一種潰壩示蹤器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種潰壩示蹤器的裝置，屬于水利試驗領(lǐng)域；該裝置包括微型計時器、由重力控制的中斷電路和圓形球殼；其中微型計時器采用微型表芯，電路接通時開始記錄時間；重力控制的中斷電路是在球內(nèi)密封放置一個適當體積的水銀珠，水銀珠處在預(yù)設(shè)的位置時導(dǎo)通給表芯供電的電路，表芯走動，將潰壩示蹤器埋設(shè)在壩體中，其所處位置的壩體潰決時，示蹤器滾動，其內(nèi)的水銀珠滾動脫離導(dǎo)通電路，表芯停止以代表其所處位置壩體的潰決時間，試驗結(jié)束后在下游回收示蹤器，讀取表芯停止的時間，得出壩體潰決的時空變化過程；圓形球殼是為了保證潰壩后示蹤器能夠滾動，切斷電路，達到記時的效果，并起到防水的作用。該裝置可以測量試驗壩體不同位置的潰決時間，為實現(xiàn)對壩體潰決形態(tài)的實時監(jiān)測、研究壩體潰決的時空變化提供試驗數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】一種潰壩示蹤器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利試驗領(lǐng)域，特別涉及一種潰壩示蹤的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壩體潰決形態(tài)是潰壩研究的重要內(nèi)容，不同壩型和不同的壩體材料的壩體潰決形態(tài)發(fā)展是不一樣的。為了得到壩體潰決形態(tài)的數(shù)據(jù)，在潰壩模型試驗研究中要求對壩體潰決形態(tài)進行實時的監(jiān)測，特別是潰壩時壩體內(nèi)部的發(fā)展過程的實時監(jiān)測，需要專門的監(jiān)測儀器。對于模型試驗而言，監(jiān)測儀器需要埋入壩體內(nèi)部，保證不影響潰壩過程，并且能夠記錄壩體不同位置對應(yīng)的潰決時間，從而反映出潰壩過程的時空變化。
[0003]對壩體潰決形態(tài)進行實時的監(jiān)測，目前僅歐盟MPACT項目專門研制了用于記錄潰口發(fā)展的專用傳感器。該傳感器是由傾覆傳感器及微處理器組成，用來記錄傳感器被水流沖走的時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決壩體潰決形態(tài)難以實時監(jiān)測的問題，提出了一種潰壩示蹤裝置，該潰壩示蹤裝置為采用微型電池供電的微型計時器，設(shè)置重力控制的中斷電路，封裝在小球殼內(nèi)。根據(jù)各個示蹤器的三維坐標和時間記錄，該裝置可以方便的記錄潰壩過程的時空變化。
[0005]本發(fā)明提出的一種潰壩示蹤裝置，其特征在于，該裝置包括微型計時器、由重力控制的中斷電路和圓形球殼；其中微型計時器采用微型表芯，電路接通時開始記錄時間；重力控制的中斷電路是在球內(nèi)密封放置一個適當體積的水銀珠，水銀珠處在預(yù)設(shè)的位置時導(dǎo)通給表芯供電的電路，表芯走動，將潰壩示蹤器埋設(shè)在壩體中，其所處位置的壩體潰決時，示蹤器滾動，其內(nèi)的水銀珠滾動脫離導(dǎo)通電路，表芯停止以代表其所處位置壩體的潰決時間，試驗結(jié)束后在下游回收示蹤器，讀取表芯停止的時間，得出壩體潰決的時空變化過程；圓形球殼是為了保證潰壩后示蹤器能夠滾動，切斷電路，達到記時的效果，并起到防水作用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)效果是:
[0007]1.示蹤器一旦滾動，水銀珠脫離通導(dǎo)電路，表芯停止計時，從而記錄該點處的潰決時間；
[0008]2.示蹤器體積小，不影響潰壩過程，可以多層預(yù)埋在壩體中，全面地反映壩體各位置潰決的時空過程；
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的潰壩示蹤裝置剖面圖；
[0010]圖2為本發(fā)明的裝置的球形外殼示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明的重力控制的中斷電路的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0012]以下將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的一種潰壩示蹤器裝置進行詳細說明。
