CN112414295A - 一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置 - Google Patents
一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112414295A CN112414295A CN202011258762.3A CN202011258762A CN112414295A CN 112414295 A CN112414295 A CN 112414295A CN 202011258762 A CN202011258762 A CN 202011258762A CN 112414295 A CN112414295 A CN 112414295A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- assembly
- water pressure
- microcontroller
- measuring
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 title description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 118
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 60
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/26—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring depth
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/14—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
- G01F23/18—Indicating, recording or alarm devices actuated electrically
Abstract
本发明公开了一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置,包括测量仓体、操作盒、信号线、水压测量组件、阻值监测组件、微控制器、提醒组件、供电组件、无线通讯模块;阻值监测组件用于检测测量仓体是否达到泥沙表面,当达到泥沙表面后提醒组件提醒到达,此时微控制器将水压力测量组件检测的水压力信息处理成深度信息在提醒组件进行显示,阻值监测探头能够避免测量装置未到达泥沙淤积位置而带来的误差,得到更精确地泥沙淤积深度参数。并可以根据河道河水中泥沙含量的不同调节灵敏度调节器使测量装置内部预设阻值阈值在合适的范围内,防止阻值监测探头到达泥沙淤积层而未触发警报。
Description
技术领域
本发明属于测量技术领域,具体涉及一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置。
背景技术
黄河是全球泥沙问题最严重和复杂的河流,河流中含沙量高,河道中常年有泥沙淤积。在水利枢纽、河岸堤坝防护、桥梁等工程中,其所在河道的泥沙淤积现象相当普遍。泥沙淤积往往由于水流冲淤的强度降低,而河道泥沙淤积给该流域所在区域带来一定的安全隐患,对河道的泥沙调节也有一定影响。
现阶段的河道泥沙淤积深度的测量方法主要为:声呐探测法、雷达探测法、红外探测法,然而这些方法在投入实际工程的应用中则有很大的局限性。声呐、雷达和红外容易受到环境中杂质干扰、精度低、稳定性差。虽然目前在专利号为2017204463317,专利名称为投掷式泥沙淤积深度采集装置这一专利文件中公开了:该投掷式泥沙淤积深度采集装置通过深入水下沉入到泥沙表面,再通过水压力传感器监测装置所在位置的水位深度,将深度信息通过无线数据发射器返回到控制台,从而得知此处泥沙淤积深度。但此装置可能受到河流中大型杂物的干扰导致其未接触到泥沙表面,无法检测是否真正到达泥沙淤积表面,从而影响检测数据。上述的测量方法存在的缺陷都难以准确地完成在含沙量高的泥水界面的测量任务。
发明内容
针对上述现有技术中描述的不足,本发明提供一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置,通过设置阻值监测探头来监测是否真正达到泥沙表面,提高在含沙量较高的河流中泥沙淤泥深度测量的精确性。
本发明所采用的技术方案如下:
