本实用新型专利技术公开了一种悬移质含沙量及级配现场测量装置，包括箱体，其内腔的上部设有上部腔室，内腔下部设有下部腔室，所述上部腔室与下部腔室之间通过一可打开或关闭的电动隔板分隔开；所述上部腔室的腔壁上设有可打开或关闭的活动箱壁；过滤筒，设置在所述上部腔室中；样品池，设置在所述下部腔室中，激光发射器，设置在所述下部腔室的箱壁内侧；光电转换装置，设置在所述下部腔室的箱壁内侧；压力传感器，设置在所述箱体上，用于感应箱体所处水压大小；电热丝，嵌设在箱壁内部，用以给予所取水样温度补偿。本实用新型专利技术悬移质含沙量及级配测量装置可以减少非泥沙杂质对测量结果的干扰，提高含沙量检测精度。提高含沙量检测精度。提高含沙量检测精度。
【技术实现步骤摘要】
一种悬移质含沙量及级配现场测量装置
[0001]本技术涉及含沙量测量技术与泥沙颗粒粒径级配分布测量
，特别涉及一种悬移质含沙量及级配现场测量装置。
技术介绍
[0002]河流中的含沙量测量对于泥沙运动规律的研究有着十分宝贵的价值，是重要的水文要素。现有的含沙量测量方法分直接法和间接法。直接法包括烘干法，但其时效性差、步骤繁琐，需要室外采样、长途运输、实验室量测，过程费时费力。间接法包括电容法、超声波法、射线法、激光法、同位素法等，上述方法可以实现及时快速测量，但现场测量容易受安装条件的限制。
[0003]激光法是利用激光在不同含沙量径流中衰减的程度来测量含沙量，其测量精度高，同时易于计算机结合实现自动化，且其不仅可以实现对水体含沙量的测量，也可以根据Mie散射的原理对泥沙颗粒粒径级配分布进行测量。
[0004]蒋建平在2020年撰写了《基于激光散射原理的含沙量快速施测方法研究》（人民长江，2020,51(07):89
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92），阐明了激光粒度仪在进行粒径级配分析时可以快速转换出悬移质含沙量，可见级配与含沙量的测量可以实现同步进行。
[0005]目前，常见的分析含沙量及粒径级配测量仪器有OBS
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3A、LISST等激光测沙仪，OBS其原理主要依据接收的激光散射强度来测量水体浊度（NTU），再将浊度换算为水体含沙量，不能支持上述激光散射测沙的研究理论，而LISST虽在激光测含沙量方面有很好的检测效果，但价格昂贵，在实际河流含沙量检测过程中容易磨损，造成测量结果不准确，且不好维修，在很多测量中不适用。
[0006]上述两种在线测量装置均未过滤非泥沙杂质，水中的一些悬浮水生生物及水色等使得浊度与含沙量测量的关系十分复杂，特别是洪水期，河流中一些非泥沙悬浮物受到水流作用与泥沙一起扬起，影响泥沙级配及含沙量测量。
技术实现思路
[0007]技术目的：为了克服上述传统含沙量测量方法和仪器的不足，给上述基于激光衍射测含沙量理论提供测量仪器支持，这里提供一种悬移质含沙量及级配现场测量装置，该装置采用激光衍射原理，不仅可以对水流中含沙量进行测量，也可以对泥沙颗粒的粒径级配进行检测，同时在一定程度上解决含沙量测量易受一些非泥沙杂质的影响。
[0008]为实现上述目的，本技术提供如下方案：
[0009]一种悬移质含沙量及级配现场测量装置，包括：
[0010]箱体，其内腔的上部设有上部腔室，内腔下部设有下部腔室，所述上部腔室与下部腔室之间通过一可打开或关闭的电动隔板分隔开；
[0011]所述上部腔室的腔壁上设有可打开或关闭的活动箱壁，以将水样引入箱体；
[0012]过滤筒，设置在所述上部腔室中，过滤桶的桶底开口设置；
[0013]样品池，设置在所述下部腔室中，由透光材料制成，从上至下依次包括：
[0014]直径渐缩部，大直径端与所述隔板对接；
[0015]直径渐扩部，大直径端与所述下部腔室底部的排水口相接；
[0016]竖向连通段，连接在所述直径渐缩部和所述直径渐扩部之间；
[0017]激光发射器，设置在所述下部腔室的箱壁内侧，且位于所述竖向连通段一侧；
[0018]光电转换装置，设置在所述下部腔室的箱壁内侧，且位于所述竖向连通段另一侧；
[0019]压力传感器，设置在所述箱体上，用于感应箱体所处水压大小；
[0020]电热丝，嵌设在箱壁内部，用以给予所取水样温度补偿；
[0021]水位传感器，设置在所述上部腔室的顶部，用于检测上部腔室中水样的水位；
[0022]排水电磁阀，设置在所述排水口上；
[0023]磁力搅拌器及超声波发生器，位于所述下部腔室的底部，用于分散样品池内采集的水沙
[0024]主控模块，其信号输入端与所述光电转换装置、水位传感器以及压力传感器连接，其信号输出端与所述电动隔板、活动箱壁、电热丝、磁力搅拌器及超声波发生器以及排水电磁阀连接。
