CN109612934B - 一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块，包括自标记辅助测量子系统和锁定子系统。自标记辅助测量子系统包括3对测量板组，由设置有若干标准蓄水测量柱的标准奇数刻度板和标准偶数刻度板契合而成。在传统塞氏盘法透明度测试装置的配套绳索上，利用锁定子系统紧密加载上述自标记辅助测量子系统，然后将塞氏盘系统下沉入水。观察黑白盘刚好消失在测试者视野时，随后保持5－10秒后将透明度测量模块回收上岸。通过查看蓄过水的标准蓄水测量柱所对应的最高刻度获得透明度测量值。本发明解决了现有塞氏盘法通过观察连接绳上的水渍位置，或人工记忆连接绳与水面交界点的位置，特别是远离水面测量时主观判断误差大和测量困难的问题。

Description

一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块

技术领域

本发明涉及一种城市水体治理领域常用的人工水质监测技术产品，更具体地说，它涉及一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块，主要适用于城市水环境综合整治领域中的透明度人工监测工作。在距离水面较高位置测量，或者依靠测试者主观观察以判定透明度值时，使用本发明对水体透明度开展人工监测的优势较常规塞氏盘法更加显著。

背景技术

在水环境监测领域，通常认定的透明度值，常指黑白盘(塞氏盘)下沉至水面以下且刚好消失在测试者视野时，水面与盘面之间的垂直距离。通常，城市水体透明度值的精度要求，控制在1cm的水平即可，1cm的精度水平即能满足各项工作的使用要求。目前使用频次最高的透明度测试产品，通常由黑白盘、沉坠和绳索三大部分利用连接零件组合而成，售价通常在百元水平。实践经验表明，上述简易产品在使用过程中存在着多种缺陷，本发明主要试图解决如下的使用问题：

缺陷1：使用范围受限。受河道两岸实际地形及场地环境的限制，例如当水质分析点被设置在某河道的跨河桥梁处，但桥梁两端均已建设围墙或存在违章建筑等阻隔建构筑物，或者是河道边坡极为陡峭，测量者工作安全无法得到保障，抑或是河道边坡极缓，河边测点处水深极浅，塞氏盘易触底导致无法测得真实透明度，诸如此类的实际情况，往往需要测试者站在较高的桥面或较高的河道挡墙上才可开展透明度的测量作业，且需俯视观察，这类问题在实际工作过程中经常遭遇。在这样的工况下，尽管测试者通常备有较长的绳索可将黑白盘下沉入水，但由于距离较远及测试者视力的差异，测试者很难看清楚并判断水面与黑白盘绳索的相交点(简称A点)，天色偏暗时尤为明显。即便看清楚A点，黑白盘的回收过程也极易使测试者忘记A点的具体位置，使得A点的具体位置记忆模糊化。最终测试者只能凭借对A点的大概记忆，待黑白盘回收上岸后，再用测量工具测定或估读得到透明度数据。因此测试值的主观性较强，最终透明度值的精度也较低(例如估读值记为10－15cm，20cm等)，无法获取高精度透明度值(例如获得测量值为11cm，17cm等)。

缺陷2：水流较快时塞氏盘易漂移，捆绑绳易倾斜。往往在实际的使用过程中，若河流水体流速较高，传统的绳索吊绑塞氏盘的技术产品，易随水流产生偏移，从而干扰透明度值的正常读取，使测量值偏离实际值。

针对上述传统透明度测量技术及产品所存在的问题，研究人员提出了较多的技术改进方案试图克服上述缺陷。针对问题1，已有的技术解决方案可分为如下两大类：

1、光学法：国家发明专利(申请公布号CN 105223167 A)、国家发明专利(申请公布号CN 106053395 A)、国家发明专利(申请公布号CN 107084931 A)和国家实用新型专利(授权公告号CN 206671177 U)等成果，通过利用光感应收发元件和光敏传感器等元器件，利用光学原理来解决上述问题1，减少远距离人工读数及观测角度不佳所导致的人为主观误差，但此类技术及产品存在成本高、价格贵、易损坏和维护成本高等问题。

2、标记法：即当塞氏盘下沉至刚好消失在视野时，使用专门的方法将此时的水面与绳索之间的交界位置予以记录，然后回收上岸后读取透明度值。包括：

a.水渍法：通过观察塞氏盘上方拉绳的水渍位置来确定塞氏盘盘面距离水面的距离，由此得出透明度值，但使用者通常会在短期内对多处水体进行透明度的连续监测，水渍无法及时风干故在实际操作中该方法不可行，因为多次水渍会重叠故而导致无法确定当次测量的水渍具体位置。