一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置,包括测量仓体、操作盒、信号线、水压测量组件、阻值监测组件、微控制器、提醒组件和供电组件;水压力测量组件安装在测量仓体内且水压力测量组件的检测头露出测量仓体,阻值监测组件安装在测量仓体内且阻值监测组件的检测头露出测量仓体,水压力测量组件和阻值监测组件均通过信号线与微控制器连接,微控制器安装在操作盒内,提醒组件安装在操作盒上,微控制器与提醒组件连接;供电组件安装在操作盒内且供电组件给微控制器、水压测量组件、阻值监测组件和提醒组件供电。阻值监测组件用于检测测量仓体是否达到泥沙表面,当达到泥沙表面后提醒组件提醒到达,此时微控制器将水压力测量组件检测的水压力信息处理成深度信息在提醒组件进行显示。
测量仓体优选为圆柱形结构,并且整体封闭,在内部预留检测安装腔,水压力测量组件和阻值监测组件安装在检测安装腔内,并且水压力测量组件和阻值监测组件的检测头必然是伸出检测安装腔,而且信号线的下端也是伸入检测安装腔内,信号线既起到传输信号的作用还起到连接作用,将操作盒和测量仓体连接便于将测量仓体进行回收。所采用的信号线长度为150m,内置4根导线。
作为本发明的一种优选方案,为了能够远程让用户知晓泥沙淤泥深度的检测信息,操作盒内设有无线通讯模块,微控制器与无线通讯模块连接。微控制器通过无线通讯模块将检测的淤泥深度信息传输给用户知晓,可以传输到用户的移动终端上;所采用的无线通讯模块为WH-G405tf-DTU(4G模块),微控制器采用STM32F103C8T6型控制器。在具体使用过程中,无线通讯模块还包括485通讯电路、P10接口和WH-G405tf-DTU(4G模块),P10接口连接WH-G405tf-DTU(4G模块),485通讯电路与WH-G405tf-DTU(4G模块)连接,485通讯电路与微控制器的通讯端口连接。
作为本发明的一种优选方案,所述水压测量组件,包括水压力传感器和水压力监测模块,水压力传感器采用霍尼韦尔L300投入式液位传感器;水压力传感器安装在测量仓体内且水压力传感器的检测头露出测量仓体;水压力传感器经信号线与水压力监测模块连接,水压力监测模块与微控制器的输入端连接。水压力传感器将检测到的水压信息通过水压力监测模块转换为电压信息传输到微控制器内,微控制器接收并处理后一方面通过提醒组件进行提醒,另一方面通过无线通讯模块将泥沙淤积深度信息传输给用户知晓。
水压力监测模块包括模数转换电路和接口P3,信号线中与水压力传感器2的2根导线连接在P3接口上,P3接口与模数转换电路连接,所使用的模数转换电路为ADS1231数模转换电路;ADS1231数模转换电路与微控制器连接,水压力传感器将检测的实时水压力信息通过模数转换电路转换后传输到微控制器内,微控制器进行处理后转换为深度信息。
作为本发明的一种优选方案,所述阻值监测组件,包括阻值监测探头和阻值监测模块,阻值监测探头安装在测量仓体内且阻值监测探头的探头露出测量仓体;阻值监测模块安装在操作盒内,阻值监测探头通过信号线与阻值监测模块连接;阻值监测模块与微控制器连接;阻值监测探头监测所处位置的阻值并通过阻值监测模块转换并传输到微控制器内,微控制器将接收到的实时阻值(电压)信息与预存的设定值进行比较,若实时值超过设定值则微控制器控制提醒组件进行提醒。所采用的阻值监测探头为一组两个金属探头。
作为本发明的一种优选方案,为了能够适用不同泥沙含量的河流,本发明还包括阻值灵敏度调节组件,所述阻值灵敏度调节组件包括灵敏度调节器和灵敏度监测模块,灵敏度调节器安装在操作盒上,灵敏度监测模块安装在操作盒内,灵敏度调节器和阻值监测模块分别与灵敏度监测模块连接,灵敏度监测模块与微控制器的输入端连接;灵敏度调节器通过灵敏度监测模块改变预存在微控制器内的阻值阈值,可根据不同河流泥沙含量进行调节,扩大适用性,避免由于泥沙含量不同导致测量仓体到泥沙表面后还不提醒;可调节的阻值阈值用于与阻值监测探头监测到的实时阻值进行对比,即使不知道泥沙含量的河流也可以进行准确测量。
所述灵敏度监测模块,包括灵敏度检测电路、LM393双电压比较器和74HC14反相器,灵敏度检测电路包括P8接口、上拉电阻R23,上拉电阻R23和P8接口串联连接,灵敏度调节器安装在P8接口上,上拉电阻R23和灵敏度调节器之间通过导线与LM393双电压比较器的一个输入端连接,LM393双电压比较器的另一个输入端与阻值监测模块连接;
所述的阻值监测模块,包括阻值检测电路,所述阻值检测电路包括上拉电阻R25和P6接口,上拉电阻R25与P6接口串联连接,阻值监测探头安装在P6接口上;上拉电阻R25与P6接口之间通过导线与LM393双电压比较器的另一个输入端;LM393双电压比较器的输出端与74HC14反相器的输入端连接,74HC14反相器的输出端与微控制器的一个输入端连接。
灵敏度调节器可以随时改变LM393双电压比较器中作为与阻值监测探头检测到的实时阻值进行比较的阻值阈值,双电压比较器将得到的实时阻值和设定的阻值阈值进行比较,当实时阻值大于阻值阈值时,双电压比较器给反相器一个信号,反相器输出信号至微控制器,微控制器得到该信号后控制蜂鸣器和扬声器进行语音提示,表明测量仓体已接触到泥沙表面。
