一種泥石流漿體流速測量裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型利涉及一種山洪泥石流研究技術(shù)，主要用來測量自然界溝道及水槽模型試驗泥石流漿體流速。
【背景技術(shù)】
[0002]山洪泥石流在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)育。在中國，山洪泥石流也是主要的地質(zhì)災害類型之一。對于泥石流的較為系統(tǒng)的研究，我國開始于上個世界60年代。泥石流研究發(fā)展到今天，無論是自然界爆發(fā)的泥石流，還是水槽試驗的泥石流漿體，泥石流流速均是研究泥石流的一個重要指標。
[0003]統(tǒng)計現(xiàn)有泥石流流速測量方法及技術(shù)手段，大致有龍頭流速測量法、浮標法、激光測速法、應力傳感器法、流量測量法等幾種方法。龍頭流速測量法只能測量泥石流龍頭的流速，并不能真實反映一個陣次泥石流全程流速的變化。浮標法則只能測量泥石流體的表面流速，而且當選取的材料材質(zhì)過輕時，浮標體易受流態(tài)的影響；當材質(zhì)過重時，浮標體從啟動至與漿體同速則需要一定的時間。激光測速法對試驗的物料有較高的要求，一般需要對粘性顆粒部分進行剔除，而且漿體的容重一般不適于超過1. 5t/m3。應力傳感器法則需要安置傳感器，當感應器的量程太小會因峰值太大而將感應器撞擊破壞，若感應器量程太大則很難精準測量漿體的流速。流量測量法當用電子稱測量漿體流量時，測得的數(shù)據(jù)往往包括漿體的動能數(shù)據(jù);當用盆器定時接取時，則較繁瑣并且勞動量較大。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有山洪泥石流及水槽模型試驗中泥石流漿體流速測量法的不足和缺陷，本實用新型提出一種可以便捷、實用、價格低廉的泥石流漿體流速測量裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本專利的技術(shù)方案如下:所述泥石流漿體流速測量裝置由軸心固定座、葉輪、儀表盤固定座、儀表盤、指針、和傳動軸組成;所述軸心固定座、葉輪、儀表盤固定座、儀表盤、指針依次貫穿在傳動軸上;其中所述葉輪、指針與傳動軸固定連接;所述軸心固定座、儀表盤固定座、儀表盤分別通過軸承與傳動軸相連接。
[0006]所述泥石流漿體流速測量裝置在儀表盤固定座、儀表盤間增設齒輪裝置，所述齒輪裝置由小齒輪、大齒輪、兩個固定座組成;所述小齒輪與儀表盤固定座相鄰，固定貫穿在傳動軸上;小齒輪與大齒輪嚙合;所述大齒輪兩側(cè)分別有固定座，左側(cè)固定座與儀表盤固定座垂直固定連接，所述左側(cè)固定座、大齒輪、右側(cè)固定座、儀表盤、指針依次貫穿在穿過其軸心的傳動軸上，其中大齒輪、指針固定貫穿在傳動軸上，固定座、儀表盤通過軸承與傳動軸相連接。含齒輪裝置的泥石流漿體流速測量裝置通過齒輪裝置減小指針的旋轉(zhuǎn)速度，適于應用在以下情況下：（I)指針轉(zhuǎn)速過快，人為難以精確讀取或攝像機無法精準捕捉；（2)受安裝空間條件限制或避免自然界泥石流沖擊到儀表盤等需要提高儀表盤和指針高度。
[0007]對以上技術(shù)方案優(yōu)化的，所述葉輪的葉片數(shù)量不少于6。
[0008]優(yōu)化的，所述葉輪的葉片轉(zhuǎn)到垂直位置時，深入泥石流漿體的長度不小于泥石流漿體深度的1/2。此情況下進一步優(yōu)化的，所述葉輪的葉片數(shù)量不少于8，且葉片的數(shù)量與葉片的長度成正相關(guān)。增加葉片的數(shù)量及對應的長度，可以增大本測速裝置測量泥石流漿體的深度的范圍和規(guī)模。
[0009]優(yōu)化的，所述葉輪的葉片的前緣部分有朝同一方向的弧度，所述弧度凸起的方向與泥石流漿體流向相同。特別是將本測速裝置應用與測量水槽模型試驗中泥石流漿體流速時，本結(jié)構(gòu)利于充分利用泥石流漿體的動能。
