CN103424424A - 一种比热容法非接触测量悬移质含沙量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，属于测量悬移质含沙量的技术领域。该装置包括采样加热器、采样伸缩杆、控制显示单片机和装置连接电路。由采样伸缩杆将采样加热器放置到待测水域，通过闸门开关提手将进出水闸门打开采样。启动控制显示单片机利用加热电阻丝对内部水样加热。利用温度传感器计温，控制显示单片机自动计量时间。控制显示单片机自动根据升高的温度、加热的时间、电热计算值等参数来得出液体比热值，再由内输的比热值和含沙量关系输出含沙量值。本发明对于高含沙量水域的含沙量测量，提供了一种可靠的测量仪器。测量实时性好，可以极大地简化了测量工作，为汛期实时监测水沙条件等提供条件。
Description
技术领域
本发明是涉及测量悬移质含沙量的技术领域，具体而言，是一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，是一种适用于河流、港口、坝下的悬沙含量测量的测量仪。
背景技术
水体含沙量是研究土壤侵蚀、水土保持、航道疏浚、河道演变分析的重要影响因素，故含沙量的测定尤为重要。目前测量含沙量的方法主要分为器测法和物理测法两大类。器测法分烘干法和比重法，精度虽高，但费时费力较为麻烦，且实时性不好。物理测沙法的研究多集中于光、声、电、力，现行的光电测沙仪在高含沙量下使用受限且成本高。悬沙和清水比热容相差很大，经测定水样含沙量与水样比热容之间存在确定的关系模型。利用含沙水比热与含沙量的关系，可以通过测量比热容，再计算出测点含沙量。
目前，在已公开的专利中，尚未见具有以上比热容法测量悬沙装置的相关专利。
发明内容
本发明目的是克服现有的测量悬沙含量仪器实时性、高精度、宽量程等测量工艺要求难以同时满足的不足, 提供了一种比热容法非接触测量悬移质含沙量装置。该装置利用采样加热部分采样加热，传感器部分传递水样升高温差，控制显示部分控制加热时间间隔、显示最终测得水体含沙量终值。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，包括采样加热器、采样伸缩杆、控制显示单片机和装置连接电路，采样加热器包括加热电阻丝、温度传感器、采样加热器内壁、采样加热器保温层、采样加热器外壁、进出水闸门、闸门滑动门槽和闸门开关提手，采样加热器两端有可沿闸门滑动门槽的进出水闸门，利用闸门开关提手控制开关。加热电阻丝、温度传感器均固定装在采样加热器内部。加热电阻丝沿采样加热器内壁绕成螺旋状。采样加热器和控制显示单片机由采样伸缩杆相连接。采样加热器与控制显示单片机通过装置连接电路连接。
采样过程为：装置到达指定水域后，由采样伸缩杆伸缩高度将采样加热器放置到指定水域中，提升闸门开关提手提起进出水闸门沿闸门滑动门槽，使得外部的水样进入，进水完成后放下闸门开关提手关闭进出水闸门，外部水样停止进入，采样完成。
具体工作时，由采样伸缩杆将采样加热器放置到待测指定水域，通过闸门开关提手将进出水闸门沿闸门滑动门槽滑动打开使外部的浑水进入，启动控制显示单片机利用加热电阻丝对内部水样加热。利用温度传感器计温，控制显示单片机自动计量时间，控制显示单片机同时计算相应的电热。控制显示单片机自动根据升高的温度、加热的时间、电热计算值等参数来得出液体比热值，再由内输的比热值和含沙量关系函数得出相应的含沙量值。按键选择显示终值，由控制显示单片机显示出测得的含沙量。
本发明的有益效果是，对于高含沙量水域的含沙量测量，提供了一种可靠的测量仪器。测量实时性好，可以极大地简化了测量工作，为汛期实时监测水沙条件等提供条件。
附图说明
图1是本发明的设计主视图。
图2是本发明的设计俯视图。
图中标记说明：1-采样加热器；2-加热电阻丝；3-温度传感器；4-采样加热器内壁；5-采样加热器保温层；6-采样加热器外壁；7-进出水闸门；8-闸门滑动门槽；9-闸门开关提手；10、采样伸缩杆；11、控制显示单片机；12-装置连接电路。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述该发明的具体实施方式。
装置到达指定水域后，如图1由采样伸缩杆10伸缩高度将采样加热器1放置到指定水域中。提升闸门开关提手9提起进出水闸门7沿闸门滑动门槽8，使得外部的水样进入。进水完成后放下闸门开关提手9关闭进出水闸门7，外部水样停止进入，采样完成。启动控制显示单片机11利用加热电阻丝2对内部水样加热。此时采样加热器内壁4和采样加热器外壁6之间的采样加热器保温层5发挥保温作用。温度传感器3计温，控制显示单片机11自动计量时间，控制显示单片机11同时计算相应的电热。采样加热器1与控制显示单片机11通过装置连接电路12连接。控制显示单片机11自动根据升高的温度、加热的时间、电热计算值等参数来得出液体比热值，再由内输的比热值和含沙量关系函数得出相应的含沙量值。按键选择显示终值，由控制显示单片机11显示出测得的含沙量。
Claims (6)
1.一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，包括采样加热器、采样伸缩杆、控制显示单片机和装置连接电路，其特征在于：所述采样加热器包括加热电阻丝、温度传感器、采样加热器内壁、采样加热器保温层、采样加热器外壁、进出水闸门、闸门滑动门槽和闸门开关提手，所述采样加热器两端有可沿闸门滑动门槽的进出水闸门，利用闸门开关提手控制开关。
2.根据权利要求1所述的一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，其特征在于：所述加热电阻丝、温度传感器均固定装在采样加热器内部。
3.根据权利要求1所述的一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，其特征在于：所述加热电阻丝沿采样加热器内壁绕成螺旋状。
4.根据权利要求1所述的一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，其特征在于：所述采样加热器和控制显示单片机由采样伸缩杆相连接，采样加热器与控制显示单片机通过装置连接电路连接。
5.根据权利要求1所述的一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，其特征在于：所述采样过程为：由采样伸缩杆伸缩高度将采样加热器放置到指定水域中，提升闸门开关提手提起进出水闸门沿闸门滑动门槽滑动，使得外部的水样进入，进水完成后放下闸门开关提手关闭进出水闸门，外部水样停止进入，采样完成。
6.根据权利要求1所述的一种比热容法非接触测量悬移质含沙量的装置，其特征在于：所述工作流程为：加热时，温度传感器计温，控制显示单片机自动计量时间，控制显示单片机同时计算相应的电热；采样加热器与控制显示单片机通过装置连接电路连接；控制显示单片机自动根据升高的温度、加热的时间、电热计算值等参数来得出液体比热值，再由内输的比热值和含沙量关系函数得出相应的含沙量值；按键选择显示终值，由控制显示单片机显示出测得的含沙量。
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