本发明专利技术提供了一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置，包括主要由套心轴、有机玻璃材质内圆筒、有机玻璃材质外圆筒、有机玻璃材质剪力环、OBS浊度传感器、OBS数据无线传输装置和接收装置组成的上部结构、由有机玻璃材质底部内圆盘、有机玻璃材质底部外圆环、铝合金外套筒、铝合金内套筒组成的下部结构和固定支架组成。本发明专利技术具有实现了潮滩泥沙临界起动切应力原位测试，减少沙样扰动的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水沙观测
，尤其涉及一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置及监测方法。
技术介绍
泥沙的起动是研究泥沙输运、河道演变、海岸地貌变化、水沙响应关系等最基本的问题之一，泥沙临界起动切应力是判别泥沙能否起动临界值。传统获取泥沙临界起动切应力的方法，是从现场采集沙样，带回实验室，用室内环形水槽测试装置测量泥沙临界起动应力，沙样从现场采集带回实验室过程中会产生很大的扰动，改变沙样原位状态下的固结强度和不同粒径大小泥沙颗粒的分布，实验室测得的起动切应力值与现场泥沙被扰动前的起动切应力值相差较大；为减少对现场泥沙的扰动，有在原位采用无底圆筒结合旋浆搅动水流进行测量，但这种装置产生的螺旋水流结构与明渠水流有明显差异，其合理性有待进一步考证。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是要提供一种潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法，采用国外先进的流速仪、浊度仪、潮位仪，可获取潮间带多点位近底边界层水沙关系的时空变化规律。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置，包括上部结构、下部结构和固定支架。作为一种实施例，所述上部结构包括：套心轴、皮带盘、轴承壳、有机玻璃材质内圆筒15、有机玻璃材质外圆筒13、有机玻璃材质剪力环14、OBS浊度传感器17、OBS数据无线传输装置20和接收装置21、
漏斗39、内轴1与有机玻璃材质内圆筒15连接杆件、中轴6与剪力环14连接杆件、外轴10与有机玻璃材质外圆筒13连接杆件、套心轴及电机固定杆件、电机(22和24)。作为一种实施例，所述下部结构包括：有机玻璃材质底部内圆盘48、有机玻璃材质底部外圆环44、铝合金外套筒46、铝合金内套筒47。作为一种实施例，套心轴由内轴1、中轴6和外轴10通过轴承(4和8)相互连接，内轴1、外轴10同步旋转，中轴6向相反方向旋转。作为一种实施例，有机玻璃内圆筒15放于有机玻璃材质底部内圆盘48的轨道45上，有机玻璃材质外圆筒13放于有机玻璃材质底部外圆环44的轨道45上；补充说明456、根据权利要求1所述的潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置，其特征在于：有机玻璃材质底部内、外圆环的轨道45。作为一种实施例，机玻璃材质底部内圆盘48与铝合金内套筒47相连，有机玻璃材质底部外圆环44与铝合金外套筒46相连，铝合金内、外套筒插入潮滩泥面。作为一种实施例，有机玻璃材质剪力环14下表面、有机玻璃材质内圆筒15外表面、有机玻璃材质外圆筒13内表面刻有加糙痕。另一方面，本专利技术还提供泥沙临界起动切应力原位测试方法，包括以下步骤：(1)在试验室预先率定泥沙临界起动切应力原位测试装置的转速比与切应力之间的关系；(2)在现场选定需测量现场泥沙临界起动切应力区域，将铝合金内套筒47和机玻璃材质底部内圆盘48组成的整体、铝合金外套筒46和有机玻璃材质底部外圆环44组成的整体插入该区域，内、外套筒露出泥面约5cm，并使有机玻璃材质底部内圆盘48和有机玻璃材质底部外圆环44圆心相重合，保持金属套筒上表面处于水平状态，在仪器装置下部结构安装过程中尽量避免对沙样的扰动；(3)将仪器装置上部结构安放于下部结构上，在仪器装置上部结构安装过程中，避免对待测区域沙样的扰动，仪器装置安装好后，要保证有机玻璃材质内圆筒15安放于有机玻璃材质底部内圆盘48的轨道45上，有机玻璃材质外圆筒13安放于有机玻璃材质底部外圆环44的轨道45上；(4)安装固定支架，用皮带连接电机与皮带盘；(5)向漏斗39
中缓慢加水，使水缓慢流入有机玻璃材质内外双圆筒组成的环形槽中，直至排水口开始有水流流出，在试验过程中，若环形槽中水量减少，需向漏斗中加水以保证环形槽中水量；(6)开启电机，使内轴1和外轴10同步旋转，中轴向内轴、外轴转动的相反方向旋转，带动玻璃材质内圆筒15、外圆筒13和剪力环14反向旋转，消除环形槽中的横向流；(7)调节玻璃材质内圆筒15、外圆筒13和剪力环14转速比，使转速梯级上升，每级转速保持几分钟，观察OBS测得的每一级稳定电流值，当转速比保持不变时，从取样口采集水样；(8)记录OBS电流值开始有明显增加时的转速比，采用预先率定的转速比和切应力关系，得到表层泥沙临界起动切应力；(9)测定结束后，通过取样口19将环形槽中的水排出，拆除固定支架和仪器上部结构，拔出仪器下部结构。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术的上部结构示意图；图2为本专利技术的上部结构局部示意图；图3为本专利技术支架结构侧视图；图4为本专利技术支架结构俯视图；图5为本专利技术支架结构局部示意图；图6为本专利技术下部结构示意图；图7为本专利技术下部结构外圆环结构示意图；图8为本专利技术下部结构内圆盘结构示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。下文中将详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面
