一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，包括：安装在四面有百叶窗的箱体中的取样子装置、测量子装置、样品存储子装置、控制子装置、电源子装置，清理子装置以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接。本实用新型专利技术通过设置一整套自动循环使用的取样桶，取样桶通过环形取样履带不断的对小区所产生的径流进行取样，并记录取样次数，同时通过测量子装置对各个取样进行精确的测量，实现完全无人化的自动取样和自动测量，大大减少了科研人员野外工作量，节约了人力和使用成本。

A continuous sampling and measuring device for runoff and sediment in soil and water conservation monitoring area

The utility model relates to a monitoring runoff sediment continuous sampling and measuring device, soil and water conservation include: like device, measurement device, sample storage device, control device, sub sub sub power supply device installed in the box body surrounded by a shutter in the cleaning device and a plurality of rainfall sensor; according to the water around in and around the ring track intermittent rotation of the sampling sampling barrel, the sample bucket through the automatic unlocking mechanism is connected with the annular track sampling. The utility model is provided with a set of automatic circulation sampling barrels, runoff sampling barrel through the annular sampling track constantly on the cell of the sampling, and the sampling record number, at the same time by measuring device for accurate measurement of each sampling, realize unmanned automatic sampling and automatic measurement, greatly reducing the research field staff workload, save manpower and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置
本技术涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，是一种水文实验装置方法，是一种应用于水土保持监测小区径流的装置。
技术介绍
建立水土保持监测小区，开展指定地点水土流失监测是开展水土保持研究、水土流失治理，以及生产建设项目水土流失防治等主要手段。标准监测小区的水平投影尺寸一般为长20m宽5m，在下游中间部位设出水口。其径流泥沙过程监测主要采用等量分流原理进行基于次降雨过程的监测。即在小区的出水口位置布设承接池或承接桶，在承接池外侧统一水平高度设多个相同的出水口，然后接取其中一个出水口的径流泥沙。待一次径流泥沙过程结束后，采用人工测量的方式获取单个出水口的径流量和泥沙量，然后乘以出水口个数并加上承接池内的水量和泥沙，即为本次降雨过程的产流量和侵蚀产沙量。上述方式在应用中存在着如下问题：（1）水土保持监测小区为避免人工干扰，一般建设在偏远和交通不便的位置，完成一次监测后，难以清理泥沙为下一次侵蚀产沙过程监测做准备。（2）只能进行总的产水、产沙监测，难以实现产水、产沙过程监测，为了获取水沙过程，需要专人值守，然而由于降雨和产流的不确定性，往往难以获得产流产沙过程监测机会，并获取数据。（3）获取的径流、泥沙数据往往不准确，参考作用有限。主要是因为受降雨强度变化，以及监测小区出水口位置、承接池位置等的影响，监测小区出流过程大小变化时承接池内的水位条件、泥沙沉积条件等均会发生变化，造成出水口的出流过程和含沙量过程存在较大差异，使得降雨产流过程越长则单个出水口的径流量和泥沙量的代表性越差。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本技术提出了一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置。所述的装置能够实现自动化高精度测量、自动连续取样、自动化清理和维护，实现自动化的监测。本技术的目的是这样实现的：一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，包括：安装在四面有百叶窗顶部有集水盘的箱体中的取样子装置、测量子装置、控制子装置、电源子装置，清理子装置以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接；所述的取样子装置还设有与小区径流出水口管道连接的取样口，所述的取样口对准一个取样桶的上口并设有初测水位计，所述的初测水位计与控制子装置电连接，所述的控制子装置与带动环形取样履带运行的电机连接，所述的控制子装置中设有计算雨水充盈一个取样桶时间的计时器和一场降雨充盈取样桶次数的计次器；所述的测量子装置包括：环形取样履带下落机构和设置在一个取样筒停止位上的轨道，所述的轨道上设有复测水位计、超声波振动器和称重传感器，所述的取样筒上设有二维码，所述的控制子装置中设有二维码读取器。进一步的，所述的取样筒为上部为倒圆台，下部为圆柱形，底部设有活门，圆柱部分设有至少两个卡固环。进一步的，所述的取样筒的圆台部分设有与轨道相配合的凹弧形卡固槽。