一种便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统，包括振动格栅沉降系统、采样控制系统、相机光源支撑系统，振动格栅沉降系统包括有机玻璃沉降筒、设于有机玻璃沉降筒的振动格栅及驱动振动格栅摆动的振动装置，所述采样控制系统包括位于有机玻璃沉降筒相对侧壁的高倍摄像机和光源、与高倍摄像机连接的工作电脑，所述相机光源支撑系统包括固定连接高倍摄像机和光源和横向伸缩连接杆、与横向伸缩连接杆连接的纵向可伸缩支撑杆、与纵向可伸缩支撑杆连接的水准仪。本实用新型专利技术通过相机光源支撑系统可实现高倍摄像机和光源保持同一水平和两者之间距离可调节，可以方便快速的调节高倍摄像机和光源的位置，实现不同浓度水体测量。水体测量。水体测量。

【技术实现步骤摘要】
一种便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统


[0001]本技术涉及水库、河口的粘性细颗粒泥沙絮凝机理研究
，具体是一种便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统。

技术介绍

[0002]粘性细颗粒泥沙的絮凝会导致水库泥沙淤积、港口河道演变、阻碍航行，改变水体中污染物的迁移转化从而影响生态环境泥沙絮凝机理的清晰认识对河湖海岸保护、航道疏浚、悬移质泥沙沉降输移和污染物迁移的研究具有重要意义。
[0003]现有的絮凝沉降实验系统主要通过振动格栅产生水流紊动促使粘性细颗粒泥沙絮凝，然后采用高倍摄像机进行絮团观测，利用后处理程序提取絮团特征粒径、面积、周长以及沉速，从而分析絮团的分形特征、絮团有效密度等，利用该种方法可以实现絮团的原位观测，避免破坏絮团。但是该种装置也存在以下两方面的不足：一是由于光线在水体和有机玻璃中发生折射使得调整光线与摄像机镜头的位置关系困难；二是由于光的弱穿透性，在高泥沙浓度水体中光线不能有效穿过水体达到摄像平面，从而影响絮团的拍摄，难以准确获取絮团信息。因此实现高浓度水体的絮凝观测有必要设计一种便于调节的、可实现高浓度水体絮凝观测的实验装置。