通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。在下文的描述中，将以包括触控显示器的智能终端为实施例，其显示器上配置有可触控界面。在以下详细描述中，许多具体细节被示出以提供对本专利技术的深入了解。然而，本专利技术可能在没有这些具体细节的情况下被实施对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。在其他情况下，众所周知的方法、规程、部件、电路和网络未被详细描述以免不必要地模糊实施例的各个方面。专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置及其使用方法。技术方案：本专利技术提供一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置，包括上部结构、下部结构和固定支架；所述上部结构包括：套心轴、皮带盘、轴承壳、有机玻璃材质内圆筒15、有机玻璃材质外圆筒13、有机玻璃材质剪力环14、OBS浊度传感器17、OBS3数据无线传输装置20和接收装置21、漏斗39、内轴1与有机玻璃材质内圆筒15连接杆件、中轴6与剪力环14连接杆件、外
轴10与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置，其特征在于：包括上部结构、下部结构和固定支架；所述上部结构包括：套心轴、皮带盘、轴承壳、有机玻璃材质内圆筒(15)、有机玻璃材质外圆筒(13)、有机玻璃材质剪力环(14)、OBS浊度传感器(17)、OBS数据无线传输装置(20)和接收装置(21)、漏斗(39)、内轴(1)与有机玻璃材质内圆筒(15)连接杆件、中轴(6)与剪力环(14)连接杆件、外轴(10)与有机玻璃材质外圆筒(13)连接杆件、套心轴及电机固定杆件、电机(22，24)；所述下部结构包括：有机玻璃材质底部内圆盘(48)、有机玻璃材质底部外圆环(44)、铝合金外套筒(46)、铝合金内套筒(47)。
【技术特征摘要】
1.一种潮滩泥沙临界起动切应力原位测试装置，其特征在于：包括上部结构、下部结构和固定支架；所述上部结构包括：套心轴、皮带盘、轴承壳、有机玻璃材质内圆筒(15)、有机玻璃材质外圆筒(13)、有机玻璃材质剪力环(14)、OBS浊度传感器(17)、OBS数据无线传输装置(20)和接收装置(21)、漏斗(39)、内轴(1)与有机玻璃材质内圆筒(15)连接杆件、中轴(6)与剪力环(14)连接杆件、外轴(10)与有机玻璃材质外圆筒(13)连接杆件、套心轴及电机固定杆件、电机(22，24)；所述下部结构包括：有机玻璃材质底部内圆盘(48)、有机玻璃材质底部外圆环(44)、铝合金外套筒(46)、铝合金内套筒(47)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,还包括：套心轴由内轴(1)、中轴(6)和外轴(10)通过轴承(4，8)相互连接，内轴(1)、外轴(10)同步旋转，中轴(6)向相反方向旋转。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,还包括：有机玻璃内圆筒(15)放于有机玻璃材质底部内圆盘(48)的轨道(45)上，有机玻璃材质外圆筒(13)放于有机玻璃材质底部外圆环(44)的轨道(45)上。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：有机玻璃材质底部内、外圆环的轨道(45)。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：机玻璃材质底部内圆盘(48)与铝合金内套筒(47)相连，有机玻璃材质底部外圆环(44)与铝合金外套筒(46)相连，铝合金内、外套筒插入潮滩泥面。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：有机玻璃材质剪力环(14)下表面、有机玻璃材质内圆筒(15)外表面、有机玻璃材质外圆筒(13)内表面刻有加糙痕。7.一种泥沙临界起动切应力原位测试方法，适用于如权利要求1-6任一所述的泥沙临界起动切应力原位测试装置，其特征在于，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚政，徐贝贝，张茜，周曾，顾长才，耿亮，赵堃，张长宽，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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