[实用新型]投掷式泥沙淤积深度采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工程监测技术领域，具体涉及一种投掷式泥沙淤积深度采集装置。

背景技术

在水利、取排水、海河岸堤坝防护、桥梁、海洋平台等工程中，水流的冲刷对结构造成破坏的现象相当普遍。结构物地基往往由于水流的冲蚀而使得其强度降低，给结构物的安全带来隐患。因为水流的冲刷都在水下，一般很难及时发现，而结构物一旦由于冲刷产生破坏时，往往导致都是诸如垮塌等恶性事故，危及广大人民群众的财产和生命安全。

水流的冲刷和淤积现象容易发生的实际现场环境往往十分恶劣，不易安装传统意义上的“传感器”。林咏彬等人开发了一种基于光纤光栅的冲刷传感器，其利用光纤光栅监测动水压对悬臂圆盘的作用，当传感器被土掩埋时，信号基本为一常值；当土层被冲刷，传感器进入水层时，由于动水压力会使传感器感知其应变上下波动，从而得知土层厚度变化。但是这种方法基于对动水压力的监测，仅适用于水流速率较大时；同时这种传感器受探头数量限制，容易受到水下紊流和水下土体输移的干扰。

现阶段的河岸冲刷和泥沙淤积的监测方法主要为：声纳探测法、雷达法和时域反射计(TDR)法，然而这些方法在投入实际工程的应用时则具有很大的局限性。声纳、雷达容易受到干扰、精度低、稳定性差；时域反射计的设备成本太高，而且其配备的主要传感器元件在极端环境下很容易损坏。这些传统测量方法存在的缺陷都使得这些方法难以准确地完成泥水界面的监测任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种投掷式泥沙淤积深度采集装置，解决现有测量方法难以准确监测泥沙淤积深度的问题。

实现本实用新型目的的技术方案为：一种投掷式泥沙淤积深度采集装置，该装置包括实心仓、空心浮力仓、水压力传感器、数据采集器、无线数据发射器和轻质尾翼；

所述实心仓、空心浮力仓和轻质尾翼由下至上依次设置；数据采集器和无线数据发射器设置在空心浮力仓内，空心浮力仓外表面开孔安装水压力传感器，水压力传感器在数据采集器控制下采集所在位置的水体深度，通过无线数据发射器将数据发送给用户，水体深度即为泥沙淤积深度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型可以快速的测量任意位置的水下泥沙淤积深度，不需要固定安装传感器或任何支撑装置，且设备造价低，人员消耗少。

附图说明

图1为本实用新型的投掷式泥沙淤积深度采集装置结构示意图。

具体实施方式

结合图1，一种投掷式泥沙淤积深度采集装置，该装置包括实心仓102、空心浮力仓103、水压力传感器104、数据采集器、无线数据发射器和轻质尾翼105；

所述实心仓102、空心浮力仓103和轻质尾翼105由下至上依次设置；数据采集器和无线数据发射器设置在空心浮力仓103内，空心浮力仓103外表面开孔安装水压力传感器104，水压力传感器104在数据采集器控制下采集所在位置的水体深度，通过无线数据发射器将数据发送给用户，水体深度即为泥沙淤积深度。

进一步的，所述实心仓102底部安装有一个定位针101，用于将采集装置固定在泥沙中。

进一步的，所述轻质尾翼105由金属骨架106固定到空心浮力仓103上，金属骨架106作为无线数据发射器天线。

进一步的，空心浮力仓103内还设置有蓄电池，用于给水压力传感器104、数据采集器、无线数据发射器供电。

进一步的，所述实心仓102和空心浮力仓103构成一个椭球体。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

制作一个空心的水滴状椭球体，下部为实心仓，上部为空心浮力仓，通过加工使其重心在椭球体下部。椭球体底部安装一个定位针，使本装置在接触泥面后不会发生滚动和移位。在椭球体的上部安装一个轻质尾翼，令其在下沉的时候能够保持球体向下的姿态，控制下沉速度并避免自旋和偏移现象的发生，并且轻质尾翼为塑料泡沫制成，具有一定的浮力，能够使装置在沉入水中后始终保持这个姿态，以免本装置在测量状态时对数据的准确性造成影响。轻质尾翼中间安装有细金属骨架作为天线，可以将无线数据通过天线发送出去。

在本装置内部安装有蓄电池、数据采集器和无线数据发射器，在本装置的空心浮力仓外表面开孔，安装水压力传感器，能够在数据采集器的控制下采集读取水压力传感器当前所在位置的水压力数值和水体深度。最后再通过无线数据发射器将数值传输回水面以上的无线数据接收器中，从而使用户获得当前位置的水下泥沙淤积深度。