[0025]所述样品池的左侧与箱体内壁之间形成第一空腔，样品池的右侧与箱体内壁之间形成第二空腔，所述第一空腔内布置所述激光发射器，所述第二空腔内布置所述光电转换装置。
[0026]所述可打开或关闭的活动箱壁包括：
[0027]活动箱壁，其上端与箱体顶部铰接；
[0028]第一滚珠丝杆副，设置在所述箱体上其位于所述活动箱壁内侧；
[0029]传动连杆，一端与所述活动箱壁的内壁铰接，另一端与所述第一滚珠丝杆副上的滑块铰接；
[0030]第一伺服电机，固定安装在箱体内部，驱动轴与所述第一滚珠丝杆副上的滚珠丝杆传动连接。
[0031]所述可打开或关闭的电动隔板包括：
[0032]两组对称布置的隔板组，每组隔板组由多块等宽的隔板单元相互间通过滑轨滑动连接组成；
[0033]每组隔板组中，位于最上方的隔板单元一侧与箱壁固定连接；
[0034]一第二滚珠丝杠副，沿水平向布置在所述隔板组下方，所述滚珠丝杠副上的丝杆具有逆时针螺纹段和顺时针螺纹段，所述逆时针螺纹段上通过第一滑块与第一隔板组最下方的隔板单元固定连接，所述顺时针螺纹段上通过第二滑块与第二隔板组最下方的隔板单元固定连接；
[0035]第二伺服电机，固定安装在箱体内部，与所述第二滚珠丝杆副上的滚珠丝杆传动连接；所述第二伺服电机与所述主控模块信号连接。
[0036]所述箱体由不透光的材料制成。
[0037]所述光电转换装置上连接有第一存储器和第一信号传输器；所述压力传感器上连接有第二存储器和第二信号传输器。
[0038]还包括驱动所述装置升降的升降机，所述升降机与箱体之间通过钢丝绳连接；
[0039]所述箱体顶部设有供人手拿取用的把手部、以及供钢丝绳连接用的吊环。
[0040]过滤筒的过滤网网孔形状设为菱形。
[0041]所述活动箱壁的底部设有关闭后用于将所述箱体上部腔室密封用的橡胶
[0042]本技术的有益效果：
[0043]第一．本技术采用可自动开合的活动箱壁，可以供不同水深的悬移质水样流入装置内。
[0044]第二．本技术采用不透光的箱体，减少了水色及外部光线对测量的影响
[0045]第三．本技术安装有过滤装置及温度补偿装置，可以在一定程度上减少水中非泥沙杂质等有机物对水体含沙量测量的影响，且对水体不造成任何污染。
[0046]第四．本技术样品通过区由钢化玻璃制成，不容易造成磨损，增加了本身的使用寿命。
[0047]第五．本技术设计为箱体式，便于携带，易于现场直接进行测量，不受安装条件限制。
附图说明
[0048]图1为本技术箱体的立体结构图；
[0049]图2为本技术过滤筒网孔细节图；
[0050]图3为本技术箱体内伸缩板结构示意图
[0051]图4为本技术活动箱壁打开时的结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种悬移质含沙量及级配现场测量装置，其特征在于，包括：箱体，其内腔的上部设有上部腔室，内腔下部设有下部腔室，所述上部腔室与下部腔室之间通过一可打开或关闭的电动隔板分隔开；所述上部腔室的腔壁上设有可打开或关闭的活动箱壁，以将水样引入箱体；过滤筒，设置在所述上部腔室中，过滤桶的桶底开口设置；样品池，设置在所述下部腔室中，由透光材料制成，从上至下依次包括：直径渐缩部，大直径端与所述隔板对接；直径渐扩部，大直径端与所述下部腔室底部的排水口相接；竖向连通段，连接在所述直径渐缩部和所述直径渐扩部之间；激光发射器，设置在所述下部腔室的箱壁内侧，且位于所述竖向连通段一侧；光电转换装置，设置在所述下部腔室的箱壁内侧，且位于所述竖向连通段另一侧；压力传感器，设置在所述箱体上，用于感应箱体所处水压大小；电热丝，嵌设在箱壁内部，用以给予所取水样温度补偿；水位传感器，设置在所述上部腔室的顶部，用于检测上部腔室中水样的水位；排水电磁阀，设置在所述排水口上；磁力搅拌器及超声波发生器，位于所述下部腔室的底部，用于分散样品池内采集的水沙主控模块，其信号输入端与所述光电转换装置、水位传感器以及压力传感器连接，其信号输出端与所述电动隔板、活动箱壁、电热丝、磁力搅拌器及超声波发生器以及排水电磁阀连接。2.根据权利要求1所述的悬移质含沙量及级配现场测量装置，其特征在于，所述样品池的左侧与箱体内壁之间形成第一空腔，样品池的右侧与箱体内壁之间形成第二空腔，所述第一空腔内布置所述激光发射器，所述第二空腔内布置所述光电转换装置。3.根据权利要求1所述的悬移质含沙量及级配现场测量装置，其特征在于，所述可打开或关闭的活动箱壁包括：活动箱壁，其上端与箱体顶部铰接；第一滚珠丝杆副，设置在所述箱体上其位于所述活动箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐立模，耿晶晶，林青炜，陈红，刘双洪，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：
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