b.颜色标记法：国家实用新型专利(授权公告号CN 207318353 U)，提出在塞氏盘上方的捆绑测量绳上固定设置不同颜色的若干个色珠，色珠之间保持固定的距离，在塞氏盘的下沉过程中，通过观察水面与对应色珠的位置判断透明度值，该方案简单便携，测量精度可达到厘米级别，但在高处测量时，测试者极难看清楚色珠的颜色或位置，导致测量误差增大或无法测量，且该专利专为浅水养殖池塘透明度的测试而设计，因此不适于上述问题1所述站在高处测量的工况条件。

c.位置标记法：国家实用新型专利(授权公告号CN 206300891 U)和国家发明专利(申请公布号CN 107884532 A)，分别选择在塞氏盘上方拉绳上设置自锁定漂浮板，以及在水面浮架上设置自锁止装置的方法，来实现当黑白盘刚好消失在水面时，自动标记水面与绳索的交界位置，从而在黑白盘回收上岸后顺利读取透明度值。上述技术方案较好，可行性高。但是，国家实用新型专利(授权公告号CN 206300891 U)存在漂浮板归位困难的问题，即进行下一次测量作业前，需将处于绳索上端的漂浮板往上拉出后，再重新安装至绳索的下端，期间需拆卸安装绳索，操作较为繁琐，会给测试者带来诸多不便。此外，该发明存在锁止装置易磨损变形(若为塑料)，弹簧等内部构件易老化导致系统失效，以及“漂浮板+附属锁定装置”配件的加工制作复杂且成本较高等问题，特别是当水域漂浮物杂质较多时，漂浮板内的锁止装置较易被树叶、垃圾等杂物卡死而导致系统无法工作。国家发明专利(申请公布号CN 107884532 A)更适合海水透明度的测量，若应用于城市河湖测量，存在携带和放置浮架作业较麻烦等问题，且自锁止装置中的弹性棘齿条加工工艺复杂，使用频次过多易变形，使用寿命短。当测试者站在距离水面较高位置时，需配置的带弹性棘齿条的连接绳所需长度较长，成本较高，且操作较为繁琐。

d.刻度标记法：国家实用新型专利(授权公告号CN 204882363 U)借鉴了钓鱼竿回收钓鱼线的思路，在主杆上安装收绳器和计数器，在塞氏盘的回收过程中，通过计数器的计量得出透明度值，该法测量精度高，但可能存在操作吃力(尤其是放长线时)，绳索收放困难，主杆易折损等问题。国家实用新型专利(授权公告号CN 202994775 U)使用带有刻度的米尺代替塞氏盘上方的绳索，以便读取透明度值，但该法由于米尺通常呈扁条状易导致塞氏盘倾斜，且测试者站在较高的桥面或河岸堤防上时，由于距离较远及视力差异的影响，通常较难看清楚米尺所显示的准确透明度值，因此应用范围受限。

为克服上述缺陷2，解决塞氏盘易漂移，捆绑绳易倾斜的问题，目前已存在较多的技术改进方案，主要包括：

1、加大沉坠重量：如国家实用新型专利(授权公告号CN 203259475 U，授权公告号CN 204789332 U，授权公告号CN 206057169 U)，均通过加重沉坠或增加配重杆的方法抵抗水流冲刷，该法的实现难度较低。

2、提高系统刚度法：国家实用新型专利(授权公告号CN 204594878 U)在连接钢丝外设置中空管套管以提高系统刚度，该法实现难度较低；国家实用新型专利(授权公告号CN205067343 U)的发明装置主体均设置在刚度较高的空心柱体内，故可有效保持测试系统与水面的垂直状态。

3、相似多边形法：国家发明专利(授权公告号CN 103398986 B)和国家实用新型专利(授权公告号CN 203385664 U)的发明者，利用相似多边形的特性原理，通过部分参数的测量再推算出水体实际透明度值，该法的操作和透明度值的获取过程较繁琐。

4、传感器法：国家发明专利(授权公告号CN 105004699B)，通过设置水压传感器、重力倾斜传感器和计算器，通过特定的公式可准确计算出透明度值，但该法对测量设施的配套要求较高，造价较高，日常维护要求较高，不易推广使用。

综上可知，发明者所提出的技术改进方案往往能解决问题，但存在操作繁琐、造价较高等问题，从而影响该技术方案的实际应用推广进程。事实上，测试者更希望得到的是，在国内现有的塞氏盘法透明度测试装置的基础上，能否对其进行适当简单的改进或加载模块升级后，在克服上述问题的同时，兼具测量准确、操作简易、便携廉价和适用范围广等优点。据此本发明拟重点提出解决缺陷1的技术方案及相应的产品，发明产品兼具减轻缺陷2对透明度测量值影响的功效。