作为本发明的一种优选方案,所述提醒组件,包括语音提醒单元和/或显示单元;所述语音提醒单元包括语音提醒器和语音提示模块,语音提醒器通过语音提示模块与微控制器的输出端或灵敏度监测模块的输出端连接,所述显示单元包括显示屏,显示屏通过显示模块与微控制器的输出端连接,语音提醒器包括扩音器和/或蜂鸣器。
所述显示屏是3个数码显示屏,分别显示电池电量、灵敏度、泥沙淤积深度。
当语音提醒模块与微控制器连接时,微控制器根据反相器的输出信号控制语音提醒器的启停,当测量仓体到达泥沙表面后,微控制器将水压力传感器将检测的实时水压力信息处理后转换为深度信息并在显示屏上显示。
当语音提醒模块与灵敏度监测模块的输出端连接时,反相器的输出端直接给语音提示模块一个信号使其直接语音提醒,不需要经过微控制器的处理,响应更为快速直接。
作为本发明的一种优选方案,所述语音提醒单元还包括音量调节器,音量调节器与语音提醒器连接并调节语音提醒器的播放音量。
所述语音提示模块,包括运放电路和P4接口,所述运放电路,包括电阻R47、电阻R46、电阻R43、电阻R24、二极管D2、二极管D3、三极管Q1、三级管Q2,电阻R47与P4接口串联,音量调节器安装P4接口上,电阻R47与电阻R46串联连接,电阻R46与三级管Q2的集电极连接,扩音器和二极管D2均与电阻R46并联,三级管Q2的发射极与三级管Q1的集电极连接,且三级管Q1的集电极与蜂鸣器连接,三级管Q2的基极经电阻R43和二极管D3与反相器的输出端连接;三级管Q1的发射极接地,三级管Q1的基极经电阻R24与微控制器的输出端连接。
作为本发明的一种优选方案,所述供电组件包括开关按钮和供电模块,开关按钮安装在操作盒上且供电模块通过开关按钮给微控制器、水压测量组件、阻值监测组件和提醒组件供电;所述供电组件可采用外接式电源和内置式电源。
当采用外接式电源时,所述供电组件还包括充电接口,充电接口设置在操作盒上,外部电源通过充电接口和开关按钮给供电模块提供电源。
所述供电模块,包括LM2596电压调节电路、AMS1117稳压电路、7805稳压电路、电压检测电路和P1接口,P1接口连接充电接口;充电要求为24V直流电,LM2596电压调节电路将输入的直流24V转换为直流12V,直流12V经7805稳压电路转换为直流5V,直流5V经AMS1117稳压电路转换为3V。
本发明便携式河道泥沙淤积深度测量装置的使用方法,步骤如下:
步骤1:将测量仓体垂直于水面且阻值监测探头向下的状态投入水面以下,调节灵敏度调节器至较小位置,按下开关按钮,语音提示已开机后,转动音量调节器调节声量大小至合适强度。
步骤2:匀速释放信号线,使测量仓体在水下匀速下沉;测量仓体初入水,操作盒发出警报,说明河流中泥沙含量较高超过了预设的阻值阈值,转动灵敏度调节器调大阻值阈值直至至操作盒停止发出警报声。
步骤3:下沉过程中微控制器将接收的水压力传感器检测水压力信息转换为深度信息在显示屏上显示。
步骤4:当测量仓体沉入泥沙淤积层表面时,阻值监测探头插入泥沙淤积层表面,实时阻值达到最大超过阻值阈值,操作盒发出警报;水压力传感器采集当前水压力值传回微控制器,微控制器处理后将当前泥沙淤积深度在显示屏上显示,且微控制器通过无线数据传输模块发送给用户。
本发明不需要固定安装传感器,可以快速的测量150m以内的水下泥沙淤积深度,便捷性强且设备造价低,人员消耗少;工作时将圆柱形测量仓体垂直沉入水下,根据河流含沙量的不同调节灵敏调节器,提高了不同河流环境的适应能力,并根据阻值监测探头保证圆柱形仓所在水下位置与泥沙淤积表面确定接触,提高泥沙淤积深度测量结果的精确度,实现对泥沙淤积层的精确定位,提高了测量装置的抗干扰能力,降低了泥沙淤积深度测量误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的控制原理框图。
图3为本发明的电路原理图。
图4为本发明测量的系统流程图。
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付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。
实施例:
一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置,如图1和2所示,包括测量仓体1、操作盒5、信号线4、水压测量组件、阻值监测组件、微控制器、提醒组件和供电组件;水压力测量组件安装在测量仓体1内且水压力测量组件的检测头露出测量仓体,阻值监测组件安装在测量仓体1内且阻值监测组件的检测头露出测量仓体,水压力测量组件和阻值监测组件均通过信号线4与微控制器连接,微控制器安装在操作盒5内,提醒组件安装在操作盒5上,微控制器与提醒组件连接;供电组件安装在操作盒内且供电组件给微控制器、水压测量组件、阻值监测组件和提醒组件供电。
