CN111397959A - 一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，包括大口门推移质采样器、推移质校准仪和船载联动支架。本发明的有益效果是：凭借较小外力即可完成采样器的窗门关闭，完成水样的采集，可以任意增减的铅块，当流速较大时，增加仪器自重，保持仪器在河床的稳定性，确保采样的真实可靠，口门与河床完全伏贴，减少了对水沙的扰动作用，口门前不产生明显的淘刷或淤积，保证了推移质取样的真实性。
Description
技术领域
本发明涉及一种测验装置，具体为一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，属于水文泥沙测验样品采样设备技术领域。
背景技术
泥沙运动和冲刷沉积是河流中重要的水文现象，因为泥沙对河流水文情势、河流发育以及河床演变影响极大。推移质泥沙运动是河流输送泥沙的另一种基本形式。泥沙的推移质数量一般比悬移质少。但在一些上游山区性河流，其推移质数量往往很大。由于推移质泥沙颗粒较粗，常常淤塞水库、灌渠及河道，不易冲走，对水利工程的管理运用、防洪、航运等影响较大。为了研究和掌握推移质运动规律，为修建港口、保护河道、兴建水利工程、大型水库闸坝设计、管理等提供依据，因此，开展推移质测验具有重要意义。
目前，在中小河流进行推移质测验方式方法较少，没有直观的仪器进行推移质监测。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，包括大口门推移质采样器、推移质校准仪及船载联动支架；
所述大口门推移质采样器包括采样桶，所述采样桶的尾端设置有前盖，所述采样桶的前端设置有后盖，且所述前盖和后盖的上端均通过铰接与采样桶进行连接，所述采样桶的上方安置有横梁板，所述横梁板呈平行设置有两个，所述横梁板的尾端与焊接在采样桶尾部上表面的连接杆通过横向内六角圆柱头螺钉与施必牢六角兰面螺母进行连接，且所述横梁板与连接杆直接设置有隔套，所述横梁板的前端与焊接在采样桶前部上表面的连接座通过竖向内六角圆柱头螺钉进行固定连接，且两个所述横梁板的前端之间通过横向内六角圆柱头螺钉与施必牢六角兰面螺母进行连接，且两个所述横梁板前端之间的螺钉上套设有设置有套筒，所述采样桶的中部上表面通过螺丝固定连接有支架，所述支架的顶端通过转轴与拉杆的中部进行转动连接，两个所述横梁板中部之间安装有触发板，所述横梁板通过中部设置的第二无头销轴与绞车的钢丝绳进行连接；
所述推移质校准仪由沉积箱和密封盖构成，所述沉积箱呈锥形状，所述密封盖卡放在沉积箱的顶端开口处；
所述船载联动支架由连接支撑架、活动转轴与船只焊接支架构成，所述连接支撑架的横杆两端分别转动连接有滑轮，所述连接支撑架的竖杆杆身上安装有手摇绞车，所述手摇绞车上所缠绕的绞车钢丝绳穿过滑轮与采样器进行连接，所述连接支撑架的底端通过活动转轴与焊接在船只甲板上的船只焊接支架进行连接，且所述连接支撑架的顶端通过船只固定钢丝与船只甲板进行连接。
作为本发明再进一步的方案：所述前盖通过门控钢丝穿过连接杆中部安装的滑轮与拉杆的一端进行连接，且拉杆的另一端通过门控钢丝与设置在横梁板上的第一无头销轴进行连接。
作为本发明再进一步的方案：所述后盖通过门控钢丝穿过套筒与设置在横梁板上的第三无头销轴进行连接。
作为本发明再进一步的方案：所述触发板上方设置有位于绞车钢丝绳与该采样器之间重量为0.5-1kg的击锤，且触发板通过击锤击打带动第一无头销轴与第三无头销轴脱落。
作为本发明再进一步的方案：所述采样桶外形呈流体状结构。
作为本发明再进一步的方案：所述采样桶与横梁板所构成的该采样器主体采用平衡原理设计。
作为本发明再进一步的方案：所述采样桶的两侧根据流速放置不同重量的铅块。
作为本发明再进一步的方案：所述采样桶所开设的进口与河床完全伏贴。
作为本发明再进一步的方案：所述采样桶、横梁板、触发板、拉杆以及支架均为采用高強度不锈钢材料制成，且呈可拆卸式组装连接。
作为本发明再进一步的方案：所述前盖与后盖上均安装有橡胶密封垫。
作为本发明再进一步的方案：所述沉积箱与密封盖的侧边均为弧形状，且在沉积箱的两侧距顶边缘70cm下方开挖80cm×60cm方口，内外层均安装小孔滤网。
作为本发明再进一步的方案：所述船只固定钢丝设置有两根，且呈斜拉状连接在连接支撑架的顶端与船只甲板之间。