发明内容

针对现有技术及产品存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块，其优点是，可有效解决当河道两岸实际地形及场地环境受到限制，测试者需站在较高的桥面或较高的河道挡墙上方俯视测量时，由于距离较远及测试者视力差异所导致的透明度测试值受主观判断影响而失真的缺陷，扩大透明度测试技术产品的使用范围，减缓塞氏盘及其捆绑绳受水流作用发生倾斜时对透明度测试值的不利影响。此外本发明的技术思路优势还在于，仅需在国内现有常规透明度测试装置(塞氏盘法)的基础上进行升级，加载前述的半监督自标记辅助测量模块即可，不需要测试者废弃已有的透明度测试装置而使用全新的技术产品，且该辅助测量模块测量准确，操作简易，经久耐用，兼容性强，拆卸方便，适用性强，灵活性高，可反复利用和易于推广应用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块，其特征是，包括自标记辅助测量子系统和锁定子系统。

1、所述自标记辅助测量子系统各组成部分，均由不锈钢金属材质制作，锁定子系统所使用的自锁尼龙扎带由尼龙材质制作。

2、所述自标记辅助测量子系统包括3对测量板组，3对测量板组的规格和构造完全一样，为方便描述，将其中位于最上方的1对测量板组，命名为上部测量板组；位于最下方的1对测量板组，命名为下部测量板组；介于之间的1对测量板组，命名为中部测量板组。

3、所述上部测量板组、中部测量板组和下部测量板组，每对测量板组的透明度值测量总量程均为1米，即1cm－100cm，精度为1cm。每对测量板组包括1块标准偶数刻度板和1块标准奇数刻度板。

4、所述单块标准奇数刻度板上，每间隔1cm的高度设置1个标准测量块，共50个，标准测量块的作用是指示透明度值的奇数刻度，即1、3、5、7、9至99cm。标准测量块的高度为1cm，长度和宽度分别为1.5cm和1.5cm，在所述50个标准测量块内，挖设有50个规格相同的标准蓄水测量柱，标准蓄水测量柱为空心圆柱体形状，其底面和顶面直径均为1.1cm，高度为0.8cm，开口朝上，标准蓄水测量柱具有蓄积水分的功能。

5、所述单块标准偶数刻度板上，每间隔1cm高度设置1个标准测量块，共50个，标准测量块的作用是指示透明度值的偶数刻度，即2、4、6、8、10至100cm。标准测量块的高度为1cm，长度和宽度分别为1.5cm和1.5cm，在所述50个标准测量块内，亦挖设有50个规格相同的标准蓄水测量柱，标准蓄水测量柱为空心圆柱体形状，其底面和顶面直径均为1.1cm，高度为0.8cm，开口朝上，标准蓄水测量柱具有蓄积水分的功能。

6、所述自标记辅助测量子系统中的各类刻度，均刻制在相应的标准测量块上，即指示透明度值的1套奇数刻度，依次刻制在1块标准奇数刻度板的标准测量块上，从下至上依次以“01、03、05至99”的数字标记。同理，指示透明度值的1套偶数刻度，依次刻制在1块标准偶数刻度板的标准测量块上，从下至上依次以“02、04、06至100”的数字标记。

7、所述标准偶数刻度板和标准奇数刻度板，合并在一起后可实现高度的契合，即在任意一对测量板组中，标记有偶数刻度和奇数刻度的标准测量块分居两侧，且依次相间而不错位。

8、所述每对测量板组，均由1块标准偶数刻度板和1块标准奇数刻度板紧密拼合而成，在每对测量板组沿高度方向的中心线位置，均设置有供塞氏盘配套绳索穿越的中空通孔，中空通孔直径为0.8cm。1块标准偶数刻度板和1块标准奇数刻度板各贡献所述中空通孔的一半，即空心半圆柱体。

9、本专利所述的半监督自标记辅助测量模块在使用时，所述3对测量板组所显示的奇数刻度和偶数刻度，建议均朝向同一面便于读取透明度值。

10、所述锁定子系统包括单股自锁尼龙扎带，以及双股自锁尼龙扎带，其作用是将所述自标记辅助测量子系统紧密固定在传统塞氏盘法透明度测试装置的配套绳索上。

本发明拟利用锁定子系统，将上述自标记辅助测量子系统紧密加载在传统塞氏盘法透明度测试装置的配套绳索上后，便可开展水体透明度的测试作业。测试者可将上述升级后的塞氏盘测量系统，缓慢地下沉入水，位于水面以下的标准蓄水测量柱将自动蓄水，仅需人工监督观察黑白盘刚好消失在测试者视野时，便可将透明度测试系统回收上岸。测试者通过查看蓄过水的标准蓄水测量柱所对应的最高刻度，即可快速获得精确的透明度测量值。

所述的半监督自标记辅助测量模块的水体透明度测量方法，其包括以下步骤：

第一步骤：在基于传统塞氏盘法的透明度测试装置的基础上，即在塞氏盘配套绳索4和传统塞氏盘系统6的基础上，利用自锁尼龙扎带5构成的锁定子系统，将所述的上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3紧密加载在塞氏盘配套绳索4上，使得下部测量板组3的底端尽量紧靠传统塞氏盘系统6的顶端。