使用时,测量仓体1优选为圆柱形结构,并且整体封闭,在内部预留检测安装腔,水压力测量组件和阻值监测组件安装在检测安装腔内,并且水压力测量组件和阻值监测组件的检测头必然是伸出检测安装腔,而且信号线的下端也是伸入检测安装腔内,信号线既起到传输信号的作用还起到连接作用,信号线的上端通过信号接口6插入操作盒5内,从而将操作盒和测量仓体连接便于将测量仓体进行回收。所采用的信号线长度为150m,内置4根导线。
如图2所示,所述供电组件包括开关按钮10、供电模块和充电接口11,开关按钮10和充电接口11安装在操作盒5上,外部电源通过充电接口11和开关按钮10给供电模块提供电源,供电模块给微控制器、水压测量组件、阻值监测组件和提醒组件供电;所述供电组件采用外接式电源。
所述供电模块,如图3所示,包括LM2596电压调节电路、AMS1117稳压电路、7805稳压电路、电压检测电路和P1接口,P1接口连接充电接口;充电要求为24V直流电,LM2596电压调节电路将输入的直流24V转换为直流12V,直流12V经7805稳压电路转换为直流5V,直流5V经AMS1117稳压电路转换为3V。
所述的水压测量组件,包括水压力传感器2和水压力监测模块,水压力传感器采用霍尼韦尔L300投入式液位传感器;水压力传感器2安装在测量仓体1内且水压力传感器2的检测头露出测量仓体;水压力传感器2经信号线4与水压力监测模块连接,水压力监测模块与微控制器的输入端连接,如图2所示。水压力传感器将检测到的水压信息通过水压力监测模块转换为电压信息传输到微控制器内,微控制器接收并处理后一方面通过提醒组件进行提醒,另一方面通过无线通讯模块将泥沙淤积深度信息传输给用户知晓。
如图3所示,水压力监测模块包括模数转换电路和接口P3,信号线中与水压力传感器2的2根导线连接在P3接口上,P3接口与模数转换电路连接,所使用的模数转换电路为ADS1231数模转换电路;ADS1231数模转换电路与微控制器连接,水压力传感器将检测的实时水压力信息通过模数转换电路转换后传输到微控制器内,微控制器进行处理后转换为深度信息。
所述的阻值监测组件,如图2所示,包括阻值监测探头3和阻值监测模块,阻值监测探头3安装在测量仓体1内且阻值监测探头3的探头露出测量仓体1;阻值监测模块安装在操作盒5内,阻值监测探头3通过信号线4与阻值监测模块连接;阻值监测模块与微控制器连接;阻值监测探头监测所处位置的阻值并通过阻值监测模块转换并传输到微控制器内,微控制器将接收到的实时阻值电压信息与预存的设定值进行比较,若实时值超过设定值则微控制器控制提醒组件进行提醒。所采用的阻值监测探头3为一组两个金属探头,可以采用KDK-KDY-2两探针电阻率探头。
为了能够适用不同泥沙含量的河流,本发明还包括阻值灵敏度调节组件,所述阻值灵敏度调节组件包括灵敏度调节器8和灵敏度监测模块,灵敏度调节器8安装在操作盒5上,灵敏度监测模块安装在操作盒5内,灵敏度调节器8和阻值监测模块分别与灵敏度监测模块连接,灵敏度监测模块与微控制器的输入端连接;灵敏度调节器通过灵敏度监测模块改变预存在微控制器内的阻值阈值,可根据不同河流泥沙含量进行调节,扩大适用性,避免由于泥沙含量不同导致测量仓体到泥沙表面后还不提醒;可调节的阻值阈值用于与阻值监测探头监测到的实时阻值进行对比,即使不知道泥沙含量的河流也可以进行准确测量。所述灵敏度调节器8为可调电位器,型号为RV24YN20S。
所述灵敏度监测模块,如图3所示,包括灵敏度检测电路、LM393双电压比较器和74HC14反相器,灵敏度检测电路包括P8接口、上拉电阻R23,上拉电阻R23和P8接口串联连接,灵敏度调节器8安装在P8接口上,上拉电阻R23和灵敏度调节器8之间通过导线与LM393双电压比较器的一个输入端连接,LM393双电压比较器的另一个输入端与阻值监测模块连接;
所述的阻值监测模块,如图3所示,包括阻值检测电路,所述阻值检测电路包括上拉电阻R25和P6接口,上拉电阻R25与P6接口串联连接,阻值监测探头3安装在P6接口上;上拉电阻R25与P6接口之间通过导线与LM393双电压比较器的另一个输入端;LM393双电压比较器的输出端与74HC14反相器的输入端连接,74HC14反相器的输出端与微控制器的一个输入端连接。
灵敏度调节器可以随时改变LM393双电压比较器中作为与阻值监测探头检测到的实时阻值进行比较的阻值阈值,双电压比较器将得到的实时阻值和设定的阻值阈值进行比较,当实时阻值大于阻值阈值时,双电压比较器给反相器一个信号,反相器输出信号至微控制器,微控制器得到该信号后控制蜂鸣器和扬声器进行语音提示,表明测量仓体已接触到泥沙表面。