本发明的有益效果是：
(1)、关门机构，凭借较小外力即可完成采样器的窗门关闭，完成水样的采集；
(2)、外形采用流体结构，尽量减少水流阻力以及扰动作用，以便获取水体原样，提高取样质量；
(3)、整体结构采用平衡原理设计，增强在水体中稳定性。当仪器轻放至河底时，对河底泥沙干扰较小；
(4)、可以任意增减的铅块，当流速较大时，增加仪器自重，保持仪器在河床的稳定性，确保采样的真实可靠；
(5)、该采样器口门与河床完全伏贴，减少了对水沙的扰动作用，口门前不产生明显的淘刷或淤积，保证了推移质取样的真实性；
(6)、该采样器使用新型高強度不锈钢材料，整体结构连贯紧凑，取样拆卸方便，同时易于维护保养，增强了实用性。
附图说明
图1为本发明侧视结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明船载联动结构示意图；
图4为本发明推移质校准仪整体结构示意图；
图5为本发明推移质校准仪拆分结构示意图。
图中：1、采样桶，2、滑轮，3、横向内六角圆柱头螺钉，4、横梁板，5、第一无头销轴，6、第二无头销轴，7、触发板，8、第三无头销轴，9、竖向内六角圆柱头螺钉，10、拉杆，11、支架，12、后盖，13、套筒，14、施必牢六角兰面螺母，15、前盖，16、隔套，17、滑轮，18、手摇绞车，19、船只固定钢丝，20、连接支撑架，21、活动转轴、22、船只焊接支架，23、沉积箱23和24、密封盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，包括大口门推移质采样器、推移质校准仪及船载联动支架；大口门推移质采样器是可获取河流推移质的关键设备；推移质校准仪是验证推移质采样器获取样品的能力及准确度，必要时可建立相关关系，以准确获得河流泥沙推移量船载联动支架主要用于推移质采样器与水上平台进行固定连接与升降控制。
所述大口门推移质采样器包括采样桶1，所述采样桶1的前端设置有前盖15，所述采样桶1的尾端设置有后盖12，且所述前盖15和后盖12的上端均通过铰接与采样桶1进行连接，所述采样桶1的上方安置有横梁板4，所述横梁板4呈平行设置有两个，所述横梁板4的尾端与焊接在采样桶1尾部上表面的连接杆通过横向内六角圆柱头螺钉3与施必牢六角兰面螺母14进行连接，且所述横梁板4与连接杆直接设置有隔套16，所述横梁板4的前端与焊接在采样桶1前部上表面的连接座通过竖向内六角圆柱头螺钉9进行固定连接，且两个所述横梁板4的前端之间通过横向内六角圆柱头螺钉3与施必牢六角兰面螺母14进行连接，且两个所述横梁板4前端之间的螺钉上套设有设置有套筒13，所述采样桶1的中部上表面通过螺丝固定连接有支架11，所述支架11的顶端通过转轴与拉杆10的中部进行转动连接，两个所述横梁板4中部之间安装有触发板7，所述横梁板4通过中部设置的第二无头销轴6与绞车的钢丝绳进行连接。
当大口门推移质采样器平稳放至河床时，前盖15打开，水流携推移质仪器不断进入仪器，泥沙自重下沉，后盖不断排水。大口门推移质采样器开关门工作原理：打开前盖门15，使用拉杆10，使用插销固定前盖门，使用套筒13，打开后盖12，当锤击打关门触发板7时，连动机构带动插销脱落，前门后门同时关闭，前后门上装有优质橡胶密封垫，因此采样器无泄漏。待仪器绞出水面，打开前门，采集推移质样品，以此循环反复操作。
所述推移质校准仪由沉积箱23和密封盖24构成，所述沉积箱23呈锥形状，所述密封盖24卡放在沉积箱23的顶端开口处；在浅水沙质河床相对平缓区域(如洲滩边沿地带，水深宜小于30cm)，将校准器预埋河床中，且沉积箱边缘与河床表面齐平，待沙质河床基本恢复原状后，将密封取出，与推移质采样器平行进行同步测验。如推移质量较少，可加长测验时间，通过多时段进行对比观测，验证推移质采样器获取沙量的准确度。对于精密推移质测验研究项目，可以通过率定的方法进行改算。
所述船载联动支架由连接支撑架20、活动转轴21与船只焊接支架22构成，所述连接支撑架20的横杆两端分别转动连接有滑轮17，所述连接支撑架20的竖杆杆身上安装有手摇绞车18，所述手摇绞车18上所缠绕的绞车钢丝绳穿过滑轮17与采样器进行连接，所述连接支撑架20的底端通过活动转轴21与焊接在船只甲板上的船只焊接支架22进行连接，且所述连接支撑架20的顶端通过船只固定钢丝19与船只甲板进行连接。