第二步骤：测试者用力攥紧塞氏盘配套绳索4，调整上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3后，使其均保持竖直状态，将经过上述升级改造后的塞氏盘测量系统缓慢下沉入水。位于水面以下的标准测量块8内的标准蓄水测量柱9将自动快速蓄水，故仅需人工监督观察黑白盘刚好消失在测试者视野时，保持整套系统不动并停留5￣10秒，使得水面以下的标准蓄水测量柱9有充足的时间蓄足水分，然后便可将透明度测试系统回收上岸。

第三步骤：待上述升级改造后的塞氏盘测量系统回收上岸后，测试者可通过直接查看蓄过水的标准蓄水测量柱9所对应的最高刻度，即偶数刻度7－2或奇数刻度7－1，按照简单的读数规则，即可获得准确的透明度测量值。

第四步骤：在连续测量作业时，进行下一次测试前，将半监督自标记辅助测量模块里各个标准蓄水测量柱9中所蓄积的水分倒出，残余水分用力甩出或用吸水纸巾吸干后，再按照上述第一至第三步骤，开展透明度的测量作业。

第五步骤：在测试完毕返回驻地前，将本发明所述装置置于自来水龙头下，借助自来水的压力将装置清洗干净并擦干，同时拉开设置于塞氏盘配套绳索4上的3对测量板组之间的距离，以便于折叠回收。或者也可直接剪断所有的自锁尼龙扎带5，将全部的标准偶数刻度板以及全部的标准奇数刻度板从塞氏盘配套绳索4上拆卸下来，以便于保存和运输。

采用上述技术方案后，可发挥如下功效：

1、自标记辅助测量子系统，可大幅拓宽基于传统塞氏盘法原理的水体透明度测试装置的应用范围，特别是当测试者站在较高的桥面或较高的河道挡墙上时(经常会遭遇此类工况)，不再需要测试者俯视观察并看清楚当黑白盘刚好消失在视野时，水面与黑白盘绳索的相交点，大大减少主观的模糊记忆对获取准确透明度值的干扰。

由于自标记辅助测量子系统设有连续的标准蓄水测量柱，对透明度值具有自动标记的测量功能，标准蓄水测量柱所在标准测量块的正面亦标记有连续的刻度，因此，仅需测试者人工监督观察获取黑白盘刚好消失在视野时的瞬间，然后维持系统停留数秒后，即可回收整个测量系统。待测量系统回收上岸后，测试者可直接根据蓄过水的标准蓄水测量柱所对应的最高刻度，获得受试水体的透明度值，且透明度值均为厘米级精度的数据(例如获得测量值为11cm，17cm等)。

2、锁定子系统，可使得自标记辅助测量子系统稳定固定在塞氏盘上端的配套绳索上，确保自标记辅助测量子系统中，每对测量板组的标准奇数刻度板和标准偶数刻度板实现紧密的契合。锁定子系统将自标记辅助测量子系统与绳索融为一体后，由于半监督自标记辅助测量模块均由不锈钢材质制作，其自重可减缓塞氏盘上方绳索受水流冲击而发生倾斜的程度。

综上所述，本发明可主要用于解决现有塞氏盘法通过观察连接绳上的水渍位置，或者人工记忆连接绳与水面交界点的位置来测定水体透明度时，所存在的主观误差大，以及受水体两侧现实环境约束时，测量作业困难的问题。使得测试水体透明度时，减少观察过程，实现半监督操作，同时实现透明度值的自动标记和快速读取，实现自标记测量功能。本发明具有的有益效果精简如下：

1、本发明所述测量模块设计合理，制作成本低，测试精度高，适用范围广，由于该技术产品的关键部位均采用金属材质，故使用寿命较长，且对不同的透明度测试装置的适配性强，仅对传统透明度测试装置的绳索直径有一定的要求。

2、该模块可直接用于现有基于传统塞氏盘法的透明度测试装置的升级换代改造，可直接将本发明所述测量模块加载在塞氏盘上方绳索上，即可实现半监督自标记的测试功效，改造综合成本较低，较易推广。

3、本发明所述测量模块拆卸简易，清洗方便，便于携带。

附图说明

图1：系统剖视图及不同方向视图。其中，图1－a为系统剖视图；图1－b为系统主视图；图1－c为系统后视图；图1－d为系统左视图；图1－e为系统右视图；图1－b－1为系统俯视图；图1－b－2为系统仰视图。

