本发明专利技术公开了一种径流循环注入机构的装置及其使用方法，包括采样部分，采样部分包括电子秤以及设置于其上的采样杯，采样杯的上方设置有注水管路，注水管路在远离采样杯的一端连接进样部分；采样部分的一侧设置有注水管路控制组件，以便控制注水管路移动；采样部分的另一侧设置有残液收集部分，以便收集注水管路的残液，注水管路还开设有排液管路组，电子秤、注水管路、注水管路控制组件、残液收集部分以及进样部分配置有控制系统和供电单元。本发明专利技术还公开了该装置的使用方法，本发明专利技术通过合理地设计，在面对长时间的持续降雨情况时，可以保证有效地反复注水。能够为数据的数量上和准确性上提供强力地支撑。性上提供强力地支撑。性上提供强力地支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种径流循环注入机构的装置及其使用方法
[0001]本专利技术属于河道径流测量
，具体涉及一种径流循环注入机构的装置，还涉及一种径流循环注入机构的装置的使用方法。
技术介绍
[0002]由于地理条件差异，水资源时空分布不均，干旱与洪水并存。水土流失问题同样也是如今全球面临的严重环境问题。由于地区分布不同，导致降雨量分布极其不均匀、山丘地区面积大、区域存在差异性明显等因素，所以对于大流域、小流域、河道等径流中含沙量的分布情况在侵蚀土壤问题上可以提供可靠研究数据并具有重要的指导意义。
[0003]但目前在测量目标径流的含沙量时，主要是利用径流桶、径流池等传统的量水设备测量净流量，这种方法虽然操作简单、实用简单，但检测过程中存在很多不确定的因素，导致测量样本数据的不准确，这极大地影响后期含沙量的精确性。并且目前面对测量样本收集的快速性、多样性等问题是都是需要大力改进的地方。截止当前的径流样本注入装置无论是面对地势较低还是较高等情况相对复杂的径流河道，都不能同时解决其便捷性、快速性和准确性等问题。同时无法实现全自动的径流采样，需要人为的去参与解决。若测量一场长时间持续大雨中的径流含沙量，则需要装置能够在有规律的时间间隔上进行反复测量。但传统的测量方法都无法满足以上各种复杂的工况。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种径流循环注入机构的装置及其使用方法，解决了目前径流采样中收集样本时精度有待进一步提高的问题。
[0005]本专利技术所采用的一个技术方案是，
[0006]一种径流循环注入机构的装置，包括采样部分，采样部分包括电子秤以及设置于其上的采样杯，采样杯的上方设置有注水管路，注水管路在远离采样杯的一端连接进样部分；采样部分的一侧设置有注水管路控制组件，以便控制注水管路移动；采样部分的另一侧设置有残液收集部分，以便收集注水管路的残液，注水管路还开设有排液管路组，电子秤、注水管路、注水管路控制组件、残液收集部分以及进样部分配置有控制系统和供电单元。
[0007]本专利技术的特点还在于，
[0008]注水管路包括靠近采样杯的注水器以及连接注水器的注水管道，注水管道在靠近注水器的一端连接有伸缩管，伸缩管套设有环形卡钳，注水管道的另一端设置为两通路，其中一条通路连接于接水漏斗的底端，排液管路组连接另一条通路，进样组件连接于接水漏斗的顶端。
[0009]排液管路组包括第一排液管组和第二排液管组，第一排液管组包括有排水管道并设置有电缸，第一排水管道连接注水管道的另一条通路，第二排液管组包括连接注水管道靠近其一端位置的第二排水管道，第二排水管道上设置有电动开关阀。
[0010]注水管路控制组件包括垂直桁架轨道底座以及设置于其上的垂直桁架轨道，垂直
桁架轨道在远离垂直桁架轨道底座的一端设置有垂直伺服电机，垂直桁架轨道上设置有垂直滑动模块，垂直滑动模块连接有滑动模块支撑杆，滑动模块支撑杆在靠近注水管路的一端设置有光电传感器。
[0011]残液收集部分包括支撑架底座以及设置于其上的水平桁架轨道支撑架，水平桁架轨道支撑架在远离支撑架底座的一端连接有水平桁架轨道，水平桁架轨道上套设有水平滑动模块，水平滑动模块连接有接液架，水平桁架轨道在远离采样杯的一端设置有水平伺服电机。
[0012]进样部分包括连通注水管路的泥水泵入水管道，泥水泵入水管道在远离注水管路的一端连接泥水泵，泥水泵设置于模拟河道，注水管路还开通有自然径流入水口。
[0013]电子秤的底部还设置有电子秤支撑架，供电单元设置于电子秤支撑架内。
[0014]本专利技术的另一个技术方案是，
[0015]一种径流循环注入机构的装置的使用方法，包括以下步骤：
[0016]提供一种径流循环注入机构的装置；
[0017]步骤1：若一种径流循环注入机构的装置安装有泥水泵，则控制系统模块控制泥水泵抽径流液，并控制电动开关阀和电缸均不动作，保持第二排水管道和第一排水管道关断，径流液通过泥水泵入水管道进入接水漏斗；若一种径流循环注入机构的装置不安装泥水泵，控制系统模块则控制关闭电动开关阀，关断第二排水管道，控制电缸不动作，并保持第一排水管道的关断；
[0018]步骤2：当开始进行径流采样时，垂直伺服电机控制垂直滑动模块在垂直桁架轨道上运动从而带动滑动模块支撑杆运动，滑动模块支撑杆与环形卡钳、光电传感器相连，环形卡钳在安装在伸缩管上，伸缩管末端安装有注水器，随着滑动模块支撑杆向下移动，环形卡钳向下运动，使得伸缩管伸长，并且注水器随着伸缩管伸长同时向下运动至采样杯底部；光电传感器检测到达采样杯杯底后，将信号发送至控制系统模块，控制系统模块控制垂直滑动模块停止向下运动，并且控制注水器打开，进行注水；
[0019]步骤3：根据实际情况预设注水时间值，待注水到达预设注水时间后，控制系统模块控制关闭注水器，并且垂直伺服电机控制抬升注水器回至初始位；同时控制系统模块控制水平伺服电机使得水平滑动模块在水平桁架轨道上运动，从而带动接液架移动至注水器末端的下方，将注水器末端存在的残留滴漏径流液进行收集；根据实际情况预设收集时间值，待收集到达预设收集时间后，控制器控制水平伺服电机控制带动接液架回至初始位；
