[发明专利]河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置

说明书

技术领域

本发明属于河沙自动测量及分析领域，尤其涉及一种河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置。

背景技术

河水中泥沙含量是水文观测中一项很重要的数据，泥沙含量的现场快速准确检测、分析是目前丞待解决的问题。现有测量泥沙含量的方法很多，如烘干称量法、比重法、γ射线法、电容法等。传统烘干称量法和比重法属于直接测量法，烘干法系在采集到一定样品后对其烘干称重，记录含沙量；比重法则是利用泥沙对比重的影响通过比重计来确定泥沙含量，两者测量精度高，尤其是烘干称量法，但是这类直接测量法缺陷也很明显，测量过程繁琐，周期长，不适合现场测量采集数据。γ射线法是利用γ射线穿透物体后的衰减规律来测量泥沙含量的，在标定好被测对象的伽马射线吸收率参数后可以实现较高的测量精度，但γ射线穿透物体后衰减较快，确定吸收率参数很困难，使得对被测对象的要求以及测量精度都受到影响，且该类系统成本高，不易维护。电容法是利用泥沙含量与由液体及圆筒状极板组成的电容器的电容的对应关系来计算泥沙含量的，当圆筒状极板中的液体泥沙含量发生变化时相当于电介质发生改变，进而改变电容器的容量，这种方法适合做连续在线测量，但是受到液体导电率的影响，测量范围及测量精度局限性较大。此外，上述测量方法都存在测量范围小、误差大等诸多问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测量范围大、测量精度高的河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置，以实现自动采集和测量对应深度的河水泥沙含量并记录数据。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置，主要包括等臂杠杆、标准样容器、盛样容器、称重仪、主控制器和无线数据接收器；等臂杠杆左端悬挂标准样容器，右端悬挂盛样容器，盛样容器放置在称重仪上；标准样容器和盛样容器上部均设有溢流口，底部均设有排水口，排水口内部均有与主控制器相连并受其控制打开与关闭的电磁阀；主控制器分别电连接称重仪和水泵；水泵进水端与进水管一端相连，水泵出水端通过导水管引到盛样容器上方；主控制器与无线数据接收器通过无线网络通讯连接，无线数据接收器与PC上位机相连。

等臂杠杆的支撑座含有水平调整装置。

主控制器和无线数据接收器均为微型计算机。

电连接是通过电源线或是数据线连接，用于给各功能部分提供电源及传输数据。

主控制器、称重仪、水泵及电磁阀由电瓶供电。

标准样容器用于盛放滤除泥沙后的待测河水标准样，盛样容器用于盛放含有泥沙的待测河水且其有效容积与标准样容器相同。

称重仪按照主控制器发出的指令进行称量同时将称量结果回传给主控制器，水泵按照主控制器的指令将待测河水抽入盛样容器中。

主控制器用于按照检测要求控制水泵、称重仪及电磁阀作出相应动作，同时将称重仪传回的数据通过天线发送给附近的无线数据接收器，无线数据接收器将主控制器发出的数据信号处理后传给PC上位机，PC上位机包含有与无线数据接收器相配套的软件程序，对测量数据进行显示、记录。

针对目前河水中泥沙含量测量存在的问题，发明人设计了一种河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置，主要包括等臂杠杆、标准样容器、盛样容器、称重仪、主控制器和无线数据接收器。该装置通过主控制器按照测量要求控制水泵在设定条件向盛样容器中抽入与标准样容器等体积的含泥沙河水水样，并通过称重仪测量同体积下泥水与不含泥沙标准样的质量差后，回传给主控制器并由天线发出无线讯号将称量数据传给无线数据接收器，无线数据接收器接收后向PC上位机传送结果由后者根据现场标定数据处理计算出河水中泥沙含量。本发明可在PC上显示、记录泥沙含量，整个操作自动化程度高，可根据要求设定为定时采集样品测量，且采用等臂杠杆装置，抵消了不含泥沙的待测河水的质量，显著扩展了泥沙含量测量范围，并提高了泥沙含量测量精度，实现了连续高精度自动测量任意深度河水中的泥沙含量并记录数据，同时提高了测量监测效率。

附图说明

图1是本发明河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置结构和使用状态示意图。

图中：1等臂杠杆，2标准样容器，3盛样容器，4排水口，5称重仪，6主控制器，7水泵，8进水管，9导水管，10溢流口，11无线数据接收器，12 PC上位机，13电瓶，14河水。

具体实施方式