技术实现思路

[0004]为了克服上述实验装置的不足，提供了一种便于调节的可测量高浓度水体的絮凝沉降实验装置，可实现根据量测点及浓度要求快速的对光源及相机位置进行调节。
[0005]一种便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统，包括振动格栅沉降系统、采样控制系统、相机光源支撑系统，所述振动格栅沉降系统包括有机玻璃沉降筒、设于有机玻璃沉降筒的振动格栅及驱动振动格栅摆动的振动装置，所述采样控制系统包括位于有机玻璃沉降筒相对侧壁的高倍摄像机和光源、与高倍摄像机连接的工作电脑，所述相机光源支撑系统包括固定连接高倍摄像机和光源和横向伸缩连接杆、与横向伸缩连接杆连接的纵向可伸缩支撑杆、与纵向可伸缩支撑杆连接的水准仪。
[0006]进一步的，还包括标定尺控制系统，所述标定尺控制系统包括设于有机玻璃沉降筒的标定尺及驱动标定尺在在机玻璃沉降筒各个位置停留的标定尺十字滑动台。
[0007]进一步的，所述标定尺十字滑动台包括前后滑动支架和左右滑动支架，左右滑动支架上设有三个滑动支架连接部，左右滑动支架的两端分别通过滑动支架连接部与前后滑动支架连接，中间的滑动支架连接部设有标定尺锁紧扣，标定尺锁紧扣用于标定尺的拆卸与安装；前后滑动支架的底部设有旋转前后滑动支架旋钮，用于控制标定尺前后移动，左右滑动支架的端部设有左右滑动支架旋钮，用于控制标定尺左右移动。
[0008]进一步的，高倍摄像机和光源分别通过相机支座和灯光支座连接在横向伸缩连接杆上，横向伸缩连接杆与纵向可伸缩支撑杆通过支撑平台连接。
[0009]进一步的，所述的灯光支座与相机支座通过螺纹连接的方式固定连接在横向伸缩
连接杆上。
[0010]进一步的，所述横向伸缩连接杆以固定铰接的方式连接在支撑平台上，支撑平台通过球铰接的方式拧在纵向可伸缩支撑杆上面。
[0011]进一步的，所述高倍摄像机具有高清摄像镜头，高清摄像镜头通过近摄皮腔与高倍摄像机连接。
[0012]进一步的，所述振动装置包括驱动杆、步进电机，振动格栅通过驱动杆连接在步进电机上，通过步进电机旋转引起振动格栅前后摆动产生各向同性紊流。
[0013]进一步的，所述光源采用强光手电。
[0014]进一步的，所述强光手电可实现蓝、白、黄、橙四种颜色变化，并且可以实现光线焦距的放大缩小。
[0015]本技术通过相机光源支撑系统可实现高倍摄像机和光源保持同一水平和两者之间距离可调节，可以方便快速的调节高倍摄像机和光源的位置，实现不同浓度水体测量。
附图说明
[0016]图1为本技术一种便于调节可观测高浓度的泥沙沉降实验系统的结构示意图；
[0017]图2为本技术中振动格栅的结构示意图；
[0018]图3为本技术中标定尺十字滑动台的结构示意图；
[0019]图4(a)为本技术中可伸缩支撑杆的结构示意图，图4(b)为本技术可伸缩支撑杆中可伸缩支撑杆内杆的结构示意图。
[0020]图中附图标记分述如下：1—有机玻璃沉降筒；2—标定尺十字滑动台；3—标定尺；4—高清摄像镜头；5—近摄皮腔；6—高倍摄像机；7—工作电脑；8—光源；9—灯光支座；10—横向伸缩连接杆；11—支撑平台；12—可伸缩支撑杆；13—水准仪；14—相机支座；15—振动格栅；16—步进电机；17—电机驱动杆；18—有机玻璃；2
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1—前后滑动支架；2
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2—前后滑动支架旋钮；2
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3—左右滑动支架旋钮；2
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4—标定尺锁紧扣；2
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5—左右滑动支架；2
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6—滑动支架连接部；10
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1—伸缩部；12
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1—伸缩杆旋钮；12
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2—可伸缩支撑杆内杆；12—3可伸缩支撑杆外杆。
具体实施方式
[0021]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参考图1，本技术实施例提供一种便于调节可观测高浓度的泥沙沉降实验系统，包括振动格栅沉降系统、采样控制系统、相机光源支撑系统，所述振动格栅沉降系统包括有机玻璃沉降筒1、设于有机玻璃沉降筒1的振动格栅15及驱动振动格栅15摆动的振动装置，所述采样控制系统包括位于有机玻璃沉降筒1相对侧壁的高倍摄像机6和光源8、与高
倍摄像机6连接的工作电脑7，所述相机光源支撑系统包括固定连接高倍摄像机6和光源8和横向伸缩连接杆10、与横向伸缩连接杆10连接的纵向可伸缩支撑杆12、与纵向可伸缩支撑杆12连接的水准仪13。
[0023]如图2所示，振动格栅15设于有机玻璃沉降筒1中，所述振动装置包括驱动杆17、步进电机16，振动格栅15通过驱动杆17连接在步进电机16上，通过步进电机16旋转引起振动格栅15前后摆动产生各向同性紊流。
[0024]如图1所示，高倍摄像机6通过数据传输线与工作电脑7相连接，实现采样。所述工作电脑7中的采样软件调节采样频率及曝光时间，获取一系列高清图片，然后通过后处理程序获取准确的絮团参数。
[0025]高倍摄像机6和光源8分别通过相机支座14和灯光支座9连接在横向伸缩连接杆10上，高倍摄像机6和光源8位于有机玻璃沉降筒1相对的侧壁。横向伸缩连接杆10与纵向可伸缩支撑杆12通过支撑平台11连接，实现高倍摄像机6与光源8处于同一水平高度且距离可调，纵向可伸缩支撑杆12连接水准仪13后平放在地面。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统，其特征在于：包括振动格栅沉降系统、采样控制系统、相机光源支撑系统，所述振动格栅沉降系统包括有机玻璃沉降筒、设于有机玻璃沉降筒的振动格栅及驱动振动格栅摆动的振动装置，所述采样控制系统包括位于有机玻璃沉降筒相对侧壁的高倍摄像机和光源、与高倍摄像机连接的工作电脑，所述相机光源支撑系统包括固定连接高倍摄像机和光源和横向伸缩连接杆、与横向伸缩连接杆连接的纵向可伸缩支撑杆、与纵向可伸缩支撑杆连接的水准仪。2.如权利要求1所述的便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统，其特征在于：还包括标定尺控制系统，所述标定尺控制系统包括设于有机玻璃沉降筒的标定尺及驱动标定尺在机玻璃沉降筒各个位置停留的标定尺十字滑动台。3.如权利要求2所述的便于调节的可观测高浓度的泥沙沉降实验系统，其特征在于：所述标定尺十字滑动台包括前后滑动支架和左右滑动支架，左右滑动支架上设有三个滑动支架连接部，左右滑动支架的两端分别通过滑动支架连接部与前后滑动支架连接，中间的滑动支架连接部设有标定尺锁紧扣，标定尺锁紧扣用于标定尺的拆卸与安装；前后滑动支架的底部设有旋转前后滑动支架旋钮，用于控制标定尺前后移动，左右滑动支架的端部设有左右滑动支架旋钮，用于控制标定尺左右移动。4.如权利要求1所述的便于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，郭超，金中武，周银军，李志晶，元媛，陈鹏，朱帅，吴华莉，刘昭希，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：