图2：系统剖视图、系统不同方向视图、系统安装图和系统固定方式图。其中，图2－a和图2－b均为系统剖视图，由图1－a拆分而成；图2－c和图2－d均为系统主视图，由图1－b拆分而成；图2－e为系统后视图，由图1－c拆分而成；图2－f为系统安装图，是将图1－a所示构件安装在传统塞氏盘及其配套绳索上的视图；图2－g为系统固定方式图，是将本发明模块利用自锁尼龙扎带固定安装在传统塞氏盘及其配套绳索上的视图。此外，图2－c－1为图2－c的俯视图，图2－c－2为图2－c的仰视图；图2－d－1为图2－d的俯视图，图2－d－2为图2－d的仰视图。

图3：系统折叠回收示意图。

图4：自锁尼龙扎带示意图。

其中，图4－a为自锁尼龙扎带的平面示意图(自锁尼龙扎带为市场销售的通用产品，本专利仅画出示意图)；图4－b为自锁尼龙扎带的锁止状态图(即将自锁尼龙扎带的尾部插入位于头部的锁止缝后，则无法通过无损方式解开自锁尼龙扎带)。

附图标记：

上部测量板组1包括：上部标准偶数刻度板1－1，上部标准奇数刻度板1－2。

中部测量板组2包括：中部标准偶数刻度板2－1，中部标准奇数刻度板2－2。

下部测量板组3包括：下部标准偶数刻度板3－1，下部标准奇数刻度板3－2。

其余还包括：塞氏盘配套绳索4，自锁尼龙扎带5，传统塞氏盘系统6，含沉坠及黑白盘，塞氏盘配套绳索下端固定设施6－1，奇数刻度7－1，偶数刻度7－2，标准测量块8，标准蓄水测量柱9，中空通孔10，蓄积水体11。

具体实施方式

本发明由自标记辅助测量子系统和锁定子系统组成。以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一、自标记辅助测量子系统

1、所述自标记辅助测量子系统包括3对测量板组，即上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3。所述上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3的透明度值量程范围均为1米，即1cm－100cm，精度为1cm，3对测量板组的总量程为3米。

2、所述上部测量板组1包括上部标准偶数刻度板1－1和上部标准奇数刻度板1－2。所述中部测量板组2包括中部标准偶数刻度板2－1和中部标准奇数刻度板2－2。所述下部测量板组3包括下部标准偶数刻度板3－1和下部标准奇数刻度板3－2。

3、所述上部标准偶数刻度板1－1、中部标准偶数刻度板2－1和下部标准偶数刻度板3－1完全相同，仅编号存在差异以便于阐述。以上部标准偶数刻度板1－1为例，每间隔1cm高度设置1个标准测量块8，共50个，标准测量块8的高度为1cm，长度和宽度分别为1.5cm和1.5cm，发挥指示偶数透明度值的功能，标准测量块8的正面，自下而上依次刻有等大小的偶数刻度7－2，即“02、04、06、08、10至100”，在上述50个标准测量块8内，亦分别挖设有50个规格相同的标准蓄水测量柱9，标准蓄水测量柱9的底面和顶面直径均为1.1cm，高度为0.8cm，开口朝上，标准蓄水测量柱9具有蓄积水分的功能。

所述上部标准奇数刻度板1－2、中部标准奇数刻度板2－2和下部标准奇数刻度板3－2完全相同，仅编号存在差异以便于阐述。以上部标准奇数刻度板1－2为例，每间隔1cm高度设置1个标准测量块8，共50个，标准测量块8的高度为1cm，长度和宽度分别为1.5cm和1.5cm，发挥指示奇数透明度值的功能，标准测量块8的正面，自下而上依次刻有等大小的奇数刻度7－1，即“01、03、05、07、09至99”，在上述50个标准测量块8内，亦分别挖设有50个规格相同的标准蓄水测量柱9，标准蓄水测量柱9的底面和顶面直径均为1.1cm，高度为0.8cm，开口朝上，标准蓄水测量柱9具有蓄积水分的功能。

将所述的上部标准偶数刻度板1－1和上部标准奇数刻度板1－2，将所述的中部标准偶数刻度板2－1和中部标准奇数刻度板2－2，将所述的下部标准偶数刻度板3－1和下部标准奇数刻度板3－2，分别拼合在一起后，均可实现高度的契合详见图2－c、图2－d和图1－b，即在任意一对测量板组中，标记有偶数刻度7－2和奇数刻度7－1的标准测量块8分居两侧，且依次相间而不错位。

4、所述3对测量板组，即上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3，在3对测量板组沿高度方向的中心线位置，均开设有直径为0.8cm且上下贯通的中空通孔10，可供塞氏盘配套绳索4依次穿越。