所述的提醒组件,包括语音提醒单元和显示单元;所述语音提醒单元包括语音提醒器、语音提示模块和音量调节器9,语音提醒器包括扩音器和蜂鸣器,音量调节器9与语音提醒器连接并调节语音提醒器的播放音量,语音提醒器通过语音提示模块与微控制器的输出端和灵敏度监测模块的输出端连接。
所述语音提示模块,如图3所示,包括运放电路和P4接口,所述运放电路,包括电阻R47、电阻R46、电阻R43、电阻R24、二极管D2、二极管D3、三极管Q1、三级管Q2,电阻R47与P4接口串联,音量调节器9安装P4接口上,电阻R47与电阻R46串联连接,电阻R46与三级管Q2的集电极连接,扩音器和二极管D2均与电阻R46并联,三级管Q2的发射极与三级管Q1的集电极连接,且三级管Q1的集电极与蜂鸣器连接,三级管Q2的基极经电阻R43和二极管D3与反相器的输出端连接;三级管Q1的发射极接地,三级管Q1的基极经电阻R24与微控制器的输出端连接。
所述的显示单元包括3个数码显示屏,分别显示电池电量、灵敏度、泥沙淤积深度,显示屏通过显示模块与微控制器的输出端连接,显示模块如图3所示。
而为了能够远程让用户知晓泥沙淤泥深度的检测信息,操作盒内设有无线通讯模块,微控制器与无线通讯模块连接。微控制器通过无线通讯模块将检测的淤泥深度信息传输给用户知晓,可以传输到用户的移动终端上;所采用的无线通讯模块为WH-G405tf-DTU(4G模块),微控制器采用STM32F103C8T6型控制器。在具体使用过程中,无线通讯模块还包括485通讯电路、P10接口和WH-G405tf-DTU(4G模块),P10接口连接WH-G405tf-DTU(4G模块),485通讯电路与WH-G405tf-DTU(4G模块)连接,485通讯电路与微控制器的通讯端口连接。
本发明能够使测量的泥沙淤积深度误差控制在一个有限范围内;并且确定测量仓体是否到达泥沙淤积表面的原理是,如图4所示,灵敏度调节器预先设置一个阻值阈值,测量仓体在下潜过程中通过阻值监测探头实时测量其所接触物体的阻值,由于淤积的泥沙阻值远大于河水的阻值,故在下潜至泥沙淤积层时,阻值监测探头测量阻值远大于测量装置预设阈值,系统发出警报,通过水压力传感器获取当前位置的泥沙淤积深度,微控制器在显示屏上显示并通过无线通讯模块传给用户。设置阻值监测探头能够避免测量装置未到达泥沙淤积位置而带来的误差,得到更精确地泥沙淤积深度参数。并可以根据河道河水中泥沙含量的不同调节灵敏度调节器使测量装置内部预设阻值阈值在合适的范围内,防止阻值监测探头到达泥沙淤积层而未触发警报。
便携式河道泥沙淤积深度测量装置的使用方法,步骤如下:
步骤1:将测量仓体1垂直于水面且阻值监测探头3向下的状态投入水面以下,调节灵敏度调节器8至较小位置,按下开关按钮10,语音提示已开机后,转动音量调节器9调节声量大小至合适强度。
步骤2:匀速释放信号线4,使测量仓体1在水下匀速下沉;测量仓体1初入水,操作盒发出警报,说明河流中泥沙含量较高超过了预设的阻值阈值,转动灵敏度调节器8调大阻值阈值直至至操作盒停止发出警报声。
步骤3:下沉过程中微控制器将接收的水压力传感器检测水压力信息转换为深度信息在显示屏上显示。
步骤4:当测量仓体1沉入泥沙淤积层表面时,阻值监测探头3插入泥沙淤积层表面,实时阻值达到最大超过阻值阈值,操作盒发出警报;水压力传感器采集当前水压力值传回微控制器,微控制器处理后将当前泥沙淤积深度在显示屏上显示,且微控制器通过无线数据传输模块发送给用户。
本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:包括测量仓体(1)、操作盒(5)、信号线(4)、水压测量组件、阻值监测组件、微控制器、提醒组件和供电组件;水压力测量组件安装在测量仓体(1)内且水压力测量组件的检测头露出测量仓体,阻值监测组件安装在测量仓体(1)内且阻值监测组件的检测头露出测量仓体,水压力测量组件和阻值监测组件均通过信号线(4)与微控制器的输入端连接,微控制器安装在操作盒(5)内,提醒组件安装在操作盒(5)上,微控制器的输出端与提醒组件连接;供电组件安装在操作盒内且供电组件给微控制器、水压测量组件、阻值监测组件和提醒组件供电。
2.根据权利要求1所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:操作盒内设有无线通讯模块,微控制器与无线通讯模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:所述水压测量组件,包括水压力传感器(2)和水压力监测模块,水压力传感器(2)安装在测量仓体(1)内且水压力传感器(2)的检测头露出测量仓体;水压力传感器(2)经信号线(4)与水压力监测模块连接,水压力监测模块与微控制器的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:所述阻值监测组件,包括阻值监测探头(3)和阻值监测模块,阻值监测探头(3)安装在测量仓体(1)内且阻值监测探头(3)的探头露出测量仓体(1);阻值监测模块安装在操作盒(5)内,阻值监测探头(3)通过信号线(4)与阻值监测模块连接;阻值监测模块与微控制器连接。
