【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，属于泥沙测量设备。
技术介绍
1、海滩静止的泥沙颗粒，随着水流强度的增强，到一定条件时会开始运动，这种现象称为泥沙起动，泥沙起动与水运工程中的许多问题密切相关。为了解决工程施工的相关问题，需要对近岸海域内的泥沙含量进行监测，现在对水域内泥沙含量进行检测时，就要使用特定容积的检测容器对海水进行盛接后，再对其内部的泥沙含量进行检测，目前大多数检测容器取样不方便，同时取样的深度也有限，如此一来对于取样结果的测量存在较大的影响。
2、公开号为cn116067854a的专利公开了一种河流运维泥沙测量装置，此装置包括收放单元和测量单元，其中，收放单元，包括支撑组件和设置于所述支撑组件上的收卷组件和清洁组件，所述收卷组件包括收卷绳，所述收卷绳贯穿于所述清洁组件中；测量单元，设置于所述收卷绳的自由端，其包括测量传感设备和通过导线与所述测量传感设备相连的控制箱；
3、上述专利通过将泥沙测量设备安装在收卷绳的一端，收卷绳通过收卷组件稳定释放和收纳，收卷组件中的束线件能够帮助收卷绳整洁而连续的收卷，清洁组件能够对收放的收卷绳的外表进行清洁，使得从水中收回后不缠绕有杂质，收回的泥沙监测设备能够被提取放回清洁箱内，得到有效防护。该专利虽然可以根据需要测量河流中不同深度的含沙量，但由于测量单元的内部结构并未公开，若采用传统开放式容器进行取样，在未达到指定深度之前，容器就已经被水体填满，使得实际深度的水体测样结果受到干扰，而采用即开即关的方式控制的容器取样，使得测量结果更加精确，但
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决现有技术中的问题，而提供一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备,包括安装座、收卷绳、收放装置和取样笼，所述取样笼的内侧具有一个取样腔体，所述安装座上设置有固定架，所述收放装置安装在固定架上，所述收卷绳的一端与取样笼的顶部固定连接，另一端收卷于收放装置上，所述安装座上设置有框架，所述收卷绳垂直穿过框架，所述取样笼位于框架的内侧，并可在框架的内侧垂直升降，所述取样笼的四周设置有若干个等角度分布的取样孔，且取样笼的内壁滑动设置有用于保持封堵取样孔的第一封堵件，所述取样笼的顶部设置有用于驱动第一封堵件滑动并使取样孔保持打开状态的动力件，所述取样笼的底部设置有流通孔，且取样笼的内侧具有用于保持封堵流通孔的第二封堵件，所述取样笼与框架上设置有用于带动第二封堵件运动的传动件，所述取样笼的内侧还设置有浮动开关，以在取样腔体充满水体后控制动力件带动第一封堵件将取样孔封堵，所述固定架的侧面设置有控制箱。
3、优选的，所述第一封堵件包括滑块、导滑座、第一弹簧和限位螺栓，所述导滑座固定在取样笼的内壁，且导滑座上设置有滑动口，所述滑块的截面呈l形，其一端位于滑动口内并被限制在导滑座与取样笼之间，所述限位螺栓的一端穿过导滑座后与滑块固定连接，所述第一弹簧套设在限位螺栓上，且对滑块施加封堵取样孔的作用力。
4、优选的，所述动力件包括蓄电池、第一电机、拉绳和收卷轮，所述第一电机安装在取样笼上，所述取样笼上设置有用于遮盖第一电机的防水罩，所述收卷轮固定在第一电机的输出轴上，所述拉绳的一端与滑块固定连接，另一端穿过收卷轮，所述收卷轮上设置有用于固定拉绳的束紧块，所述蓄电池固定在第一电机上。
5、优选的，所述取样笼上设置有对拉绳进行导向的滑轮，所述取样笼上设置有用于安装滑轮的支架。
6、优选的，所述浮动开关包括圆筒、浮动片和压敏传感器，所述圆筒固定在取样腔体的顶部，所述浮动片滑动设置设在圆筒内，所述圆筒上设置有导流孔，所述浮动片上设置有凸柱，所述压敏传感器安装在取样笼对应凸柱的上方，且压敏传感器与第一电机电性连接。
7、优选的，所述第二封堵件包括压杆、连接杆和第二弹簧，所述压杆上设置有直径大于流通孔直径的环凸，且压杆位于取样腔体中，其一端穿过取样笼后与连接杆固定连接，所述第二弹簧对环凸施加封堵流通孔的作用力，所述传动件与连接杆传动连接。
8、优选的，所述传动件包括调节螺栓、环形凸起、活动杆、第三弹簧和摆动杆，所述环形凸起固定在框架的顶部，所述活动杆垂直滑动设置在取样笼的顶部，并且活动杆与环形凸起对应设置，所述摆动杆的中部与取样笼转动连接，且两端分别与连接杆和活动杆通过插销连接，所述摆动杆的两端设置有供插销滑动的腰形孔，所述调节螺栓的一端与活动杆连接，所述第三弹簧套设在调节螺栓的外侧，且两端分别与调节螺栓和取样笼抵触。
9、优选的，所述取样笼包括通过螺栓组装而成的筒体、安装罩和密封盖，所述第一电机和防水罩固定在安装罩上，所述收卷轮、摆动杆、活动杆和连接杆位于安装罩与筒体之间形成的空间内，所述取样孔位于筒体上，所述流通孔位于密封盖上，所述压杆上设置有与流通孔配合的锥体，所述密封盖上设置有用于将水体导向流通孔的导流锥台，所述导流锥台的外侧设置有环形凹口，所述环形凹口内安装有配重块，所述导流锥台上还设置有与筒体配合的密封圈。
10、优选的，所述安装座上滑动设置有导流座，且安装座对应导流座的两端分别设置有两个贯通孔，所述取样笼可穿过其中一个贯通孔，所述安装座对应另一个贯通孔的下方设置有收集斗，所述导流座的中部设置有截面为u形的导流槽，所述导流槽从靠近取样笼的一端向下倾斜设置，所述导流座的一侧设置有驱动其在安装座上水平滑动的齿条、齿轮和第二电机，另一侧设置有导向压块。