进一步的，在本发明实施例中，所述前盖15通过门控钢丝穿过连接杆中部安装的滑轮2与拉杆10的一端进行连接，且拉杆10的另一端通过门控钢丝与设置在横梁板4上的第一无头销轴5进行连接，以实现将前盖15打开。
进一步的，在本发明实施例中，所述后盖12通过门控钢丝穿过套筒13与设置在横梁板4上的第三无头销轴8进行连接，以实现将后盖12打开。
进一步的，在本发明实施例中，所述触发板7上方设置有位于绞车钢丝绳与该采样器之间重量为0.5-1kg的击锤，且触发板7通过击锤击打带动第一无头销轴5与第三无头销轴8脱落，凭借较小外力即可完成采样器的前盖15与后盖12同时关闭，完成水样的采集。
进一步的，在本发明实施例中，所述采样桶1外形呈流体状结构，尽量减少水流阻力以及扰动作用，以便获取水体原样，提高取样质量。
进一步的，在本发明实施例中，所述采样桶1与横梁板4所构成的该采样器主体采用平衡原理设计，增强在水体中稳定性，当仪器轻放至河底时，对河底泥沙无干扰。
进一步的，在本发明实施例中，所述采样桶1内根据流速放置不同重量的铅块，可以任意增减铅块，当流速较大时，增加仪器自重，保持仪器在河床的稳定性，确保采样的真实可靠。
进一步的，在本发明实施例中，所述采样桶1所开设的进口与河床完全伏贴，减少了对水沙的扰动作用，口门前不产生明显的淘刷或淤积，保证了推移质取样的真实性。
进一步的，在本发明实施例中，所述采样桶1、横梁板4、触发板7、拉杆10以及支架11均为采用高強度不锈钢材料制成，且呈可拆卸式组装连接，使整体结构连贯紧凑，取样拆卸方便，同时易于维护保养，增强了实用性。
进一步的，在本发明实施例中，所述前盖15与后盖12上均安装有橡胶密封垫，避免该采样器在闭合前后盖后发生泄漏。
进一步的，在本发明实施例中，所述沉积箱23与密封盖24的侧边均为弧形状，且在沉积箱23的两侧距顶边缘70cm下方开挖80cm×60cm方口，内外层均安装小孔滤网，使内外压保持一致，并减少对水流的阻力，以确保水流的流动不会受到影响。
进一步的，在本发明实施例中，所述船只固定钢丝19设置有两根，且呈斜拉状连接在连接支撑架20的顶端与船只甲板之间，与连接支撑架20构成立体三角锥状结构，提高连接支撑架20连接的牢固性。
工作原理：在使用该适用于中小河流大口门推移质精确测验装置时，首先将横梁板4通过横向内六角圆柱头螺钉3和施必牢六角兰面螺母14与采样桶1上表面设置的连接杆以及连接座进行组装，并在两个横梁板4之间安装无头销轴以及触发板7，并由横梁板4通过中部设置的第二无头销轴6与绞车的钢丝绳进行连接，然后将前盖15通过门控钢丝穿过连接杆中部安装的滑轮2与拉杆10的一端进行连接，且拉杆10的另一端通过门控钢丝与设置在横梁板4上的第一无头销轴5进行连接，以实现将前盖15打开，将后盖12通过门控钢丝穿过套筒13与设置在横梁板4上的第三无头销轴8进行连接，以实现将后盖12打开，然后在浅水沙质河床相对平缓区域(，将校准器预埋河床中，且沉积箱23边缘与河床表面齐平，待沙质河床基本恢复原状后，将密封盖24取出，同时将采样器通过船载联动支架平稳放至河床时，水流携推移质仪器不断通过打开的前盖15进入仪器，泥沙自重下沉，后盖12不断排水，采样结束后，通过击锤击打触发板7带动第一无头销轴5与第三无头销轴8脱落，即可实现前盖15与后盖12的同时闭合，待仪器绞出水面，打开前门，采集推移质样品，以此循环反复操作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：包括大口门推移质采样器、推移质校准仪及船载联动支架；
所述大口门推移质采样器包括采样桶(1)，所述采样桶(1)的前端设置有前盖(15)，所述采样桶(1)的尾端设置有后盖(12)，且所述前盖(15)和后盖(12)的上端均通过铰接与采样桶(1)进行连接，所述采样桶(1)的上方安置有横梁板(4)，所述横梁板(4)呈平行设置有两个，所述横梁板(4)的尾端与焊接在采样桶(1)尾部上表面的连接杆通过横向内六角圆柱头螺钉(3)与施必牢六角兰面螺母(14)进行连接，且所述横梁板(4)与连接杆直接设置有隔套(16)，所述横梁板(4)的前端与焊接在采样桶(1)前部上表面的连接座通过竖向内六角圆柱头螺钉(9)进行固定连接，且两个所述横梁板(4)的前端之间通过横向内六角圆柱头螺钉(3)与施必牢六角兰面螺母(14)进行连接，且两个所述横梁板(4)前端之间的螺钉上套设有设置有套筒(13)，所述采样桶(1)的中部上表面通过螺丝固定连接有支架(11)，所述支架(11)的顶端通过转轴与拉杆(10)的中部进行转动连接，两个所述横梁板(4)中部之间安装有触发板(7)，所述横梁板(4)通过中部设置的第二无头销轴(6)与绞车的钢丝绳进行连接；