[0010]具體的，當測量自然界泥石流漿體流速時，所述泥石流漿體流速測量裝置的葉片采用耐沖擊的鋼板；當測量水槽模型試驗中泥石流漿體流速時，所述泥石流漿體流速測量裝置的葉片采用鐵皮。對于自然界泥石流漿體流速的測量和水槽模型試驗泥石流漿體流速的測量兩種情況，模型結(jié)構(gòu)相同，選取的加工材料不同。當測量自然界溝道泥石漿體流速時采用耐沖擊的鋼材料，可以保證模型的穩(wěn)定性和使用壽命；當測量水槽模型試驗中泥石流漿體流速時，選取鐵皮(尤其薄質(zhì)鐵皮）以減少模型從啟動至平衡的時間及減少模型部件較重時慣性力對測量數(shù)據(jù)的影響。
[0011]本實用新型所提供的泥石流漿體流速測量裝置的有益效果體現(xiàn)在：（I)本測量裝置可以動態(tài)測量泥石流漿體的全程流速，由于安置有儀表盤，數(shù)據(jù)讀取便捷，省時省力；（2)本實用新型不僅適用于測量水槽模型試驗中泥石流漿體流速，還可測量自然界泥石流漿體流速；（3)加工安置方便，可便捷、高效測量泥石流漿體的流速；（4)本測量裝置材料低廉，組件較少，加工成型后可多次使用，大大降低投資成本。
【附圖說明】
[0012]圖I為本實用新型的流速測量裝置的前視圖；
[0013]圖2為本實用新型的流速測量裝置的軸心固定座(I)的示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的流速測量裝置的葉輪(2)的示意圖；
[0015]圖4-a為本實用新型的流速測量裝置的儀表盤固定座(3)與儀表盤(4)的連接示意圖；
[0016]圖4-b為本實用新型的流速測量裝置的儀表盤固定座(3)與儀表盤(4)相固定的左視圖；
[0017]圖5為本實用新型的流速測量裝置的儀表盤(4)的示意圖；
[0018]圖6為本實用新型的流速測量裝置的指針(5)的示意圖；
[0019]圖7為為本實用新型的流速測量裝置的傳動軸(6)及其連接部件的示意圖；
[0020]圖8為本實用新型的流速測量裝置的三維示意圖；；
[0021]圖9為本實用新型的流速測量裝置增設齒輪裝置(7)的示意圖；
[0022]圖10為本實用新型的流速測量裝置的葉輪(2)葉片長度的示意圖；
[0023]圖11為本實用新型的流速測量裝置的葉輪(2)為弧形葉片的示意圖。
[0024]附圖中的數(shù)字標記分別是：
[0025]I—軸心固定座、2—葉輪、3—儀表盤固定座、4 一儀表盤、5—指針、6—傳動軸、7—齒輪裝置
[0026]11一固定軸心孔、12—固定螺檢孔、21 —葉輪軸心孔、22—葉片、31 —儀表盤固定座軸心孔、32—固定桿、41一儀表盤軸心孔、42—刻度、51—指針軸心孔、71—小齒輪、72—大齒輪、73—固定座。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0028]實施例一加工一種泥石流漿體流速測量裝置
[0029]如圖I所示，所述泥石流漿體流速測量裝置由軸心固定座I、葉輪2、儀表盤固定座
3、儀表盤4、指針5、和傳動軸6組成;所述軸心固定座I、葉輪2、儀表盤固定座3、儀表盤4、指針5依次貫穿在傳動軸6上;其中所述葉輪2、指針5與傳動軸6固定連接;所述軸心固定座1、儀表盤固定座3、儀表盤4分別通過軸承與傳動軸6相連接。結(jié)合圖7所示的流速測量裝置的傳動軸6的示意圖，傳動軸依次穿過固定軸心孔11、葉輪軸心孔21、儀表盤固定座軸心孔31、儀表盤軸心孔41、指針軸心孔51;固定相連的葉輪2、指針5顯示在圖7中。
[0030]圖2-圖7分別列出了泥石流漿體流速測量裝置的各個部件。圖2所示的軸心固定座I及儀表盤固定座3，用于固定整個測量裝置，其中在頂部留置圓柱型固定軸心孔11，軸心固定座I在固定軸心孔11處安置一軸承，傳動軸6穿過固定軸心孔11與軸承相貼合;軸心固定座I兩側(cè)設有固定螺栓孔12，便于螺栓對其固定。
[0031]圖3所示的葉輪，由多扇葉片22組成，傳動軸6穿過葉輪中心的葉輪軸心孔21。所述葉輪2的葉片22數(shù)量不少于6。葉片22在轉(zhuǎn)動過程中深入到泥石流漿體內(nèi)，并在運動漿體的推動下進行圓周旋轉(zhuǎn)。
[0032]圖4-a、4_b示出了儀表盤固定座3與儀表盤4相固定的結(jié)構(gòu)，儀表盤固定座3結(jié)構(gòu)類似于軸心固定座I。儀表盤固定座3可以在與儀表盤中間有三根固定桿32固定連接，三根固定桿32呈三角形分布，如4