11、优选的，所述收放装置包括收卷辊、第三电机、调节辊、趋向辊和导向辊，所述收卷辊、调节辊、导向辊和趋向辊均转动安装在固定架上，所述第三电机与收卷辊和调节辊传动连接，所述调节辊上设置有同步轮，且调节辊上设置有带动同步轮水平往返运动的限位凹槽，所述导向辊上设置有导向轮，所述收卷绳远离取样笼的一端绕过导向轮、 趋向辊和同步轮后收卷于收卷辊上。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
13、通过设置收卷绳、收放装置、取样笼、第一封堵件、动力件和浮动开关，收放装置可以对收卷绳进行收卷，使得取样笼可以达到指定的取样深度，并在该过程中取样孔一直被封堵，不会受到其他深度水体的影响，通过动力件带动第一封堵件打开取样孔，从而完成海水的取样动作，并在取样海水充满取样腔体之后，利用海水的浮力触发压敏传感器，从而控制动力件带动第一封堵件及时封堵取样孔，避免取样以外的水体对取样造成干扰，使得测量结果更加准确。
14、通过设置第二封堵件和传动件，在取样结束之后，收放装置带动取样笼向上运动并抵触到环形凸起时，由传动件带动第二封堵件打开流通孔，使得取样的水体实现自动排出，并由收集斗集中收集后进行测样，无需手动操作，使用更加方便。
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1.一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，包括安装座（12）、收卷绳（6）、收放装置（3）和取样笼（25），其特征在于，所述取样笼（25）的内侧具有一个取样腔体（50），所述安装座（12）上设置有固定架（4），所述收放装置（3）安装在固定架（4）上，所述收卷绳（6）的一端与取样笼（25）的顶部固定连接，另一端收卷于收放装置（3）上，所述安装座（12）上设置有框架（15），所述收卷绳（6）垂直穿过框架（15），所述取样笼（25）位于框架（15）的内侧，并可在框架（15）的内侧垂直升降，所述取样笼（25）的四周设置有若干个等角度分布的取样孔（18），且取样笼（25）的内壁滑动设置有用于保持封堵取样孔（18）的第一封堵件（30），所述取样笼（25）的顶部设置有用于驱动第一封堵件（30）滑动并使取样孔（18）保持打开状态的动力件（28），所述取样笼（25）的底部设置有流通孔（33），且取样笼（25）的内侧具有用于保持封堵流通孔（33）的第二封堵件（29），所述取样笼（25）与框架（15）上设置有用于带动第二封堵件（29）运动的传动件（17），所述取样笼（25）的内侧还设置有浮动开关（3
2.根据权利要求1所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述第一封堵件（30）包括滑块（57）、导滑座（58）、第一弹簧（61）和限位螺栓（60），所述导滑座（58）固定在取样笼（25）的内壁，且导滑座（58）上设置有滑动口（59），所述滑块（57）的截面呈L形，其一端位于滑动口（59）内并被限制在导滑座（58）与取样笼（25）之间，所述限位螺栓（60）的一端穿过导滑座（58）后与滑块（57）固定连接，所述第一弹簧（61）套设在限位螺栓（60）上，且对滑块（57）施加封堵取样孔（18）的作用力。
3.根据权利要求2所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述动力件（28）包括蓄电池、第一电机（45）、拉绳（51）和收卷轮（56），所述第一电机（45）安装在取样笼（25）上，所述取样笼（25）上设置有用于遮盖第一电机（45）的防水罩（26），所述收卷轮（56）固定在第一电机（45）的输出轴上，所述拉绳（51）的一端与滑块（57）固定连接，另一端穿过收卷轮（56），所述收卷轮（56）上设置有用于固定拉绳（51）的束紧块（55），所述蓄电池固定在第一电机（45）上。
4.根据权利要求3所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述取样笼（25）上设置有对拉绳（51）进行导向的滑轮（39），所述取样笼（25）上设置有用于安装滑轮的支架（53）。
5.根据权利要求3所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述浮动开关（38）包括圆筒（62）、浮动片（63）和压敏传感器（36），所述圆筒（62）固定在取样腔体（50）的顶部，所述浮动片（63）滑动设置设在圆筒（62）内，所述圆筒（62）上设置有导流孔（65），所述浮动片（63）上设置有凸柱（64），所述压敏传感器（36）安装在取样笼（25）对应凸柱（64）的上方，且压敏传感器（36）与第一电机（45）电性连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述第二封堵件（29）包括压杆（49）、连接杆（54）和第二弹簧（41），所述压杆（49）上设置有直径大于流通孔（33）直径的环凸（47），且压杆（49）位于取样腔体（50