| 摘要 |
一种泥砂浓度及流速超音波量测装置,包含一本体、装设于本体表面的第一、第二支架组、分别装设于第一、第二支架组的泥砂浓度探头组、流速探头组,及一处理单元。每一探头组包括分别设置在该二支架且用以发射及/或接收超音波信号的探头。处理单元装设于本体之主体部界定的容置空间,与该超音波探头组连接,用以接收超音波讯号并依据讯号衰减量计算泥砂浓度,及依据超音波传播速度计算流速。本新型可自动化即时量测得泥砂浓度及流速,即便在台洪时期尖峰流量或泥砂浓度暴增的情况,仍可准确量测,并且适用于长期监测、建立水文资料库。 |
| 主权项 |
1.一种泥砂浓度及流速超音波量测装置,包含: 一本体,包括一流线型前端部、一自该前端部向后 延伸并界定出一容置空间的主体部,及一连接于该 主体部后端的尾部; 二超音波探头支架组,定义为一第一支架组及一第 二支架组,每一支架组包括一前一后设置于该本体 表面的二支架; 二超音波探头组,分别为一装设于该第一支架组的 泥砂浓度探头组,及一装设于该第二支架组的流速 探头组,每一探头组包括分别用以发射及/或接收 超音波信号之探头;及 一处理单元,装设于该主体部的容置空间,与该超 音波探头组连接,用以接收超音波讯号并依据讯号 衰减量计算泥砂浓度,及依据超音波传播速度计算 流速。 2.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该本体更包括一设在该主 体部上表面且对应该整体装置之重心投影位置的 吊勾。 3.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该二超音波探头支架组分 别设于该本体两侧;该泥砂浓度探头组包括分别设 置在该第一支架组的二支架之一用以发射超音波 信号的探头及一用以接收超音波信号的探头;该流 速探头组包括分别设置在该第二支架组之二支架 且交互发射超音波信号之探头,该流速探头组之该 二探头交替扮演发射端及接收端的角色。 4.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该第一支架组之前、后支 架距离,以及该第二支架组之前、后支架距离,皆 是以超音波量测信号的动态范围、声场特性,及解 析能力之需求制定。 5.依据申请专利范围第4项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该第一支架组的前、后支 架距离小于该第二支架组的前、后支架距离。 6.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该二超音波探头组的超音 波发射频率,是依据预计测得的泥砂浓度及流速的 量测范围及量测精度为目标而设定。 7.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该泥砂浓度探头组是用正 弦脉冲(sine burst)驱动,驱动电压由该处理单元根据 接收信号大小进行可调适之设定;该处理单元并将 超音波信号的振幅积分,利用其相对衰减量与泥砂 浓度的线性对应关系,计算泥砂浓度。 8.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该流速探头组是以超音波 讯号传递时间的改变量推算水流速度,且传递时间 的计时以100MHz时脉计算。 9.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该处理单元包括至少一与 该超音波探头组连接之量测电路、一用以接收外 部控制指令之微处理器,及一连接于该量测电路与 微处理器之间且依据该控制指令对超音波探头组 产生控制时序之时序控制电路。 10.依据申请专利范围第1项所述之泥砂浓度及流速 超音波量测装置,其中,该本体更包括设在该尾部 表面的多数尾翼。 图式简单说明: 图1是一示意图,说明一种习知压差式流速计的外 观及内部构造; 图2是一立体图,说明本新型泥砂浓度及流速超音 波量测装置之较佳实施例的外观结构; 图3是该较佳实施例的仰视图; 图4是该较佳实施例的侧视图; 图5是该较佳实施例的正视图;及 图6是该较佳实施例的处理单元内部方块图。 |
