[发明专利]一种水体含沙量测量装置及方法

权利要求书

1.一种水体含沙量测量装置，其特征在于，所述装置包括光电测沙传感器和控制器（3）；

所述光电测沙传感器包括能够向水体发射光信号的发光管（1）和能够检测水体中光信号的光敏管（2）；

所述控制器（3）通过驱动源（4）对发光管（1）进行开关控制，通过信号处理电路分别采集光敏管（2）在发光管（1）开启和关闭状态下输出的电信号，根据两次电信号的差值计算水体含沙量。

2.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述装置还包括用于检测发光管温度变化的温度传感器（8），所述驱动源（4）采用可编程恒流源；所述控制器（3）根据温度传感器（8）检测到的温度信号，调节所述可编程恒流源的输出电流幅值。

3.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述信号处理电路包括顺序连接的电流电压转换器（5）、信号放大器（6）和模数转换器（7）。

4.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述控制器（3）上还连接有实时时钟（9），所述控制器（3）通过实时时钟（9）获取时间信息，为所述电信号添加时标。

5.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述控制器（3）上还连接有非易失性存储器（10）。

6.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述控制器（3）通过RS485通讯模块（11）与上位机进行双向通讯连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述光电测沙传感器为后向散射型光电测沙传感器、透射型光电测沙传感器、反射型光电测沙传感器中的任一种。

8.根据权利要求7所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述发光管（1）和光敏管（2）各自采用独立封装结构；所述发光管（1）采用近红外激光二极管；所述光敏管（2）采用自带日光抑制滤波器的近红外光敏二极管。

9.一种水体含沙量测量方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的装置进行含沙量测量，所述方法包括如下步骤：

启动发光管（1）向水体发射光信号，由光敏管（2）检测水体中光信号；

经过预设采样延时t₁，通过信号处理电路采集并处理光敏管（2）输出的电信号，获取电信号V_T1；

关闭发光管（1），经过预设采样延时t₂，通过信号处理电路采集并处理光敏管（2）输出的电信号，获取电信号V_T2；

将电信号V_T1和电信号V_T2做减法运算，获取ΔV；

根据ΔV及预建立的率定曲线获取水体含沙量。

10.根据权利要求9所述的水体含沙量测量方法，其特征在于，预设采样延时t₁的取值范围是[1，30]毫秒，预设采样延时t₂的取值范围是(0，5]毫秒。