）中，其一端穿过取样笼（25）后与连接杆（54）固定连接，所述第二弹簧（41）对环凸（47）施加封堵流通孔（33）的作用力，所述传动件（17）与连接杆（54）传动连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述传动件（17）包括调节螺栓（40）、环形凸起（16）、活动杆（42）、第三弹簧（52）和摆动杆（44），所述环形凸起（16）固定在框架（15）的顶部，所述活动杆（42）垂直滑动设置在取样笼（25）的顶部，并且活动杆（42）与环形凸起（16）对应设置，所述摆动杆（44）的中部与取样笼（25）转动连接，且两端分别与连接杆（54）和活动杆（42）通过插销连接，所述摆动杆（44）的两端设置有供插销滑动的腰形孔（43），所述调节螺栓（40）的一端与活动杆（42）连接，所述第三弹簧（52）套设在调节螺栓（40）的外侧，且两端分别与调节螺栓（40）和取样笼（25）抵触。
8.根据权利要求6所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，...
【技术特征摘要】
1.一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，包括安装座（12）、收卷绳（6）、收放装置（3）和取样笼（25），其特征在于，所述取样笼（25）的内侧具有一个取样腔体（50），所述安装座（12）上设置有固定架（4），所述收放装置（3）安装在固定架（4）上，所述收卷绳（6）的一端与取样笼（25）的顶部固定连接，另一端收卷于收放装置（3）上，所述安装座（12）上设置有框架（15），所述收卷绳（6）垂直穿过框架（15），所述取样笼（25）位于框架（15）的内侧，并可在框架（15）的内侧垂直升降，所述取样笼（25）的四周设置有若干个等角度分布的取样孔（18），且取样笼（25）的内壁滑动设置有用于保持封堵取样孔（18）的第一封堵件（30），所述取样笼（25）的顶部设置有用于驱动第一封堵件（30）滑动并使取样孔（18）保持打开状态的动力件（28），所述取样笼（25）的底部设置有流通孔（33），且取样笼（25）的内侧具有用于保持封堵流通孔（33）的第二封堵件（29），所述取样笼（25）与框架（15）上设置有用于带动第二封堵件（29）运动的传动件（17），所述取样笼（25）的内侧还设置有浮动开关（38），以在取样腔体（50）充满海水后控制动力件（28）带动第一封堵件（30）将取样孔（18）封堵，所述固定架（4）的侧面设置有控制箱（1）。
2.根据权利要求1所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述第一封堵件（30）包括滑块（57）、导滑座（58）、第一弹簧（61）和限位螺栓（60），所述导滑座（58）固定在取样笼（25）的内壁，且导滑座（58）上设置有滑动口（59），所述滑块（57）的截面呈l形，其一端位于滑动口（59）内并被限制在导滑座（58）与取样笼（25）之间，所述限位螺栓（60）的一端穿过导滑座（58）后与滑块（57）固定连接，所述第一弹簧（61）套设在限位螺栓（60）上，且对滑块（57）施加封堵取样孔（18）的作用力。
3.根据权利要求2所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述动力件（28）包括蓄电池、第一电机（45）、拉绳（51）和收卷轮（56），所述第一电机（45）安装在取样笼（25）上，所述取样笼（25）上设置有用于遮盖第一电机（45）的防水罩（26），所述收卷轮（56）固定在第一电机（45）的输出轴上，所述拉绳（51）的一端与滑块（57）固定连接，另一端穿过收卷轮（56），所述收卷轮（56）上设置有用于固定拉绳（51）的束紧块（55），所述蓄电池固定在第一电机（45）上。
4.根据权利要求3所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述取样笼（25）上设置有对拉绳（51）进行导向的滑轮（39），所述取样笼（25）上设置有用于安装滑轮的支架（53）。
5.根据权利要求3所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测量设备，其特征在于，所述浮动开关（38）包括圆筒（62）、浮动片（63）和压敏传感器（36），所述圆筒（62）固定在取样腔体（50）的顶部，所述浮动片（63）滑动设置设在圆筒（62）内，所述圆筒（62）上设置有导流孔（65），所述浮动片（63）上设置有凸柱（64），所述压敏传感器（36）安装在取样笼（25）对应凸柱（64）的上方，且压敏传感器（36）与第一电机（45）电性连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于笼式采沙的悬浮泥沙通量测...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟伟，汪志文，马恭博，宋洪芳，
申请(专利权)人：国家海洋环境监测中心，
类型：发明
国别省市：
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