橡胶坝1上，橡胶坝1设于机械式高度测量装置2和光信号弧度测量装置3之间，电信号弧度测量装置4设于机械式高度测量装置2和光信号弧度测量装置3之间。
18.如图4、图5所示，机械式高度测量装置2包括隔板5和高度测量主体6，隔板5设于橡胶坝1上，高度测量主体6设于隔板5上，隔板5上设有行程限位孔19和出水孔20。
19.如图6、图7、图8所示，高度测量主体6包括高度装置外壳21、水泵22、电压表23、单片机24、橡胶坝压片25、限位杆a26、限位杆b27、限位杆固定架28、搓板齿轮a29、小齿轮30、转轴a31、大齿轮32、转轴b33、搓板齿轮b34和指针35，高度装置外壳21设于隔板5上，水泵22设于高度装置外壳21内部、电压表23设于高度装置外壳21内部，单片机24设于高度装置外壳21内部，橡胶坝压片25设于高度装置外壳21上，限位杆固定架28设于高度装置外壳21内侧壁上，限位杆a26设于高度装置外壳21内部，限位杆a26设于限位杆固定架28上，限位杆b27设于高度装置外壳21内部，限位杆b27设于限位杆固定架28上，搓板齿轮a29设于橡胶坝压片25上，小齿轮30设于搓板齿轮a29上，转轴a31套设于小齿轮30内部，大齿轮32设于小齿轮30上，转轴b33套设于大齿轮32内部，搓板齿轮b34设于大齿轮32上，指针35设于搓板齿轮b34上，橡胶坝压片25上设有限位孔a42和限位孔b43，限位杆a26贯穿设于限位孔a42，限位杆b27贯穿设于限位孔b43，搓板齿轮a29上设有齿牙a44，搓板齿轮b34上设有齿牙b46和凸头45，齿牙a44、小齿轮30、大齿轮32和齿牙b46互相啮合，指针35设于凸头45上。
20.如图6所示，高度装置外壳21上设有刻度37、指针滑槽38、读数显示屏39、光信号显示屏40和进水孔41，刻度37设于高度装置外壳21外侧壁上，指针滑槽38设于高度装置外壳21上，读数显示屏39设于指针滑槽38下方，光信号显示屏40设于读数显示屏39下方，进水孔
41设于高度装置外壳21上，橡胶坝1、出水孔20、水泵22和进水孔41管道连接。
21.如图10、图11所示，光信号弧度测量装置3包括橡胶坝挡板7、电机固定耳8、丝杆固定耳9、电机10、丝杆11、限位杆c12和激光发射器13，橡胶坝挡板7设于橡胶坝1上，电机固定耳8设于橡胶坝挡板7上，丝杆固定耳9设于橡胶坝挡板7上，电机固定耳8上设有孔洞36，电机10卡合设于孔洞36内，丝杆11设于电机10的输出轴上，丝杆11设于丝杆固定耳9上，限位杆c12设于电机固定耳8和丝杆固定耳9之间，激光发射器13套设于丝杆11和限位杆c12上。
22.如图9所示，电信号弧度测量装置4包括橡胶坝承重底座14、正电极板15、负电极板16、光信号接收触板a17和光信号接收触板b18，橡胶坝承重底座14设于机械式高度测量装置2和光信号弧度测量装置3之间，正电极板15设于橡胶坝承重底座14内部，负电极板16设于橡胶坝承重底座14内部，光信号接收触板a17设于橡胶坝承重底座14上，光信号接收触板b18设于橡胶坝承重底座14上，正电极板15设于负电极板16上，正电极板15、负电极板16、电压表23、单片机24和读数显示屏39电连接，光信号接收触板a17、光信号接收触板b18和光信号显示屏40电连接。
23.具体使用时，将装置安装到位，并将橡胶坝压片25放置在橡胶坝1上方，通过进水孔41、水泵22、出水孔20向橡胶坝1中注水，由此可根据需要改变橡胶坝1的高度，在橡胶坝1达到所需高度后关闭水泵22，此时橡胶坝1的重量压在橡胶坝承重底座14上，使正电极板15向下位移，正电极板15和负电极板16之间的距离发生改变，由于组成的电容器为断路电路，此时正电极板15和负电极板16所带的电荷量不变，又因为正电极板15和负电极板16之间的距离减少，电介质相对介电常数、相对面积和静电力常数不变，使电容增大，所以电压降低，此时单片机24记录电压表23读数，并将数值呈现在读数显示屏39上；橡胶坝1顶起橡胶坝压片25，橡胶坝压片25带动搓板齿轮a29向上运动，搓板齿轮a29带动小齿轮30旋转，小齿轮30带动大齿轮32反方向旋转，大齿轮32带动搓板齿轮b34向上运动，搓板齿轮b34带动指针35同样向上运动，此时橡胶坝1的高度就是指针35所指向的刻度37读数，这样就得到了橡胶坝1的高度数值；为激光发射器13供能，开启电机10，电机10带动丝杆11旋转，丝杆11带动激光发射器13做水平方向的位移，如果激光发射器13发射出的激光无法被光信号接收触板a17或光信号接收触板b18所接收，则说明激光发射器13在橡胶坝1的上方，如果激光发射器13发射出的激光正好被光信号接收触板a17或光信号接收触板b18所接收，则说明激光发射器13处在橡胶坝1的竖直切线上，此时激光发射器13的位置就可以近似为橡胶坝1的边缘，重复上述步骤即可测算出橡胶坝1的宽度，利用宽度数值和高度数值即可算出橡胶坝此时的弧度数值，这一数值最终呈现在光信号显示屏40上；此时已完成对橡胶坝1的高度和弧度的测量。如果橡胶坝1坝体破裂出现漏水情况，则橡胶坝1的重量会变小，这时正电极板15和负电极板16的间距就会增大，由于组成的电容器为断路电路，此时正电极板15和负电极板16所带的电荷量不变，又因为正电极板15和负电极板16之间的距离增大，电介质相对介电常数、相对面积和静电力常数不变，使电容减小，所以电压增大，此时单片机24记录电压表23读数，并将数值呈现在读数显示屏39上，即可使工作人员在第一时间得到橡胶坝1异常的警示。第二次使用时重复上述步骤即可。
24.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相
似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。