本实用新型专利技术提供一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置，包括便携外壳、样本水体收集循环装置、粒径分选装置、分散装置及图像采集装置；样本水体收集循环装置包括取样管及取水泵，取水泵进水端与取样管相连，取水泵出水端通向分选仓；粒径分选装置包括过滤组件、第一分选泵及第二分选泵，过滤组件设于分选仓，第一分选泵及第二分选泵分别位于过滤组件的上下两侧；分散装置设于分散仓，分散仓内还设有转运泵，转运泵连接软管，软管通过分析仓及回收仓；图像采集装置包括工业相机、补光装置、光学透镜和激光光源。本实用新型专利技术操作简单，误差较小，解决了野外泥沙粒径现场测量困难的问题。量困难的问题。量困难的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置
[0001]本技术涉及泥沙颗粒粒径数据采集设备，具体地说是涉及一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置。
技术介绍
[0002]不同区域河流特性的水体泥沙颗粒的粒径大小及其级配情况具有多样性和随机性，这使得现场泥沙参数测量困难，而泥沙参数对于研究泥沙冲刷、搬运和堆积的机理与规律至关重要。
[0003]目前常用的泥沙颗粒分析方法主要有筛分法、激光法和图像法等。筛分法操作简单、造价低且对环境条件和器具设备要求低，特别是对1000微米以上的粗泥沙部分分析有绝对优势，但细颗粒泥沙分选效果差，且这种方法手工干预环节多、步骤繁琐；激光法测量粒径范围宽，从样品预处理、测量到数据输出，只需几分钟，但是这种方法仪器造价高、体积大、便携度低，多用于实验室测量；现有的图像法泥沙粒径测量仪主要用于实验室的检测，研究人员需要在现场取样后将样本带回实验室进行分析，检测周期长，效率低，不能满足相关研究人员进行现场原位监测，所以亟需研发一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置，通过装置集成简化设计，实现野外现场原位观测泥沙颗粒级配。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下的技术方案：
[0006]一种基于图像法的便携式野外泥沙粒径测量装置，包括便携外壳、样本水体收集循环装置、粒径分选装置、分散装置及图像采集装置；
[0007]所述便携外壳内设置有分选仓、分散仓、分析仓及回收仓；
[0008]所述样本水体收集循环装置包括取样管及取水泵，所述取水泵设于所述便携外壳内，所述取水泵进水端与取样管相连，用于从天然河流中取样，所述取水泵出水端通向分选仓；
[0009]所述粒径分选装置包括过滤组件、第一分选泵及第二分选泵，所述过滤组件设于所述分选仓，用于通过细颗粒泥沙并阻挡粗颗粒泥沙，所述第一分选泵及第二分选泵分别位于过滤组件的上下两侧以分别输送粗颗粒泥沙与细颗粒泥沙至分散仓；
[0010]所述分散装置设于所述分散仓，用于分散泥沙，所述分散仓内还设有转运泵以运输泥沙；
[0011]所述图像采集装置包括工业相机、补光装置、光学透镜和激光光源；激光光源、光学透镜、分析仓和工业相机位于同一高度，光学透镜将激光光源发出的点光源变成平行光，分析仓位于工业相机与光学透镜中间，分析仓内设有玻璃管，所述玻璃管两端分别与两个
软管连接，其中一软管连接至所述转运泵，另一软管连接至回收仓，所述转运泵将泥沙通过软管输送至分析仓内的玻璃管后，图像采集装置对泥沙进行图像采集，采集后通过软管将泥沙送入回收仓内。
[0012]进一步的，所述取样管是可电动伸缩的硬质管道，所述取样管的取水口处设有压力传感器，以实时记录取样处的水深，所述取样管入口设处有滤网，以阻挡体积大于设定范围的颗粒物。
[0013]进一步的，所述过滤组件包括震动件、连接段及滤网，所述分选仓内设有凹槽，所述震动件设于所述凹槽内，所述连接段设于所述震动件上，所述连接段连接所述滤网，所述震动件通过所述连接段带动滤网振动。
[0014]进一步的，所述粒径分选装置还包括推流件，所述推流件设于所述滤网上方，用于扰动泥沙。
[0015]进一步的，所述粒径分选装置还包括电动挡板，所述电动挡板邻近所述滤网的下侧设置，所述电动挡板能够沿所述滤网移动以将所述分选仓分隔成两部分。
[0016]进一步的，所述分散装置包括电机及连接于电机的搅拌棒，电机固定在分散仓顶部，所述电机外设有防水罩。
[0017]进一步的，所述分散仓上宽下窄，所述分散仓底部设有可开关的挡板，所述转运泵位于所述挡板下。
[0018]进一步的，所述回收仓内设有回收泵，所述回收泵用于将泥沙输送至分选仓，进行重复检测。
[0019]进一步的，所述回收仓通过单向阀门连接排水管。
[0020]进一步的，所述分析仓两侧边各有一圆形拍摄区，所述圆形拍摄区设有可拆卸地高透镜片，所述分析仓前侧边设有高清镜片，使激光片光于此处入射到分析仓。