进一步的，所述的电源子装置包括，蓄电池，所述的蓄电池与太阳能电池板连接。进一步的，所述的清理子装置包括：设置在一个取样筒停止位上的可开合震动环和自动冲洗器。进一步的，所述的自动清洗器包括：设置在所述箱体顶部的集水盘，所述的集水盘与带有过滤器的储水箱管道连接，所述的储水箱与冲洗泵管道连接，所述的冲洗泵与能够自动伸缩的喷头连接，所述集水盘中设有纵横排列的隔板。进一步的，所述的控制子装置中设有数据采集和存储器，并通过网络与远程控制中心连接。本技术产生的有益效果是：本技术通过设置一整套自动循环使用的取样桶，取样桶通过环形取样履带不断的对小区产生的径流进行取样，并记录取样次数，同时通过测量子装置对各个取样进行精确的测量，实现完全无人化的自动取样和自动测量，经过对取样次数的精确计量以及对每个取样桶中的水和泥沙的精确称重，实现对小区径流泥沙过程的完全自动化取样和精确计量，大大减少了科研人员野外工作量，节约了人力和使用成本。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是本技术的实施例一所述装置的结构示意图；图2是本技术的实施例一所述取样子装置的结构示意图；图3是本技术的实施例一所述测量子装置的结构示意图；图4是本技术实施例三所述的取样桶结构示意图；图5是本技术实施例五所述的电源子装置结构示意图；图6是本技术实施例六所述的清洗子装置结构示意图。具体实施方式实施例一：本实施例是一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，如图1、2、3所示。本实施例包括：安装在四面有百叶窗701顶部有集水盘702的箱体7中的取样子装置1、测量子装置2、控制子装置4、电源子装置6，清理子装置5，以及降雨传感器3，如图1所示。多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接。所述的取样子装置还设有与小区径流出水口管道连接的取样口101，所述的取样口对准一个取样桶102的上口并设有初测水位计103，所述的初测水位计与控制子装置电连接，所述的控制子装置与带动取样环形取样履带104运行的电机连接（如图2所示，由于做图的限制图2中只画出了一个取样桶，实际中应当有多个取样桶围绕在环形取样履带周围），所述的控制子装置中设有计算雨水充盈一个取样桶时间的计时器和一场降雨充盈取样桶次数的计次器；所述的测量子装置包括：环形取样履带下落机构1042和设置在环形取样履带一侧的轨道105，所述的轨道上设有复测水位计107、超声波振动器和称重传感器106，所述的取样桶上设有二维码，所述的控制子装置中设有二维码读取器，如图3所示。本实施例所述的水土保持监测小区（简称：小区）是一种在多个并排设置在野外的倾斜槽体，槽体通常用水泥或其他不透水的材料构筑，其中填埋了实验用的土壤，形成带有坡面的土壤实验区。小区主要检测雨水对土壤坡面的作用。小区下端设置接收径流的结构，将所有在坡面上的雨水都要收集在一起，通过管道输出。本实施例则是将这些收集的雨水，包括坡面产生的径流和直接降下的雨水，一起计量，得到坡面径流和侵蚀泥沙过程的数据。本实施例是一个适应野外工作的环境独立自动化系统，无需人员值守，就可以连续工作数十天或数月，甚至一年以上。这个独立系统具有保护设备安全稳定运行的箱体，自给自足的电源系统，以及自己的供水清理系统。所述的箱体将大部分的设备包容在其中。由于整个系统带有多种电子设备和自动化设备，为防止降雨中将电子设备打湿而发生故障，可以设置防雨箱体。防雨箱体材质为塑料或不锈钢，并在四个侧面中部设百叶窗结构通风窗。箱体一侧上部设自动控制装置的防雨控制面板。箱体内可以通过箱体上的百叶窗与外部空气联通，并通过一定的隔绝手段，使箱体内保持清洁干净的工作环境。由于是野外作业的电子和机械结合的设备，需要设置电源。所述的电源子装置可以是与市电连接的变压电源系统，也可以是利用自然力，如果太阳能、风能、地热能、水流等自然力能力转换的电能，利用蓄电池存储电能，在降雨检测时使用。本实施例所述的取样子装置是一套接水和计量径流量的机构，这套机构的主体是一条环形取样履带，有多个取样桶，各个取样桶当上口密集并排排列，一个接一个，以便能够将取样口流出的水流完全收集，尽量不洒出取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于，包括：安装在四面有百叶窗顶部有集水盘的箱体中的取样子装置、测量子装置、控制子装置、电源子装置，清理子装置以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接；所述的取样子装置还设有与小区径流出水口管道连接的取样口，所述的取样口对准一个取样桶的上口并设有初测水位计，所述的初测水位计与控制子装置电连接，所述的控制子装置与带动环形取样履带运行的电机连接，所述的控制子装置中设有计算雨水充盈一个取样桶时间的计时器和一场降雨充盈取样桶次数的计次器；所述的测量子装置包括：环形取样履带下落机构和设置在一个取样桶停止位上的轨道，所述的轨道上设有复测水位计、超声波振动器和称重传感器，所述的取样桶上设有二维码，所述的控制子装置中设有二维码读取器；所述的清理子装置包括：设置在一个取样桶停止位上的可开合震动环和自动冲洗器。

【技术特征摘要】
1.一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于，包括：安装在四面有百叶窗顶部有集水盘的箱体中的取样子装置、测量子装置、控制子装置、电源子装置，清理子装置以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接；所述的取样子装置还设有与小区径流出水口管道连接的取样口，所述的取样口对准一个取样桶的上口并设有初测水位计，所述的初测水位计与控制子装置电连接，所述的控制子装置与带动环形取样履带运行的电机连接，所述的控制子装置中设有计算雨水充盈一个取样桶时间的计时器和一场降雨充盈取样桶次数的计次器；所述的测量子装置包括：环形取样履带下落机构和设置在一个取样桶停止位上的轨道，所述的轨道上设有复测水位计、超声波振动器和称重传感器，所述的取样桶上设有二维码，所述的控制子装置中设有二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚家国，冯伟，王浩，赵勇，卲薇薇，王英，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，水利部水土保持监测中心，
类型：新型
国别省市：北京,11