5.根据权利要求4所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:还包括阻值灵敏度调节组件,所述阻值灵敏度调节组件包括灵敏度调节器(8)和灵敏度监测模块,灵敏度调节器(8)安装在操作盒(5)上,灵敏度监测模块安装在操作盒(5)内,灵敏度调节器(8)和阻值监测模块分别与灵敏度监测模块连接,灵敏度监测模块与微控制器的输入端连接。
6.根据权利要求1或5所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:所述提醒组件,包括语音提醒单元和/或显示单元;所述语音提醒单元包括语音提醒器和语音提示模块,语音提醒器通过语音提示模块与微控制器的输出端或灵敏度监测模块的输出端连接,所述显示单元包括显示屏,显示屏与微控制器的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:所述语音提醒单元还包括音量调节器(9),音量调节器(9)与语音提醒器连接并调节语音提醒器的播放音量;所述语音提醒器包括扩音器和/或蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:所述供电组件包括开关按钮(10)和供电模块,开关按钮(10)安装在操作盒(5)上且供电模块通过开关按钮(10)给微控制器、水压测量组件、阻值监测组件和提醒组件供电。
9.根据权利要求8所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置,其特征在于:所述供电组件还包括充电接口(11),充电接口(11)设置在操作盒(5)上,外部电源通过充电接口(11)和开关按钮(10)给供电模块提供电源。
10.一种如7-9中任一所述的便携式河道泥沙淤积深度测量装置的使用方法,其特征在于,步骤如下:
步骤1:将测量仓体(1)垂直于水面且阻值监测探头(3)向下的状态投入水面以下,调节灵敏度调节器(8)至较小位置,按下开关按钮(10),并转动音量调节器(9)调节声量大小;
步骤2:匀速释放信号线(4),使测量仓体(1)在水下匀速下沉;测量仓体(1)初入水,操作盒发出警报,转动灵敏度调节器(8)调大阻值阈值直至至操作盒停止发出警报声;
步骤3:下沉过程中微控制器将接收的水压力传感器检测水压力信息转换为深度信息在显示屏上显示;
步骤4:当测量仓体(1)沉入泥沙淤积层表面时,阻值监测探头(3)插入泥沙淤积层表面,实时阻值达到最大超过阻值阈值,操作盒发出警报;水压力传感器采集当前水压力值传回微控制器,微控制器处理后将当前泥沙淤积深度在显示屏上显示,且微控制器通过无线数据传输模块发送给用户。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011258762.3A CN112414295A (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011258762.3A CN112414295A (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112414295A true CN112414295A (zh) | 2021-02-26 |
Family
ID=74781296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011258762.3A Pending CN112414295A (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112414295A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113340379A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-03 | 上海电机学院 | 一种煤矿井下泵房吸水井煤泥深度检测装置及方法 |
CN114459338A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-05-10 | 中国船舶重工集团公司七五0试验场 | 一种水下航行器深度传感信号自适应调控系统和方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4222267A (en) * | 1978-02-10 | 1980-09-16 | Keystone International, Inc. | Material level detector circuit |
