[发明专利]压感式河湖底泥厚度测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及河湖清淤工程技术领域，特别涉及一种压感式河湖底泥厚度测量仪。

背景技术

为改善湖泊的水质，保证河道的正常泄洪能力，我国每年都开展大规模的湖泊、河道清淤工程。每项清淤工程开始前都需要根据河湖淤泥泥性和污染情况，确定清淤深度，计算清淤总量，以便能完全清楚污染的河湖底泥、合理地进行资金投入和人员设备安排。因此，对河湖底泥的厚度进行准确测量是清淤的关键。

现有技术中，采用较为广泛的测量河湖底泥厚度的方法是传统的插竿量测；即将一根长竿插入湖底后拔出，测量出竿上沾有底泥部分的长度，得到所测量区域底泥的厚度。这种方法使用简单，但测量误差较大；一方面因为人为操作难以保证测竿竖直插入湖底，也很难确保测竿插入的深度就是底泥的真正厚度；另一方面测竿在拔起的过程中由于水的冲洗作用会使竿上的部分底泥发生掉落，严重影响测量的准确性，并且完全依靠人力进行工作效率较慢。此外，在一些清淤工程中也出现过声波法等电子类测量仪器，但由于水中的杂质和浑浊介质容易对声波信号造成干扰，致使电子测量仪难以准确测量出底泥的高度，从而很难精确地换算出底泥的厚度。

发明内容

本发明提供一种压感式河湖底泥厚度测量仪，解决现有技术中河湖底泥厚度测量精度低，可靠性差，适应能力差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种压感式河湖底泥厚度测量仪，包括：压力传感结构、加压杆、位移计量结构、驱动结构以及测量控制器；

所述压力传感结构设置在所述加压杆一端；

所述位移计量结构与所述加压杆相连，计量所述加压杆的轴向位移；

所述驱动结构与所述加压杆相连，驱动所述加压杆轴向移动；

所述测量控制器分别与所述压力传感结构和所述位移计量结构相连，获取压力值和轴向位移。

进一步地，所述驱动结构包括：加压杆导向架、进给传动胶轮以及驱动元件；

所述加压杆固定在所述加压杆导向架上，可轴向移动；

所述进给传动胶轮抵靠在所述加压杆侧壁上，与所述加压杆传动相连；

所述驱动元件固定在所述加压杆导向架上，与所述进给传动胶轮传动相连。

进一步地，所述位移计量结构包括：旋转编码器；

所述旋转编码器与所述进给传动胶轮相连，并与所述测量控制器相连。

进一步地，所述进给传动胶轮包括：对称设置在所述加压杆两侧的第一进给传动胶轮和第二进给传动胶轮；

所述第一传进给动胶轮和所述第二进给传动胶轮分别与所述驱动元件传动相连。

进一步地，所述压力传感结构包括：压感头、压力传感器、压力传导结构以及压泥头；

所述压感头固定在所述加压杆底端；

所述压力传感器设置在所述压感头上，并通过所述压力传导结构与所述压泥头相连；

所述压力传感器与所述测量控制器相连。

进一步地，所述压感头内部开设空腔；

所述压力传导结构包括：与所述空腔匹配的压感活塞以及加压活塞；

所述压力传感器设置在所述空腔顶端，所述压感活塞置于所述空腔内抵靠在所述压力传感器上；

所述加压活塞置于所述空腔内，与所述压感活塞间留有间隙；

所述加压活塞通过活塞杆与所述压泥头相连。

进一步地，所述压力传感结构还包括：弹簧；

所述弹簧设置在所述压泥头和所述压感头之间，所述弹簧顶端与所述压感头相连，所述弹簧底端与所述压泥头相连；

所述活塞杆位于所述弹簧内。

进一步地，所述压力传感结构还包括：隔水密封结构；

所述隔水密封结构分别与所述压泥头和所述压感头外侧壁相连。

进一步地，所述隔水密封结构包括：包布、第一包布卡圈以及第二包布卡圈；

所述包布上部通过所述第一包布卡圈压紧在所述压感头外壁上；

所述包布下部通过所述第二包布卡圈压紧在所述压泥头外壁上。

一种基于所述的压感式河湖底泥厚度测量仪的河湖底泥厚度测量方法，包括：

所述驱动结构驱动所述加压杆向底泥移动；

所述位移计量结构实时计量所述加压杆的轴向位移；所述压力传感结构监测加压杆的轴向压力；所述测量控制器实时获取所述轴向压力和轴向位移；

当所述轴向压力的变化量大于第一预设值时，所述测量控制器获取第一轴向位移测量值；

当所述轴向压力的变化量大于第二预设值时，所述测量控制器获取第二轴向位移测量值；