一种流速仪装置以及流速测量方法

申请号 CN201710172304.X 申请日 2017-03-22 公开(公告)号 CN106970241A 公开(公告)日 2017-07-21
申请人 沈阳工学院; 发明人 赵明雨; 杨秀英; 骆汉琦;
摘要 本 发明 涉及流速测量领域,尤其涉及一种流速仪装置以及流速测量方法。本发明中的流速仪装置操作人员需要携带旋桨装置和测算手簿等简单装置即可,便可以将流速流量等信息与终端之间进行行信息传输,把每次的测量结果保存在终端上。这样不仅节省了仪器成本并增加了便携性,只需要一个操作就可以进行测量工作,不必携带过多的设备以保存测量结果。
权利要求

1.一种流速仪装置,其特征在于,应用于对流的流速流量信息进行测量中,所述流速仪装置包括:
旋桨装置,包括旋桨,水流推动所述旋桨以使所述旋桨装置输出开关通断信号
定位装置,对所述旋桨装置所处的装置进行定位,输出位置信息;
测算手簿,分别连接所述旋桨装置、所述定位装置,获取并根据所述开关通断信号输出所述流速流量信息,并且所述测算手簿还获取所述位置信息;
无线传输装置,无线连接所述测算手簿;以及
所述测算手簿发送所述流速流量信息和所述位置信息至所述无线传输装置,所述无线传输装置用以转发所述流速流量信息和所述位置信息至一终端。
2.根据权利要求1所述的流速仪装置,其特征在于,所述定位装置为GPS定位装置。
3.根据权利要求1所述的流速仪装置,其特征在于,所述无线传输模为蓝牙模块。
4.根据权利要求1所述的流速仪装置,其特征在于,所述终端为具有显示屏和存储器的计算机。
5.根据权利要求1所述的流速仪装置,其特征在于,所述测算手簿包括STC12C5A60S2单片机
6.根据权利要求1所述的流速仪装置,其特征在于,所述测算手簿的存储容量大于等于
60K。
7.根据权利要求1所述的流速仪装置,其特征在于,所述位置信息为经纬度信息。
8.一种流速测量方法,其特征在于,包括:
步骤S1,水流推动旋桨装置中的旋桨,所述旋桨装置输出开关通断信号;
步骤S2,对所述旋桨装置所处的装置进行定位,输出位置信息;
步骤S3,测算手簿获取并根据所述开关通断信号计算所述流速流量信息,并且所述测算手簿获取所述位置信息;
步骤S4,所述测算手簿发送所述流速流量信息和所述位置信息至一无线传输装置,所述无线传输装置转发所述流速流量信息和所述位置信息至一终端。
9.根据权利要求8所述的流速测量方法,其特征在于,所述测算手簿包括STC12C5A60S2单片机。
10.根据权利要求9所述的流速测量方法,其特征在于,所述测算手簿计算所述流速流量信息的计算公式为:
V=C+k*(N/T);
其中,V为流速流量信息;
C为流速仪常数;
K为桨叶水螺距
N为T时间段内信号个数;
T为测量历时时间。

说明书全文

一种流速仪装置以及流速测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及流速测量领域,尤其涉及一种流速仪装置以及流速测量方法。