NL1029918A1 (nl) * | 2005-09-09 | 2005-10-26 | Boskalis Bv Baggermaatschappij | Werkwijze en meetsamenstel voor het bepalen van de dichtheid van baggerspecie. |
CN101446198A (zh) * | 2008-07-11 | 2009-06-03 | 杨晖 | 钻井泥浆连续自动测量排量、比重、粘度仪 |
CN201757660U (zh) * | 2010-06-23 | 2011-03-09 | 濮阳龙丰纸业有限公司 | 便携式电子泥床测量器 |
TW201231938A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-01 | jin-song Lai | Monitoring system and method for riverbed scouring depth and stream speed silt concentration |
CN104631517A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-05-20 | 湖北中南勘察基础工程有限公司 | 钻孔灌注桩混凝土界面监测装置及方法 |
CN206740109U (zh) * | 2017-04-25 | 2017-12-12 | 南京理工大学 | 投掷式泥沙淤积深度采集装置 |
CN109695261A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-30 | 武汉长盛工程检测技术开发有限公司 | 水下混凝土灌注界面压差监测装置及方法 |
CN210802603U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-06-19 | 武汉地震科学仪器研究院有限公司 | 一种分布式水位测量报警系统 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011258762.3A patent/CN112414295A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4222267A (en) * | 1978-02-10 | 1980-09-16 | Keystone International, Inc. | Material level detector circuit |
NL1029918A1 (nl) * | 2005-09-09 | 2005-10-26 | Boskalis Bv Baggermaatschappij | Werkwijze en meetsamenstel voor het bepalen van de dichtheid van baggerspecie. |
CN101446198A (zh) * | 2008-07-11 | 2009-06-03 | 杨晖 | 钻井泥浆连续自动测量排量、比重、粘度仪 |
CN201757660U (zh) * | 2010-06-23 | 2011-03-09 | 濮阳龙丰纸业有限公司 | 便携式电子泥床测量器 |
TW201231938A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-01 | jin-song Lai | Monitoring system and method for riverbed scouring depth and stream speed silt concentration |
CN104631517A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-05-20 | 湖北中南勘察基础工程有限公司 | 钻孔灌注桩混凝土界面监测装置及方法 |
CN206740109U (zh) * | 2017-04-25 | 2017-12-12 | 南京理工大学 | 投掷式泥沙淤积深度采集装置 |
CN109695261A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-30 | 武汉长盛工程检测技术开发有限公司 | 水下混凝土灌注界面压差监测装置及方法 |