[0013]本發(fā)明提出的一種潰壩示蹤器裝置實施例結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括圓球殼體I及微型計時器2和由重力控制的中斷電路3 ;其中，圓球殼體由兩個半圓殼9、10和設(shè)置在殼體中部的隔板4組成，隔板4將圓球殼體分成兩部分，上半圓殼9內(nèi)空間用于裝載微型計時器，下半圓殼10內(nèi)空間用于裝載中斷電路；重力控制的中斷電路3包括由放置水銀珠的凹坑51，與凹坑相連的滑道52所組成的引導(dǎo)凹槽5、兩個分離的金屬觸點6、7和水銀珠8，引導(dǎo)凹槽5設(shè)置在隔板上，兩個分離的金屬觸點設(shè)置在凹坑底部，兩個金屬觸點分別通過電線與所述隔板另一側(cè)的計時器相連，水銀珠在凹坑中接觸兩金屬觸點使計時器啟動計時；水銀珠基于重力能從凹坑相連的滑道滑出引導(dǎo)凹槽使計時器停止計時。
[0014]本發(fā)明裝置的工作原理為:
[0015]通過在試驗壩體內(nèi)不同位置處預(yù)埋本發(fā)明的潰壩示蹤裝置，試驗開始前紀錄表芯初始時間；當預(yù)埋位置出現(xiàn)潰決時，示蹤器滾動，其內(nèi)的水銀珠基于重力滾動脫離觸點，導(dǎo)致電路中斷，表芯停止以代表其所處位置壩體的潰決時間；待試驗結(jié)束后回收潰壩示蹤器，讀取表芯時間，即可獲得各位置點的潰壩時間；根據(jù)各位置點的三維坐標和潰壩時間即可反映出壩體潰決的時空變化。
[0016]本發(fā)明裝置的各部件的具體實施例及其功能詳細說明如下:
[0017]本實施例的圓球殼體I為透明有機玻璃，由相互扣合的上下兩個半圓殼(9及10)，和在殼體中部設(shè)置一圓形隔板4所組成,如圖2所不；本實施例的圓球殼體直徑為22mm,可根據(jù)采用的計時器尺寸進行確定。球形半殼9，隔離板4與球形半殼10和兩球形半殼之間的連接方式為粘結(jié)。
[0018]本實施例的微型計時器2采用普通的鈕扣電池供電的電子計時表芯，粘接在隔板的一側(cè)面上；其中鈕扣電池直接安裝在表芯上，電池的兩極分別引出一導(dǎo)線與重力控制的中斷電路的兩觸點相連。電路連通時表芯計時，電路中斷時表芯停止計時。
[0019]本實施例的重力控制的中斷電路3由引導(dǎo)凹槽5、兩個金屬觸點6、7和水銀珠8的組件組成，引導(dǎo)凹槽5采用塑料一體成形的放置水銀珠的凹坑51，與凹坑相連的滑道52，粘接在隔離板另一側(cè)面上，如圖3所示(省略了觸點和計時表芯間的連線)。其中:凹坑凸起，凹坑的底面開有兩通孔(隔板的相應(yīng)處也開有兩通孔)，用于安裝兩個金屬觸點，滑道傾斜彎曲與與凹坑相連，以保證水銀珠從與凹坑沿滑道滾落出引導(dǎo)凹槽后不再會滾回引導(dǎo)凹槽的凹坑中。本實施例的水銀珠直徑為5mm，引導(dǎo)凹槽的凹坑與滑道的內(nèi)徑與水銀珠的尺寸相應(yīng)。
[0020]引導(dǎo)凹槽5是為了在試驗前由人工調(diào)試通過凹槽5將水銀珠設(shè)定在預(yù)設(shè)位置凹坑51上，保證電路聯(lián)通；兩個金屬觸點6、7通過兩根電線與計時表芯相連。
[0021]本實施例的具體工作方式如圖1和圖3所示:試驗前通過凹槽5將水銀珠設(shè)定在預(yù)設(shè)位置凹坑51上，水銀珠與金屬觸點6、7接觸，電路連通，計時表芯開始計時；將該裝置預(yù)埋在壩體內(nèi)，并記錄相應(yīng)的三維坐標；裝置處壩體開始潰決時，示蹤器滾動，水銀珠脫離凹坑51，與金屬觸點6、7斷開，計時表芯停止計時。通過本發(fā)明即可測量試驗壩體不同位置的潰決時間，為實現(xiàn)對壩體潰決形態(tài)的實時監(jiān)測、研究壩體潰決的時空變化提供試驗數(shù)據(jù)支持。
【權(quán)利要求】
1.一種潰壩示蹤裝置，其特征在于，該裝置包括由兩個半圓殼構(gòu)成的圓球殼體，設(shè)置在該殼體內(nèi)的隔板，分別設(shè)置在殼體內(nèi)隔板兩側(cè)的微型計時器和基于重力控制的中斷電路；該重力控制的中斷電路控制微型計時器的啟動或停止；所述重力控制的中斷電路，由設(shè)置在隔板上的引導(dǎo)凹槽、水銀珠和兩個分離的金屬觸點組成，該引導(dǎo)凹槽由放置水銀珠的凹坑，與凹坑相連的滑道所組成，兩個分離的金屬觸點設(shè)置在凹坑底部，所述兩個金屬觸點分別通過電線與所述隔板另一側(cè)的計時器相連，水銀珠在凹坑中接觸兩金屬觸點使計時器啟動計時；水銀珠基于重力能從凹坑相連的滑道滑出引導(dǎo)凹槽使計時器停止計時。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述微型計時器采用帶有微型電池的微型表芯。
【文檔編號】E02B1/00GK103806405SQ201410063214
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】曹列凱, 李丹勛, 任海濤, 王興奎 申請人:清華大學(xué)