一种径流泥沙含量与流量测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种径流泥沙含量与流量测量装置及测量方法。所公开的装置包括径流收集管、径流泥沙含量测量装置和径流流量测量装置，其中径流泥沙含量装置用于测量径流泥沙含量和小流量径流的流量，径流流量测量装置用于测量大径流的径流流量。所公开的方法为采用本发明专利技术的装置对径流泥沙含量和流量进行检测，监测过程中以0.5L/s为大小径流分界。本发明专利技术的有益效果是解决了部分地区、某些场景大径流量及含沙量监测的问题，且测量结果准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种径流泥沙含量与流量测量装置及测量方法
本专利技术属于径流泥沙实时自动监测
，涉及一种径流泥沙测量装置。
技术介绍
现有的标准径流小区径流泥沙自动监测仪可实现实时监测的径流泥沙监测仪器设备，对径流流量监测的量程受限，只适用于监测最大量程为0.5L/s的径流流量。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术提供了一种径流泥沙含量与流量测量装置，包括径流收集管和径流泥沙含量测量装置，所述径流泥沙含量测量装置的进样口设于径流收集管下方或与径流收集管连接，装置还包括径流流量测量装置，所述径流流量测量装置包括采样容器，该采样容器顶部开设有进样口，底部设有出样口，所述采样容器内进样口至出样口方向上设有稳流管，且所述稳流管底部与所述出样口之间设有间隙，所述稳流管侧壁上开设有缝隙，所述进样口处或采样容器内安装有水位传感器，所述出样口安装有第一阀门；所述径流流量测量装置的进样口与所述径流收集管连接；所述径流泥沙含量测量装置的进样口安装有第二阀门。可选的所述采样容器为圆筒形，所述稳流管位于所述采样容器内中心部位。可选的，所述采样容器顶部为敞口，底部为倒锥形，所述出样口位于所述倒锥形底部。可选的，所述稳流管上开设有多个沿稳流管轴向延长的缝隙，且多个缝隙靠近稳流管底部。可选的，所述水位传感器安装于稳流管顶部。可选的，所述稳流管底部沿周向设有多个的L形安装件，L形安装件一端与稳流管连接或与稳流管为一体结构，另一端用于与采样容器底部内壁安装连接，相邻L形安装件之间的间隔空隙形成稳流管底部与出样口之间的间隙。可选的，采样容器的容积为50～100L；采样容器的高度范围为410～710mm。可选的，所述径流收集管包括分流段管道，该分流段管道相对所述径流泥沙含量测量装置的进样口竖直设置，所述分流段管道的侧壁设有主分流口，且主分流口靠近所述分流段管道出口，所述主分流口通过主分流管道与所述径流流量测量装置的进样口连接。可选的，所述分流段管道沿管内流体方向设有进口段和出口段，所述进口段内径大于出口段内径，所述主分流口位于进口段。可选的，所述分流段管道的侧壁还设有副分流口，该副分流口位于主分流口的下方，且靠近分流段管道出口，所述副分流口的口径小于主分流口的口径，所述副分流口通过副分流管道与所述径流流量测量装置的进样口连接。进一步，装置还包括数据采集模块和总控模块；所述数据采集模块包括用于安装在径流泥沙含量测量装置中用于监测溢流口水流情况的流体传感器及采样器和采样容器内水位高度的水位传感器；所述总控模块用于根据流体传感器或/和水位传感器采集的数据，控制各第一阀门、第二阀门及采样器的排样口的第三阀门的打开与关闭，并计算径流的泥沙含量与流量。同时，本专利技术提供了一种径流泥沙含量与流速测量方法。本专利技术所提供的测量方法是利用上装置测量径流泥沙含量与流速，方法包括：待测径流经径流收集管先进入径流泥沙含量测量装置，径流泥沙含量测量装置采样饱和后，径流流量测量装置开始采样，同时径流泥沙含量测量装置开始称重测量待测径流中的泥沙含量；根据径流泥沙含量测量装置中采样器收集的液体体积与径流泥沙含量测量装置的采样时长计算第一径流流量；当第一径流流量小于等于0.5L/s时，第一径流流量为待测径流流量；当第一径流流量大于0.5L/s时，第二径流流量为待测径流流量，所述第二径流流量是径流流量测量装置中采样容器收集的液体体积与径流流量测量装置的采样时长计算得到的径流流量。可选的，所述采样器内预设固定水位高度或固定采样器的采样时长；所述采样容器内预设固定水位或固定采样容器的采样时长。可选的，所述采样器的固定采样时长为0＜t1≤255min，所述采样容器的固定采样时长为0＜t2≤60s。本专利技术的有益效果是解决了部分地区、某些场景大径流量及含沙量监测的问题，且测量结果准确可靠。附图说明图1为本专利技术径流流量测量装置的结构透视图；图2为本专利技术稳流管的结构示意图；图3为实施例1装置的径流流量测量实验结果分析；图4为对比例1装置的径流流量测量实验结果分析；图5为实施例2中径流泥沙与流量测量装置结构示意图；图6为实施例2的装置径流泥沙测量结果示意图。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术/专利技术进行详细说明。具体实施方式本专利技术所述的径流泥沙含量测量装置的主体机械结构及工作原理与“专利名称为“一种径流泥沙实时自动测量装置及测量方法”、申请号为ZL201510675495.2”中公开的装置机械结构相同或类似。本专利技术径流泥沙含量测量装置包括计量秤，计量秤上安装有采样器，采样器的顶端设有进样口，采样器的底端设置有排样口，采样器的上方侧壁上还设置有溢流口，该溢流口处安装有流体传感器，进样口处安装有第二阀门，排样口处安装有第三阀门。其中流量舱进样口上方安装有水位传感器。本专利技术所述的径流流量是指单位时间内的径流体积。本专利技术的测量依据是采用固定体积或可计量体积的采样器(径流泥沙含量测量装置中的采样器皿)或采样容器(径流流量测量装置中的采样器皿)采样收集径流，并记录采样时间为t和径流收集体积V，从而计算径流流量单位可以为L/s。所述的固定体积或可计量体积是采样过程中采用水位传感器监测水位高度，根据采样器或采样容器的径向尺寸计算收集径流的体积。为有效实现径流流量监测，尤其是大于0.5L/s的径流流量监测(例如0.5～6L/s的径流流量监测)，在考虑到仪器的结构尺寸大小的情况下，难点在于不同流量时监测结果的相对误差需要在5％以内。为此，本专利技术设计的径流流量测量装置主要包括采样容器，该采样容器顶部开设有进样口，底部设有出样口，所述采样容器内在进样口到出样口方向上安装有稳流管，所述稳流管侧壁上开设有缝隙，且所述稳流管底部与所述出样口之间设有间隙。监测时，径流经进样口进入采样容器，进一步通过缝隙进入稳流管内，采样容器内设稳流管可确保采样容器内液面稳定平稳上涨，从而保证监测结果的准确性；待采样容器内水位达到预设高度或停止收集径流时，根据采样容器内水位高度计算待测径流体积，之后对径流流量进行计算。测量完成后打开出样口阀门排出样品。进一步优选的方案是，稳流管位于采样容器内中心部位。所述采样容器顶部为敞口，底部为倒锥形，所述出样口位于所述倒锥形底部，采用该结构可避免测量时因泥沙沉积、挂壁和堵塞而导致的仪器不能正常工作或测量数据不准确。还可以选择的方案是，所述稳流管上设有多个沿稳流管轴向延长的缝隙，且多个缝隙靠近稳流管底部。所述水位传感器安装于稳流管顶部。在上述方案基础上，本专利技术提供了一种具体的稳流管底部采样容器内安装的方式：稳流管底部设有多个相互之间设有空隙的L形安装件，L形安装件一端与稳流管为一体结构，另一端用于与采样容器底部内壁安装连接，相邻L形安装件之间的空隙形成稳流管底部与出样口之间的间隙。对于不同的流量的径流本专利技术采取不同的装置测量，具体以0.5L/s为分界点，小于等于0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径流泥沙含量与流量测量装置，包括径流收集管和径流泥沙含量测量装置，所述径流泥沙含量测量装置的进样口设于径流收集管下方或与径流收集管连接，其特征在于，还包括径流流量测量装置，所述径流流量测量装置包括采样容器，该采样容器顶部开设有进样口，底部设有出样口，所述采样容器内进样口至出样口方向上设有稳流管，且所述稳流管底部与所述出样口之间设有间隙，所述稳流管侧壁上开设有缝隙，所述进样口处或采样容器内安装有水位传感器，所述出样口安装有第一阀门；/n所述径流流量测量装置的进样口与所述径流收集管连接；/n所述径流泥沙含量测量装置的进样口安装有第二阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种径流泥沙含量与流量测量装置，包括径流收集管和径流泥沙含量测量装置，所述径流泥沙含量测量装置的进样口设于径流收集管下方或与径流收集管连接，其特征在于，还包括径流流量测量装置，所述径流流量测量装置包括采样容器，该采样容器顶部开设有进样口，底部设有出样口，所述采样容器内进样口至出样口方向上设有稳流管，且所述稳流管底部与所述出样口之间设有间隙，所述稳流管侧壁上开设有缝隙，所述进样口处或采样容器内安装有水位传感器，所述出样口安装有第一阀门；
所述径流流量测量装置的进样口与所述径流收集管连接；
所述径流泥沙含量测量装置的进样口安装有第二阀门。


