一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，径流泥沙自动取样监测装置包括搅拌系统、取样定容系统、测量系统及控制系统，径流桶的顶部设置支架，支架上可移动的设置搅拌系统及取样定容系统，控制系统包括处理模块，处理模块电性连接搅拌系统、取样定容系统及测量系统，测量系统包括第一测量单元及第二测量单元，第一测量单元用于测量径流桶内的含沙量，第二测量单元用于测量取样定容系统内的含沙量。该装置通过机械、自动化的操作，使取样测量的过程更加规范化、模式化，不但能代替人工取样方式，且径流泥沙含量的测量精度更高，实现了径流泥沙智能化监测。实现了径流泥沙智能化监测。实现了径流泥沙智能化监测。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置


[0001]本专利技术涉及水土保持
，特别涉及一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置。

技术介绍

[0002]水土流失定量监测水土流失科学研究、预测预报、水土保持效益评价提供基础资料，为区域水土保持的决策提供科学依据。径流泥沙含量监测是水土流失定量监测的基础，径流泥沙含量监测是否准确直接影响水土流失定量监测的准确性。
[0003]目前，径流泥沙含量监测常采用径流桶收集坡面径流泥沙，再通过人工搅拌法对径流桶内的泥沙进行取样，并将样品烘干后计算出泥沙含量。但该方法在人工搅拌取样过程中存在人工操作时搅拌不均匀、取样时间、取样位置不一致等问题，导致监测结果精准度不高，同时该方法测量耗时费力，数据时效性较差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，旨在解决现有技术中采用人工取样的方式进行测量，测量结果存在较大的误差、测量精度较低、耗时耗力、自动化水平低的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0006]一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，设置于径流桶上，所述径流泥沙自动取样监测装置包括搅拌系统、取样定容系统、测量系统及控制系统，所述径流桶的顶部设置支架，所述支架上可移动的设置所述搅拌系统及所述取样定容系统，所述控制系统包括处理模块，所述处理模块电性连接所述搅拌系统，以驱动所述搅拌系统于所述径流桶内进行搅拌，所述处理模块电性连接所述取样定容系统及所述测量系统，以完成采样及测量，所述测量系统包括第一测量单元及第二测量单元，所述第一测量单元用于测量所述径流桶内的泥沙水的光的投射强度I，并计算第一含沙量C1，其计算公式为：C1＝A+B*I，式中：A、B为标定系数，所述第二测量单元用于测量所述取样定容内的泥沙水的重量G，以计算第二含沙量C2，其计算公式为：C2＝((G
‑
V*ρ
水
)/V)*(ρ
沙
/(ρ
沙
‑
ρ
水
))，式中：ρ
沙
为泥沙的密度，ρ
水
为水的密度，V为所述取样定容系统设定的固定体积，所述处理模块包括分析单元，所述分析单元用于根据所述第一含沙量C1和所述第二含沙量C2确定最终含沙量。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过所述控制系统内的所述处理模块，完成所述搅拌系统、所述取样定容系统及所述测量系统的控制参数设定，且所述处理模块根据设定的参数控制所述搅拌系统完成于所述径流桶内的搅拌工作，所述处理模块根据设定的参数控制所述取样定容系统完成所述径流桶内的样品采集工作，并控制所述测量系统完成对所述径流桶内的含沙量及所述取样定容系统内的含沙量测量。通过机械、自动化的操作，代替人工取样进行测量，使取样测量的过程规范化、模式化，进而提高径流泥沙含量的测量精度。
[0008]进一步，所述搅拌系统包括支撑板、搅拌电机及搅拌杆，所述支撑板可移动的连接于所述支架上，所述支撑板背向所述径流桶的一面设置所述搅拌电机，所述搅拌杆的一端连接所述搅拌电机，所述搅拌杆的另一端穿过所述支撑板，并置于所述径流桶内。
[0009]更进一步，通过建立搅拌时间与含沙量之间的相对误差关系曲线，以获得最佳搅拌时长，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌杆沿轴向旋转，以使所述搅拌杆于所述径流桶内搅拌，并达到所述最佳搅拌时长。
[0010]更进一步，所述取样定容系统包括取样管、取样泵及定容瓶，所述取样管的一端连通所述定容瓶，所述取样管的另一端置于所述径流桶内，且所述取样管朝向所述径流桶的一端开设若干个取样孔，若干个所述取样孔环绕所述取样管的侧壁均匀分布，所述取样管外套接所述取样泵，所述取样管朝向所述径流桶的一端设置所述第一测量单元。
[0011]更进一步，所述支架上可移动的连接承载板，所述承载板用于承载所述定容瓶，所述定容瓶的底部连接排水管，所述排水管外套接电动蝶阀、连接板及所述承载板，所述电动蝶阀、所述连接板及所述承载板自上而下依次设置，所述连接板与所述承载板之间设置所述第二测量单元。
[0012]更进一步，所述定容瓶包括溢流部及容纳部，所述溢流部连通所述容纳部，且所述溢流部位于所述容纳部远离所述排水管的一端，所述取样管通过所述溢流部连通所述容纳部，所述溢流部的直径小于所述容纳部的直径，且所述溢流部上开设溢流口，所述溢流口通过溢流管连通所述径流桶，以使所述定容瓶内的样品体积固定。