所述推移质校准仪由沉积箱(23)和密封盖(24)构成，所述沉积箱(23)呈锥形状，所述密封盖(24)卡放在沉积箱(23)的顶端开口处；
所述船载联动支架由连接支撑架(20)、活动转轴(21)与船只焊接支架(22)构成，所述连接支撑架(20)的横杆两端分别转动连接有滑轮(17)，所述连接支撑架(20)的竖杆杆身上安装有手摇绞车(18)，所述手摇绞车(18)上所缠绕的绞车钢丝绳穿过滑轮(17)与采样器进行连接，所述连接支撑架(20)的底端通过活动转轴(21)与焊接在船只甲板上的船只焊接支架(22)进行连接，且所述连接支撑架(20)的顶端通过船只固定钢丝(19)与船只甲板进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述前盖(15)通过门控钢丝穿过连接杆中部安装的滑轮(2)与拉杆(10)的一端进行连接，且拉杆(10)的另一端通过门控钢丝与设置在横梁板(4)上的第一无头销轴(5)进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述后盖(12)通过门控钢丝穿过套筒(13)与设置在横梁板(4)上的第三无头销轴(8)进行连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述触发板(7)上方设置有位于绞车钢丝绳与该采样器之间重量为0.5-1kg的击锤，且触发板(7)通过击锤击打带动第一无头销轴(5)与第三无头销轴(8)脱落。
5.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述采样桶(1)外形呈流体状结构；所述采样桶(1)与横梁板(4)所构成的该采样器主体采用平衡原理设计；所述采样桶(1)的两侧根据流速放置不同重量的铅块。
6.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述采样桶(1)所开设的进口与河床完全伏贴。
7.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述前盖(15)与后盖(12)上均安装有橡胶密封垫。
8.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述采样桶(1)、横梁板(4)、触发板(7)、拉杆(10)以及支架(11)均为采用高強度不锈钢材料制成，且呈可拆卸式组装连接。
9.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述沉积箱(23)与密封盖(24)的侧边均为弧形状，且在沉积箱(23)的两侧距顶边缘70cm下方开挖80cm×60cm方口，内外层均安装小孔滤网。
10.根据权利要求1所述的一种适用于中小河流大口门推移质精确测验装置，其特征在于：所述船只固定钢丝(19)设置有两根，且呈斜拉状连接在连接支撑架(20)的顶端与船只甲板之间。
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-
2020
- 2020-04-23 CN CN202010326195.4A patent/CN111397959B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周德家: "沙推移质采样器的试验研究", 水利水电技术, no. 01, 20 January 1980 (1980-01-20) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111397959B (zh) | 2024-04-30 |
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