5、所述上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3自上而下设置，塞氏盘配套绳索4从上述3对测量板组的中空通孔10依次穿越，塞氏盘配套绳索4在3对测量板组的中空通孔10中可自由滑动，且3对测量板组之间不固定，为活动形式。因此，结合图3所示，上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3可自由折叠，但仍被串装在塞氏盘配套绳索4上。故折叠上述3对测量板组后，透明度测试辅助系统的总长度可控制在1米左右，从而较易携带和运输，但在需要测量时，只需抓住塞氏盘配套绳索4的顶端，将传统塞氏盘系统6，含沉坠及黑白盘下放入水，上述3对测量板组即可依次伸展并维持图2－g所示的紧凑竖直状态，从而可开展透明度测试作业。

二、锁定子系统

按照自上而下的顺序，锁定子系统的主要功能是：

1、将上部标准偶数刻度板1－1与上部标准奇数刻度板1－2固定在塞氏盘配套绳索4上并扣合紧密，由此构成上部测量板组1。结合图2－g所示，上部测量板组1由单股和双股自锁尼龙扎带5以2种方式进行锁定。其中，在奇数刻度7－1“01”和偶数刻度7－2“02”之间，奇数刻度7－1“99”和偶数刻度7－2“100”之间，利用单股自锁尼龙扎带5予以固定，在偶数刻度7－2“06，16，26，36至96”的两侧，设置双股自锁尼龙扎带5将上部标准偶数刻度板1－1和上部标准奇数刻度板1－2紧密固定在一起。

2、将中部标准偶数刻度板2－1和中部标准奇数刻度板2－2固定在塞氏盘配套绳索4上并扣合紧密，由此构成中部测量板组2。结合图2－g所示，中部测量板组2由单股和双股自锁尼龙扎带5以2种方式进行锁定。其中，在奇数刻度7－1“01”和偶数刻度7－2“02”之间，奇数刻度7－1“99”和偶数刻度7－2“100”之间，利用单股自锁尼龙扎带5予以固定，在偶数刻度7－2“06，16，26，36至96”的两侧，设置双股自锁尼龙扎带5将中部标准偶数刻度板2－1和中部标准奇数刻度板2－2紧密固定在一起。

3、将下部标准偶数刻度板3－1和下部标准奇数刻度板3－2固定在塞氏盘配套绳索4上并扣合紧密，由此构成下部测量板组3。结合图2－g所示，下部测量板组3由单股和双股自锁尼龙扎带5以2种方式进行锁定。其中，在奇数刻度7－1“01”和偶数刻度7－2“02”之间，奇数刻度7－1“99”和偶数刻度7－2“100”之间，利用单股自锁尼龙扎带5予以固定，在偶数刻度7－2“06，16，26，36至96”的两侧，均设置双股自锁尼龙扎带5将下部标准偶数刻度板3－1和下部标准奇数刻度板3－2紧密固定在一起。

4、塞氏盘配套绳索下端固定设施6－1的主要功能是将塞氏盘配套绳索4的下端，牢固固定在传统塞氏盘系统6，含沉坠及黑白盘的中心位置，这是基于塞氏盘法的透明度测试通用装置的常规连接方式，本发明不再详细阐述塞氏盘配套绳索下端固定设施6－1的具体构造形式。

5、剪断锁定子系统所使用的全部自锁尼龙扎带5后，上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3可完全与塞氏盘配套绳索4分离。

三、本发明使用流程

1、本发明的标准配置为3对测量板组，即上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3。事实上，上述3对测量板组，在结构和规格上是完全一样的，仅编号存在差异以便于阐述。因此，测试者可根据待测水体透明度值的大致区间，灵活加载1￣3对测量板组，即水体透明度值小于1米时，只需使用1对测量板组即可；若水体透明度值介于1￣2米之间，需使用2对测量板组；若水体透明度值介于2￣3米之间，需使用3对测量板组；甚至当水体透明度值大于3米时，可额外追加使用3对以上的测量板组，从而满足测试要求。

2、以使用3对测量板组为例，即使用上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3。测试者只需在基于塞氏盘法的透明度测试通用装置的基础上，即在塞氏盘配套绳索4和传统塞氏盘系统6，含沉坠及黑白盘的基础上，利用自锁尼龙扎带5构成的锁定子系统，将所述的上部测量板组1、中部测量板组2和下部测量板组3紧密加载在塞氏盘配套绳索4上，使得下部测量板组3的底端紧靠传统塞氏盘系统6的黑白盘顶面，便可开展水体透明度的测试作业。

3、测试者将经过上述升级改造后的塞氏盘测量系统，缓慢地下沉入水，位于水面以下的标准测量块8内的标准蓄水测量柱9将自动蓄水，仅需人工监督观察黑白盘刚好消失在测试者视野后，停留5￣10秒，使得水面以下的标准蓄水测量柱9蓄足水分，便可将透明度测试系统回收上岸。待上述塞氏盘测量系统回收上岸后，测试者可通过查看蓄过水的标准蓄水测量柱9所对应的最高刻度，即偶数刻度7－2或奇数刻度7－1，即可获得准确的透明度测量值。