[0013]更进一步，所述处理模块包括数据采集单元，所述数据采集单元电性连接所述第一测量单元及所述第二测量单元，以校正所述第一含沙量C1及所述第二含沙量C2，所述第一含沙量C1的校正公式为：y＝ax，所述第二含沙量C2的校正公式为：y＝bx。
[0014]更进一步，所述分析单元电性连接所述显示单元及所述数据采集单元，所述分析单元用于分析校正后的所述第一含沙量C1及所述第二含沙量C2，以形成所述最终含沙量，并传输至所述显示单元。
[0015]更进一步，所述分析单元内设置含沙量阈值，当校正后的所述第一含沙量小于等于所述含沙量阈值时，所述分析单元将校正后的所述第一含沙量判定为所述最终含沙量，并传输至所述显示单元，当校正后的所述第一含沙量大于所述含沙量阈值时，所述分析单元将校正后的所述第二含沙量判定为所述最终含沙量，并传输至所述显示单元。
[0016]再进一步，所述控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括输入单元、显示单元及存储单元，所述输入单元用于设定操作参数，且所述输入单元电性连接所述处理模块，所述显示单元电性连接所述输入单元及所述处理模块，所述显示单元用于显示有效数据，所述存储单元用于各项数据的存储，且所述存储单元电性连接所述处理模块。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置的结构示意图；
[0018]图2为图1中径流桶的内部结构示意图；
[0019]图3为图1中测量系统的部分拆解结构示意图；
[0020]图4为图1中控制系统的结构框图；
[0021]主要元件符号说明：
[0022]集流桶10搅拌系统20支撑板210搅拌电机220搅拌杆230取样定容系统30取样管310取样泵320定量杯330排水管350电动蝶阀360连接板370承载板380控制系统40处理模块410采集单元411分析单元412第一驱动单元413第二驱动单元414第三驱动单元414人机交互模块420输入单元421显示单元422支架50溢流管60固定机构70测量系统80第一测量单元810第二测量单元820
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[0023]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0024]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，设置于径流桶上，其特征在于，所述径流泥沙自动取样监测装置包括搅拌系统、取样定容系统、测量系统及控制系统，所述径流桶的顶部设置支架，所述支架上可移动的设置所述搅拌系统及所述取样定容系统，所述控制系统包括处理模块，所述处理模块电性连接所述搅拌系统，以驱动所述搅拌系统于所述径流桶内进行搅拌，所述处理模块电性连接所述取样定容系统及所述测量系统，以完成采样及测量，所述测量系统包括第一测量单元及第二测量单元，所述第一测量单元用于测量所述径流桶内的泥沙水的光的投射强度I，并计算第一含沙量C1，其计算公式为：C1＝A+B*I，式中：A、B为标定系数，所述第二测量单元用于测量所述取样定容内的泥沙水的重量G，以计算第二含沙量C2，其计算公式为：C2＝((G
‑
V*ρ
水
)/V)*(ρ
沙
/(ρ
沙
‑
ρ
水
))，式中：ρ
沙
为泥沙的密度，ρ
水
为水的密度，V为所述取样定容系统设定的固定体积，所述处理模块包括分析单元，所述分析单元用于根据所述第一含沙量C1和所述第二含沙量C2确定最终含沙量。2.根据权利要求1所述的便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，其特征在于，所述搅拌系统包括支撑板、搅拌电机及搅拌杆，所述支撑板可移动的连接于所述支架上，所述支撑板背向所述径流桶的一面设置所述搅拌电机，所述搅拌杆的一端连接所述搅拌电机，所述搅拌杆的另一端穿过所述支撑板，并置于所述径流桶内。3.根据权利要求2所述的便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，其特征在于，通过建立搅拌时间与含沙量之间的相对误差关系曲线，以获得最佳搅拌时长，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌杆沿轴向旋转，以使所述搅拌杆于所述径流桶内搅拌，并达到所述最佳搅拌时长，以使所述径流桶内搅拌均匀。4.根据权利要求1所述的便携式坡面径流小区径流泥沙自动取样监测装置，其特征在于，所述取样定容系统包括取样管、取样泵及定容瓶，所述取样管的一端连通所述定容瓶，所述取样管的另一端置于所述径流桶内，且所述取样管朝向所述径流桶的一端开设若干个取样孔，若干个所述取样孔环绕所述取样管的侧壁均匀分布，所述取样管外套接所述取样泵，所述取样管朝向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓安，汤崇军，徐爱珍，卫鹏森，郭军哲，陈蕾，伍冰晨，熊舒芸，
申请(专利权)人：江西省水利科学院，
类型：发明
国别省市：