CN210802603U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-06-19 | 武汉地震科学仪器研究院有限公司 | 一种分布式水位测量报警系统 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113340379A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-03 | 上海电机学院 | 一种煤矿井下泵房吸水井煤泥深度检测装置及方法 |
CN114459338A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-05-10 | 中国船舶重工集团公司七五0试验场 | 一种水下航行器深度传感信号自适应调控系统和方法 |
CN114459338B (zh) * | 2022-01-05 | 2023-08-18 | 中国船舶重工集团公司七五0试验场 | 一种水下航行器深度传感信号自适应调控系统和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5633809A (en) | Multi-function flow monitoring apparatus with area velocity sensor capability | |
CN112414295A (zh) | 一种便携式河道泥沙淤积深度测量装置 | |
US5506791A (en) | Multi-function flow monitoring apparatus with multiple flow sensor capability | |
US4022059A (en) | Flow and time proportional sampling system | |
US5091863A (en) | Automatic fluid sampling and flow measuring apparatus and method | |
US7421895B1 (en) | Fluid level measuring system | |
US8967191B1 (en) | Devices, methods, and algorithms for rapid measurement of mean surface level change of liquids in containers | |
CN203673363U (zh) | 智能液位控制装置 | |
CN201133828Y (zh) | 明渠超声流量测量系统 | |
CN103643703A (zh) | 水下砼浇筑标高智能监测装置及方法 | |
US4660422A (en) | Means and method of sampling flow related variables from a waterway in an accurate manner using a programmable calculator | |
HU178929B (en) | Equipment for the determination of evaporation and/or precipitate | |
CN111044019B (zh) | 一种水下淤泥深度实时测量系统及方法 | |
CN104697608A (zh) | 基于激光位移传感器的观测井水位自动测量方法及装置 | |
CN104913764A (zh) | 智能沉降仪远程集控系统及其沉降测量方法 | |
US4480466A (en) | Apparatus and method for determining liquid flowrate | |
CN112283593A (zh) | 一种关阀检测管网漏损的物联网系统及其漏损检测方法 | |
CN110986892A (zh) | 一种径流流速与流量监测方法、监测装置和监测系统 | |
CN105973176B (zh) | 一种管道沉积物检测仪及检测方法 | |
CN109222570A (zh) | 一种可测饮水量的杯盖及其测量方法 | |
CN104422428A (zh) | 一种用auv检测海洋水文参数跃变层特征的装置和方法 | |
CN106560712B (zh) | 河道水质监测预警系统及方法 | |
CN211373715U (zh) | 一种测定屋顶雨落管流量的测量装置 | |
CN210689925U (zh) | 一种精密压力变送器 | |
CN106560710B (zh) | 基于改进的3v模型的水质监测系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210226 |