4、在进行下一次测试前，需将半监督自标记辅助测量模块里的各个标准蓄水测量柱9所蓄积的水分倒出，残余水分用力甩出或用吸水纸巾吸干即可。

5、透明度值的读取规则如下：

a.当蓄过水的标准蓄水测量柱9所对应的最高刻度，出现在下部测量板组3上的偶数刻度7－2或奇数刻度7－1的某个值时，遵循如下规则：若刻度为“1”，则水体透明度测试值为1￣2cm；若刻度为“3”，则水体透明度测试值为3￣4cm；若刻度为“99”，则水体透明度测试值为99￣100cm，以此类推。

b.当蓄过水的标准蓄水测量柱9所对应的最高刻度，出现在中部测量板组2上的偶数刻度7－2或奇数刻度7－1的某个值时，遵循如下规则：若刻度为“1”，则水体透明度测试值为101￣102cm；若刻度为“3”，则水体透明度测试值为103￣104cm；若刻度为“99”，则水体透明度测试值为199￣200cm，以此类推。

c.当蓄过水的标准蓄水测量柱9所对应的最高刻度，出现在上部测量板组1上的偶数刻度7－2或奇数刻度7－1的某个值时，遵循如下规则：若刻度为“1”，则水体透明度测试值为201￣202cm；若刻度为“3”，则水体透明度测试值为203￣204cm；若刻度为“99”，则水体透明度测试值为299￣300cm，以此类推。

以图2－f为例，处于水面以下的标准蓄水测量柱9中会充满蓄积水体11，蓄过水的标准蓄水测量柱9所对应的最高刻度，出现在中部测量板组2上，且对应奇数刻度7－1的“89”，则此次测量的透明度值为89￣90cm。

d.需注意的是，由于传统塞氏盘中，塞氏盘配套绳索下端固定设施6－1在高度上存在差异，导致下部测量板组3的底端无法紧靠传统塞氏盘系统6的黑白盘顶面。假设下部测量板组3的底端和传统塞氏盘系统6黑白盘的顶面相距为Xcm，则水体的真实透明度值，需在上述水体透明度读数基础上，加上Xcm。

由此可见，自标记辅助测量子系统中连续设置的标准蓄水测量柱9，具有对透明度值的自动标记测量功能，测试过程也仅需测试者人工监督观察获取黑白盘刚好消失在视野时的瞬间，然后维持系统停留数秒后，即可回收整个测量系统，并快速读取待测水体的透明度值。

四、注意事项

在系统的下沉过程中，当黑白盘刚好消失在测试者视野时，需停止释放绳索，使得半监督自标记辅助测量模块与整个塞氏盘装置保持不动并维持5￣10秒，以使得半监督自标记辅助测量模块中，位于水面以下的蓄水测量柱，有足够的时间蓄积水体。

此外，需缓慢释放绳索，确定黑白盘刚好消失在测试者视野时的瞬间，避免人为上下反复吊放塞氏盘，从而对自标记辅助测量模块自标记数据有效性的影响。回收绳索的过程亦需缓慢进行，避免蓄水测量柱中水分的流失对透明度自标记测量效果的影响。

在测试完毕返回驻地前，建议将本发明所述装置置于自来水龙头下，借助自来水的压力将装置清洗干净，同时疏松测量板组的中空通孔与塞氏盘上方绳索之间的紧密度，并折叠测量板组，以便于运输。

以上所述仅是对本发明的解释和优选实施方式，其并不是对本发明的限制，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域技术人员在阅读完本说明书后，根据需要对本发明做出的没有创造性贡献的修改和润饰，也应该视为落入本发明的保护范围内，受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于水体透明度测量的半监督自标记辅助测量模块，其特征是，包括自标记辅助测量子系统和锁定子系统；

所述自标记辅助测量子系统，包括自上而下设置的上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3）；

所述上部测量板组（1）包括上部标准偶数刻度板（1-1）和上部标准奇数刻度板（1-2）；所述中部测量板组（2）包括中部标准偶数刻度板（2-1）和中部标准奇数刻度板（2-2）；所述下部测量板组（3）包括下部标准偶数刻度板（3-1）和下部标准奇数刻度板（3-2）；

所述上部标准偶数刻度板（1-1）、中部标准偶数刻度板（2-1）和下部标准偶数刻度板（3-1），均在每间隔1cm的高度设置1个标准测量块（8），且在标准测量块（8）上，自下而上依次刻有3套偶数刻度（7-2），每个标准测量块（8）内均挖设1个标准蓄水测量柱（9）；

所述上部标准奇数刻度板（1-2）、中部标准奇数刻度板（2-2）和下部标准奇数刻度板（3-2），均在每间隔1cm的高度设置1个标准测量块（8），且在标准测量块（8）上，自下而上依次刻有3套奇数刻度（7-1），每个标准测量块（8）内均挖设1个标准蓄水测量柱（9）；