2.如权利要求1所述的径流泥沙含量与流量测量装置，其特征在于，所述采样容器为圆筒形，所述稳流管位于所述采样容器内中心部位。


3.如权利要求1所述的径流泥沙含量与流量测量装置，其特征在于，所述采样容器顶部为敞口，底部为倒锥形，所述出样口位于所述倒锥形底部。


4.如权利要求1或2所述的径流泥沙含量与流量测量装置，其特征在于，所述稳流管上开设有多个沿稳流管轴向延长的缝隙，且多个缝隙靠近稳流管底部。


5.如权利要求1所述的径流泥沙含量与流量测量装置，其特征在于，所述水位传感器安装于稳流管顶部。


6.如权利要求1所述的径流泥沙含量与流量测量装置，其特征在于，所述稳流管底部沿周向设有多个的L形安装件，L形安装件一端与稳流管连接或与稳流管为一体结构，另一端用于与采样容器底部内壁安装连接，相邻L形安装件之间的间隔空隙形成稳流管底部与出样口之间的间隙。


7.如权利要求1所述的径流泥沙含量与流量测量装置，其特征在于，所述采样容器的容积为50～100L；采样容器的高度范围为410～710mm。


8.如权利要求1所述的径流泥沙含量与流速测量装置，其特征在于，所述径流收集管包括分流段管道，该分流段管道相对所述径流泥沙含量测量装置的进样口竖直设置，所述分流段管道的侧壁设有主分流口，且主分流口靠近所述分流段管道出口，所述主分流口通过主分流管道与所述径流流量测量装置的进样口连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：赵向辉，郭明航，赵军，齐志文，
申请(专利权)人：西安三智科技有限公司，西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61