背景技术

[0002] 目前可以通过流速仪测量流的流速流量信息,不能无线发送到远程终端。测量明渠的流速仪都是由旋桨信号通断计算流速的原理,流速仪的发展从通过铃的响声人工计算圈数,后来有了自动计算手簿。
[0003] 如果采用目前的流速仪进行流速流量信息的测量,则需要携带多种技术装备,测量人员需要携带较多的辅助工具进行信息的保存。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题,现提供一种流速仪装置以及流速测量方法。
[0005] 一种流速仪装置,应用于对水流的流速流量信息进行测量中,所述流速仪装置包括:
[0006] 旋桨装置,包括旋桨,水流推动所述旋桨以使所述旋桨装置输出开关通断信号;
[0007] 定位装置,对所述旋桨装置所处的装置进行定位,输出位置信息;
[0008] 测算手簿,分别连接所述旋桨装置、所述定位装置,获取并根据所述开关通断信号输出所述流速流量信息,并且所述测算手簿还获取所述位置信息;
[0009] 无线传输装置,无线连接所述测算手簿;以及
[0010] 所述测算手簿发送所述流速流量信息和所述位置信息至所述无线传输装置,所述无线传输装置用以转发所述流速流量信息和所述位置信息至一终端。
[0011] 优选的,所述定位装置为GPS定位装置。
[0012] 优选的,所述无线传输模为蓝牙模块。
[0013] 优选的,所述终端为具有显示屏和存储器的计算机。
[0014] 优选的,所述测算手簿包括STC12C5A60S2单片机
[0015] 优选的,所述测算手簿的存储容量大于等于60K。
[0016] 优选的,所述位置信息为经纬度信息。
[0017] 一种流速测量方法,包括:
[0018] 步骤S1,水流推动旋桨装置中的旋桨,所述旋桨装置输出开关通断信号;
[0019] 步骤S2,对所述旋桨装置所处的装置进行定位,输出位置信息;
[0020] 步骤S3,测算手簿获取并根据所述开关通断信号计算所述流速流量信息,并且所述测算手簿获取所述位置信息;
[0021] 步骤S4,所述测算手簿发送所述流速流量信息和所述位置信息至一无线传输装置,所述无线传输装置转发所述流速流量信息和所述位置信息至一终端。
[0022] 优选的,所述测算手簿包括STC12C5A60S2单片机。
[0023] 优选的,所述测算手簿计算所述流速流量信息的计算公式为:
[0024] V=C+k*(N/T);
[0025] 其中,V为流速流量信息;
[0026] C为流速仪常数;
[0027] K为桨叶水螺距
[0028] N为T时间段内信号个数;
[0029] T为测量历时时间。
[0030] 上述技术方案的有益效果是:
[0031] 上述技术方案中的流速仪装置操作人员需要携带旋桨装置和测算手簿等简单装置即可,便可以将流速流量等信息与终端之间进行行信息传输,把每次的测量结果保存在终端上。这样不仅节省了仪器成本并增加了便携性,只需要一个操作就可以进行测量工作,不必携带过多的设备以保存测量结果。附图说明
[0032] 图1为本发明一种流速仪装置的实施例的结构示意图;
[0033] 图2为本发明一种流速测量方法的实施例的流程图

