三维流速矢量能量与质量测量仪

摘要

一种三维流速矢量能量与质量测量仪，其特征是它包括弹性皮囊（1），弹性皮囊（1）的两端各安装有一个刚性密封堵头（2），所述弹性皮囊（1）及所述的刚性密封堵头（2）形成一圆柱形密封腔体，其中上端的刚性密封堵头上设有电缆连接线进出孔，下端的刚性密封堵头上设有用于向所述圆柱形密封腔体中注入液体的注液孔，注液孔上安装有密封塞；圆柱形密封腔体中安装有测量流速矢量能量的测量装置及测量质量的装置。它具有结构简单，制造方便、检测全面的优点。

主权项

一种三维流速矢量能量与质量测量仪，其特征是它包括： 一弹性皮囊（1），该弹性皮囊（1）的两端各安装有一个刚性堵头（2），所述弹性皮囊（1）及所述的刚性堵头（2）形成一柱形密封腔体，其中上端的刚性堵头上设有电缆连接线进出孔，下端的刚性密封堵头上设有用于向所述柱形密封腔体中注入液体的注液孔，注液孔上安装有密封塞；一流速矢量能量测量装置（12），它被安装在前述的柱形密封腔体中，并通过电缆连接线与带有GPS定位仪（9）的计算机（8）电气连接，通过将测量所得的水流声纳送入计算机中得到地下水的流动方向和速度，从而确定地下水流动的矢量和能量；所述的流速矢量能量测量装置（12）包括：上声纳传感器（3）、和一下声纳传感器阵列（4）、航向定位器（5）、压力传感器（6）和电子讯号处理系统（7），下声纳传感器阵列（4）用于确定声源方向，上声纳传感器（3）与下声纳传感器阵列（4）中最先接收到声源的一个声纳传感器一起用于确定声源到达测量仪的时差；航向定位器（5）用于根据最先感应到声源信号的下声纳传感器阵列（4）中的一个声纳传感器与周围的同一阵列中的其它声纳传感器进行测量强度的计算，得出水流矢量相对于测量仪的运动方向，将所测量到的水流运动方向与磁航向测量到的地理北极进行叠加，即可得到水流的运动地理方向；从而确定下一个点位的流速矢量测量位置；压力传感器（6）安装在柱形密封腔体中，用于确定测量仪所处水位的深度，以便于测量仪位置的确定；电子讯号处理系统（7）用于接收上声纳传感器（3）、下声纳传感器阵列（4）、航向定位器（5）、压力传感器（6）、电导电极传感器（10）以及温度传感器（11）所测量到得的原始信号转换成数字信号，通过电缆发送到地面计算机（8）中进行处理从而得到测量点的地下水的流动方向和速度；一渗漏点质量测量装置（14），它被安装在前述的两个刚性堵头（2）中任一个或两个的外表面上，并通过连接电缆与前述的计算机（8）电气连接；它通过测量地下水中的电导率和温度的变化从而确定被测点是否有岩土体阻水介质的流失，并对渗漏点的安全性作出及时的判断；所述的渗漏点质量测量装置（14）包括电导电极传感器（10）和温度传感器（11），电导电极传感器位于刚性堵头（2）的外表面上，能够与测量的水体接触，测量出水体中的导电率与盐份送入计算机（8）中；温度传感器也位于刚性密封堵头（2）的外表面上，能够与测量的水体接触，进而直接测量出水体中的温度值送入计算机（8）中，计算机（8）根据所测得的电导率和温度的变化得出测量点的质量变化。