所述上部标准偶数刻度板（1-1）和上部标准奇数刻度板（1-2），所述中部标准偶数刻度板（2-1）和中部标准奇数刻度板（2-2），所述下部标准偶数刻度板（3-1）和下部标准奇数刻度板（3-2），均可分别拼合后实现契合，使得标记有奇数刻度（7-1）和偶数刻度（7-2）的标准测量块（8）分居两侧，且依次相间而不错位；

所述上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3），在沿高度方向上均设置有中空通孔（10）；塞氏盘配套绳索（4）从所述上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3）的中空通孔（10）依次穿越；

所述锁定子系统，包括自锁尼龙扎带（5）；将上部标准偶数刻度板（1-1）与上部标准奇数刻度板（1-2）紧密扣合固定在塞氏盘配套绳索（4）上，也将中部标准偶数刻度板（2-1）和中部标准奇数刻度板（2-2）紧密扣合固定在塞氏盘配套绳索（4）上，还将下部标准偶数刻度板（3-1）和下部标准奇数刻度板（3-2）紧密扣合固定在塞氏盘配套绳索（4）上;

自标记辅助测量子系统各组成部分，均由不锈钢金属材质制作，锁定子系统使用的自锁尼龙扎带（5）由尼龙材质制作;

上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3）的透明度值量程范围均为1米，即1cm-100cm，精度为1cm，3对测量板组的总量程为3米。

2.根据权利要求1所述的测量模块，其特征是：上部标准偶数刻度板（1-1）、中部标准偶数刻度板（2-1）和下部标准偶数刻度板（3-1）上，均设置有50个标准测量块和50个标准蓄水测量柱（9）；标准测量块（8）的高度为1cm，长度和宽度分别为1.5cm和1.5cm；每块标准偶数刻度板上，均在50个标准测量块的正面，刻制1套偶数刻度，即“02、04、06、08、10至100”；标准蓄水测量柱（9）为空心圆柱体形状，底面和顶面的直径均为1.1cm，高度为0.8cm，开口朝上。

3.根据权利要求1所述的测量模块，其特征是：上部标准奇数刻度板（1-2）、中部标准奇数刻度板（2-2）和下部标准奇数刻度板（3-2）上，均设置有50个标准测量块和50个标准蓄水测量柱（9）；标准测量块（8）的高度为1cm，长度和宽度分别为1.5cm和1.5cm；每块标准奇数刻度板上，均在50个标准测量块的正面，刻制1套奇数刻度（7-1），即“01、03、05、07、09至99”；标准蓄水测量柱（9）为空心圆柱体形状，底面和顶面直径均为1.1cm，高度为0.8cm，开口朝上。

4.根据权利要求1所述的测量模块，其特征是：中空通孔（10）的直径均为0.8cm。

5.根据权利要求1所述的测量模块，其特征是：塞氏盘配套绳索（4）在3对测量板组的中空通孔（10）中能自由滑动；3对测量板组之间不固定被串装在塞氏盘配套绳索（4）上。

6.根据权利要求1所述的测量模块，其特征是：剪断锁定子系统所使用的全部自锁尼龙扎带（5）后，上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3）能完全与塞氏盘配套绳索（4）分离。

7.应用如权利要求1所述的半监督自标记辅助测量模块进行水体透明度测量方法，其包括以下步骤：

第一步骤：在塞氏盘配套绳索（4）和塞氏盘系统（6）的基础上，塞氏盘系统包括沉坠及黑白盘；利用自锁尼龙扎带（5）构成的锁定子系统，将所述的上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3）紧密加载在塞氏盘配套绳索（4）上，使得下部测量板组（3）的底端紧靠传统塞氏盘系统（6）的顶端；

第二步骤：攥紧塞氏盘配套绳索（4），调整上部测量板组（1）、中部测量板组（2）和下部测量板组（3）后，使其均保持竖直状态，将塞氏盘测量系统下沉入水；位于水面以下的标准测量块（8）内的标准蓄水测量柱（9）将自动蓄水，塞氏盘系统的黑白盘刚好消失在测试者视野时，保持测量模块不动并停留5~10秒，使得水面以下的标准蓄水测量柱（9）蓄足水分，然后便可将透明度测试系统回收上岸；

第三步骤：半监督自标记辅助测量模块回收上岸后，直接查看蓄过水的标准蓄水测量柱（9）所对应的最高刻度，即偶数刻度（7-2）或奇数刻度（7-1），获得准确的透明度测量值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

第四步骤：在连续测量作业时，进行下一次测试前，将半监督自标记辅助测量模块里各个标准蓄水测量柱（9）中所蓄积的水分倒出，残余水分用力甩出或用吸水纸巾吸干后，再按照上述第一至第三步骤，开展透明度的测量作业。