具体实施方式

[0034] 需要说明的是,在不冲突的情况下,下述技术方案,技术特征之间可以相互组合。
[0035] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明:
[0036] 一种流速仪装置,应用于对水流的流速流量信息进行测量中,如图1所示,所述流速仪装置包括:
[0037] 旋桨装置,包括旋桨,水流推动所述旋桨以使所述旋桨装置输出开关通断信号;
[0038] 定位装置,对所述旋桨装置所处的装置进行定位,输出位置信息;
[0039] 测算手簿,分别连接所述旋桨装置、所述定位装置,获取并根据所述开关通断信号输出所述流速流量信息,并且所述测算手簿还获取所述位置信息;
[0040] 无线传输装置,无线连接所述测算手簿;以及
[0041] 所述测算手簿发送所述流速流量信息和所述位置信息至所述无线传输装置,所述无线传输装置用以转发所述流速流量信息和所述位置信息至一终端。
[0042] 本实施例中,目前的流速仪通常只包括旋桨装置和测算手簿,通过水流推动流速仪的旋桨,旋桨装置把转动转换成每圈两次的开关通断信号,通过连线接在智能化流速仪的测算手簿,
[0043] 本实施例中的测算手簿还可以获取定位装置定位得到的位置信息,测算手簿计算数据(流速流量信息)并把测量点的位置信息与计算得到的流速流量信息通过无线传输装置发送到终端。
[0044] 本发明一个较佳的实施例中,所述定位装置为GPS定位装置。
[0045] 本发明一个较佳的实施例中,所述无线传输模块为蓝牙模块。
[0046] 本发明一个较佳的实施例中,所述终端为具有显示屏和存储器的计算机。
[0047] 本发明一个较佳的实施例中,所述测算手簿包括STC12C5A60S2单片机。
[0048] 本发明一个较佳的实施例中,所述测算手簿的存储容量大于等于60K。
[0049] 本发明一个较佳的实施例中,所述位置信息为经纬度信息。
[0050] 上述实施例中,测算手簿计算流速流量信息并把测量点的地理位置的经纬度信息与之前测量的流速流量信息通过蓝牙发送到计算机和智能手机等带有蓝牙的设备。上述实施例的流速仪装置带有GPS定位装置和蓝牙模块。
[0051] 上述实施例中流速仪装置的运算核心是STC12C5A60S2单片机,把旋桨装置、GPS定位装置和蓝牙模块通过单片机的IO口连接起来,单片机通过接受IO口的模拟信号和预先写入的程序计算流量流速信息,经纬度等信息,当结束测量时,单片机发出指令和信息给蓝牙模块,蓝牙模块通过已配对的计算机终端的蓝牙模块发送到计算机,并可以通过串口助手查看发送回的信息。
[0052] 进一步的,测算手簿可以采用目前流速仪中通用的手簿,相当于计算机的机箱,有丰富的外部扩展接口用来连接其他模块,传感器等等。由于上述实施例的流速仪测算手簿需要处理的数据较多,所以,可以选用了具有至少60k储存空间的单片机。
[0053] 旋桨装置通过两条连接线与单片机的接口相连,把流速仪的转动信息转化成模拟信号,给单片机提供计算的数据。
[0054] GPS定位装置,由此装置接收卫星提供的经纬度信息再发送给单片机,由此可以得到经纬度信息和时间信息等。
[0055] 蓝牙模块每次测量结束时,单片机发出指令,将测量得到的流速流量信息,经纬度信息通过蓝牙信号发送给计算机,由此结束一次测量。
[0056] 一种流速测量方法,如图2所示,包括:
[0057] 步骤S1,水流推动旋桨装置中的旋桨,所述旋桨装置输出开关通断信号;
[0058] 步骤S2,对所述旋桨装置所处的装置进行定位,输出位置信息;
[0059] 步骤S3,测算手簿获取并根据所述开关通断信号计算所述流速流量信息,并且所述测算手簿获取所述位置信息;
[0060] 步骤S4,所述测算手簿发送所述流速流量信息和所述位置信息至一无线传输装置,所述无线传输装置转发所述流速流量信息和所述位置信息至一终端。
[0061] 本实施例的测量方法除了测量基本的流速流量信息,还可以测量出经度和纬度等位置信息,还有无线传输功能,这些功能可以配合计算机软件在含有经纬度信息的地图上标注出来,或者,用软件进行信息的统计和分析等一系列的高等应用。
[0062] 本实施例只能够的位置信息可以通过GPS定位装置获取,使用GPS定位装置可以使得测量流速的仪器和卫星定位系统一起工作,无线传输装置不需要手工记录数据,实现数据的传输功能。
[0063] 本发明一个较佳的实施例中,所述测算手簿包括STC12C5A60S2单片机。
[0064] 本发明一个较佳的实施例中,所述测算手簿计算所述流速流量信息的计算公式为:
[0065] V=C+k*(N/T);
[0066] 其中,V为流速流量信息;
[0067] C为流速仪常数;
[0068] K为桨叶水力螺距;
[0069] N为T时间段内信号个数;
[0070] T为测量历时时间。
[0071] 上述实施例中,流速流量计算公式如下,本计算过程由单片机独立完成不需要人工干预,只需要按开始按键:
[0072] V=C+k*n(米每秒)(n=N/T),其中,V为流速,C为流速仪常数,K为桨叶水力螺距,N为T时间段内信号个数,T为测量历时时间,其中K、C为流速仪旋桨的参数,具体数值由旋桨的型号决定。
[0073] 上述实施例的流速仪装置以及测量方法按照现代社会对测量仪器的智能化的要求设计,不仅可以测量传统仪器可以测量的数据,还可以进行位置定位,以及无线传输的功能。不仅功能更加强大,而且增加了仪器的便携性。单片机按照公式计算,避免了人工计算的算错的可能性,并且单片机捕捉信号和计时比人工更加精确提高了测量的精度
[0074] 综上,上述技术方案中的流速仪装置操作人员需要携带旋桨装置和测算手簿等简单装置即可,便可以将流速流量等信息与终端之间进行行信息传输,把每次的测量结果保存在终端上。这样不仅节省了仪器成本并增加了便携性,只需要一个操作就可以进行测量工作,不必携带过多的设备以保存测量结果。
[0075] 通过说明和附图,给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例,基于本发明精神,还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例,然而,这些内容并不作为局限。
[0076] 对于本领域的技术人员而言,阅读上述说明后,各种变化和修正无疑将显而易见。因此,所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容,都应认为仍属本发明的意图和范围内。
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