[0021]相对于现有技术，本技术具有如下有益效果：
[0022]1、本实验新型通过巧妙地集成，减小仪器体积，具有高便携性等特性，利于相关工作人员独自完成野外现场的泥沙颗粒级配原位观测；
[0023]2、本实验新型的取样管是可伸缩的硬质管道，在取水口处有一个压力传感器，能够实时记录取样处的水深，完成垂线方向的泥沙颗粒级配的空间分布情况。
[0024]3、样本进入仪器后通过滤网分成粗细两个部分，在泥沙检测区分开进行图像采集检测，降低泥沙颗粒的粒径动态范围比，进一步提高水体泥沙颗粒测量精度。
[0025]4、本实验新型具有循环装置，水样会完整地测量多次，减少测量偶然性带来的误差。
附图说明
[0026]图1是本技术实施例的基于图像法的便携式野外泥沙粒径测量装置的整体结构示意图。
[0027]图2是本技术实施例中分选仓过滤组件的各部分组成示意图。
[0028]图中：1、便携手柄；2、矩形壳体；3、取样管；4、取水泵；5、液位检测传感器；6、回收仓；7、回收泵；8、排水管；9、过滤组件；10、分选仓；11、电动挡板；12、分选泵；13、分散仓；14、转运泵；15、电机；16、防水罩；17、搅拌棒；18、工业相机；19、分析仓；20、补光装置；21、激光
光源；22、震动件；23、连接段；24、滤网；25、推流件；26、光学透镜。
具体实施方式
[0029]下面结合附图与具体实施方式对本技术做进一步的详细描述：
[0030]如图1所示，本实施例的基于图像法的便携式野外泥沙粒径测量装置包括便携外壳、样本水体收集循环装置、粒径分选装置、分散装置及图像采集装置。
[0031]在本实施例中，所述基于图像法的便携式野外泥沙粒径测量装置还包括数据分析系统，以对图像采集装置采集的泥沙颗粒进行尺寸分析。可以理解，在其他实施例中，所述数据分析系统可以省略，在完成图像采集后，后续再实验室对图片进行统一处理，也可以采用集成尺寸分析的图像采集装置。
[0032]便携外壳包括矩形壳体2和便携手柄1。矩形壳体2内设置有分选仓10、分散仓13、分析仓19及回收仓6、分选仓10、分散仓13及分析仓19依次横向排列，分析仓19与回收仓6竖向排列。所述样本水体收集循环装置包括取样管3及取水泵4，所述取水泵4设于所述便携外壳内，所述取水泵4进水端与取样管3相连，用于从天然河流中取样，所述取水泵4出水端通向分选仓10；
[0033]所述粒径分选装置包括过滤组件9、第一分选泵及第二分选泵，所述过滤组件9设于所述分选仓10，用于通过细颗粒泥沙并阻挡粗颗粒泥沙，所述第一分选泵及第二分选泵分别位于过滤组件9的上下两侧以分别输送粗颗粒泥沙与细颗粒泥沙至分散仓本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置，其特征在于：包括便携外壳、样本水体收集循环装置、粒径分选装置、分散装置及图像采集装置；所述便携外壳内设置有分选仓、分散仓、分析仓及回收仓；所述样本水体收集循环装置包括取样管及取水泵，所述取水泵设于所述便携外壳内，所述取水泵进水端与取样管相连，用于从天然河流中取样，所述取水泵出水端通向分选仓；所述粒径分选装置包括过滤组件、第一分选泵及第二分选泵，所述过滤组件设于所述分选仓，用于通过细颗粒泥沙并阻挡粗颗粒泥沙，所述第一分选泵及第二分选泵分别位于过滤组件的上下两侧以分别输送粗颗粒泥沙与细颗粒泥沙至分散仓；所述分散装置设于所述分散仓，用于分散泥沙，所述分散仓内还设有转运泵以运输泥沙；所述图像采集装置包括工业相机、补光装置、光学透镜和激光光源；激光光源、光学透镜、分析仓和工业相机位于同一高度，光学透镜将激光光源发出的点光源变成平行光，分析仓位于工业相机与光学透镜中间，分析仓内设有玻璃管，所述玻璃管两端分别与两个软管连接，其中一软管连接至所述转运泵，另一软管连接至回收仓，所述转运泵将泥沙通过软管输送至分析仓内的玻璃管后，图像采集装置对泥沙进行图像采集，采集后通过软管将泥沙送入回收仓内。2.根据权利要求1所述的一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置，其特征在于：所述取样管是可电动伸缩的硬质管道，所述取样管的取水口处设有压力传感器，以实时记录取样处的水深，所述取样管入口设处有滤网，以阻挡体积大于设定范围的颗粒物。3.根据权利要求1所述的一种基于图像法的野外现场泥沙颗粒粒径原位测量装置，其特征在于：所述过滤组件包括震动...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐立模，刘双洪，陈红，林青炜，耿晶晶，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：
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