[0020]步骤4：当注水器回至初始位后，控制系统模块控制电缸动作，导通第一排水管道将积存在水平管道中的径流液排出，同时控制系统模块打开电动开关阀，导通第二排水管道排出剩余的径流液；若泥水泵参加工作，则先关闭泥水泵，待排出注水管道中的积液后，关闭电动开关阀，关断第二排水管道；控制器控制电缸动作，关断第一排水管道，若泥水泵不参加工作，则保持电动开关阀打开，使得第二排水管道保持导通，但电缸依旧动作，关断第一排水管道；
[0021]步骤5：待光电传感器检测到采样杯中的液面达到预设值以后，且再经过预设的静置时间后，滑动模块支撑架上的光电传感器多次测量此时液位高度，并通过控制系统模块预设定的平均法得出最终径流液高度，同时电子秤工作，将此次径流液的重量测出；然后电子秤将此次收集到径流液的体积和质量信息传输至控制系统中，控制系统开始计算径流液
中的泥沙含量；
[0022]步骤6：控制系统判断是否需要连续注水，若不需要则等待下一次注水信号；若需要则重复步骤1至步骤5的工作。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术一种径流循环注入机构的装置，考虑了各种复杂情况的河道现场，并针对传统径流采样方式存在的问题进行有效解决。各个机械设计连接流畅，体积小，在整个注水工作过程中，减少了人工的去干涉，省略了诸多步骤。控制系统会根据所得测量数据进行后期计算。由于存在合理的排水管道，在面对长时间的持续降雨情况时，可以保证有效的反复注水。有效、可靠的注水机构能够为数据的数量上、真实性上提供强力支撑。
附图说明
[0024]图1是本专利技术一种径流循环注入机构的装置的结构示意图；
[0025]图2是本专利技术一种径流循环注入机构的装置的结构拓扑图；
[0026]图3是本专利技术一种径流循环本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，包括采样部分，所述采样部分包括电子秤(8)以及设置于其上的采样杯(7)，所述采样杯(7)的上方设置有注水管路，所述注水管路在远离采样杯(7)的一端连接进样部分；所述采样部分的一侧设置有注水管路控制组件，以便控制注水管路移动；所述采样部分的另一侧设置有残液收集部分，以便收集所述注水管路的残液，所述注水管路还开设有排液管路组，所述电子秤(8)、注水管路、注水管路控制组件、残液收集部分以及进样部分配置有控制系统(28)和供电单元(29)。2.根据权利要求1所述的一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，所述注水管路包括靠近采样杯(7)的注水器(6)以及连接注水器(6)的注水管道(11)，所述注水管道(11)在靠近注水器(6)的一端连接有伸缩管(27)，所述伸缩管(27)套设有环形卡钳(4)，所述注水管道(11)的另一端设置为两通路，其中一条通路连接于接水漏斗(25)的底端，所述排液管路组连接另一条通路，所述进样组件连接于接水漏斗(25)的顶端。3.根据权利要求2所述的一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，所述排液管路组包括第一排液管组和第二排液管组，所述第一排液管组包括有排水管道(23)并设置有电缸(22)，所述第一排水管道(23)连接注水管道(11)的另一条通路，所述第二排液管组包括连接注水管道(11)靠近其一端位置的第二排水管道(20)，所述第二排水管道(20)上设置有电动开关阀(21)。4.根据权利要求1所述的一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，所述注水管路控制组件包括垂直桁架轨道底座(9)以及设置于其上的垂直桁架轨道(2)，所述垂直桁架轨道(2)在远离垂直桁架轨道底座(9)的一端设置有垂直伺服电机(1)，所述垂直桁架轨道(2)上设置有垂直滑动模块(3)，所述垂直滑动模块(3)连接有滑动模块支撑杆(10)，所述滑动模块支撑杆(10)在靠近注水管路的一端设置有光电传感器(5)。5.根据权利要求1所述的一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，所述残液收集部分包括支撑架底座(12)以及设置于其上的水平桁架轨道支撑架(15)，水平桁架轨道支撑架(15)在远离支撑架底座(12)的一端连接有水平桁架轨道(17)，所述水平桁架轨道(17)上套设有水平滑动模块(19)，所述水平滑动模块(19)连接有接液架(16，)所述水平桁架轨道(17)在远离采样杯(7)的一端设置有水平伺服电机(18)。6.根据权利要求1所述的一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，所述进样部分包括连通注水管路的泥水泵入水管道(24)，所述泥水泵入水管道(24)在远离注水管路的一端连接泥水泵(14)，所述泥水泵(14)设置于模拟河道(13)，所述注水管路还开通有自然径流入水口(26)。7.根据权利要求1所述的一种径流循环注入机构的装置，其特征在于，所述电子秤(8)的底部还设置有供电单元(29)，所述供电单元(29)设置于电子秤支撑架(30)内。8.一种径流循环注入机构的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建渊，王海啸，李英杰，景航辉，李鹏，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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