CN202126434U - 泥水中泥沙含量测量装置 - Google Patents

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刘明义
徐惠基
孙传生
张瑜
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Abstract

本实用新型公开了一种泥水中泥沙含量测量装置，包括压力传感器、盛水罐、液位传感器、实时数据采集装置、信息线；压力传感器安装连接在盛水罐的底部；泥水盛装在盛水罐中；液位传感器安装在盛水罐上部，与泥水液位传感接触；液位传感器、压力传感器与实时数据采集装置由信息线电连接。液位传感器测出桶中的泥水水位
Figure DEST_PATH_IMAGE002
和压力传感器测出的水位通过信息线传送至实时数据采集计算装置；数据采集装置设定泥沙密度为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，纯水密度为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，盛水罐底面积为S；泥水中泥沙含量的等效高度为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
等于
Figure DEST_PATH_IMAGE012
；泥沙的重量为
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。优点是：能够快速准确地测量出不同土质的径流泥沙含量，而且能够实现在线连续测量；不受浑水的温度等条件的影响。

Description

泥水中泥沙含量测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种泥水中泥沙含量测量装置，属于水利与地质检测技术领域。
背景技术
高精度、高可靠性、实时地测量出径流中泥沙含量，是进行水土流失治理及土地综合开发与利用的重要依据，目前测量所采用方法有两种，一种是采用烘干称重直接测量法，即取一定量的样品，测量其原重和烘干后的重量，从而确定泥水中的含沙量，但由于烘干法需对待测样品进行烘干，而烘干温度一般为105℃，加热需11个小时左右，高温与长期加热会造成土壤中有机质被碳化，而使测量的含沙量偏小，对烘干温度和加热时间的要求也使得整个测量过程费时费力。在野外人们使用烘干法现场测量含沙量时所采用的酒精燃干法会使所测含沙量产生较大误差，并且不能实现实时在线检测。另一种方法是采用如电容法、激光法、γ射线法等的间接测量法，间接测量法受温度、泥沙颗粒等影响，其测量误差较大，尤其是在泥沙浓度很大或很小时，难于实现准确测量。
发明内容
本实用新型公开了一种泥水中泥沙含量测量装置，以解决现有技术中烘干称重直接测量法测量过程费时费力，测量不精确，难于实现准确测量等问题。
本实用新型其特征在于：包括压力传感器、盛水罐、液位传感器、实时数据采集装置、信息线；压力传感器安装连接在盛水罐的底部；泥水盛装在盛水罐中；液位传感器安装在盛水罐上部，与泥水液位传感接触；液位传感器、压力传感器与实时数据采集装置由信息线电连接。
本实用新型还包括稳波管、固定板；固定板安装在盛水罐内；泥水盛装在盛水罐中；稳波管下端穿过固定板，置于泥水中，稳波管上端与液位传感器相连接；液位传感器、压力传感器与实时数据采集计算装置由信息线电连接。
 本实用新型还包括弃水管、电动阀；弃水管通过电动阀与盛水罐的底部管线连接。
本实用新型由液位传感器测出泥水的实际水位                                                
Figure 2011202156459100002DEST_PATH_IMAGE001
；由压力传感器测出的水位
Figure 44643DEST_PATH_IMAGE002
；液位传感器测出桶中的泥水水位
Figure 518350DEST_PATH_IMAGE001
和压力传感器测出的水位
Figure 612077DEST_PATH_IMAGE002
通过信息线传送至实时数据采集计算装置；实时数据采集计算装置设定泥沙密度为
Figure 2011202156459100002DEST_PATH_IMAGE003
，纯水密度为
Figure 563852DEST_PATH_IMAGE004
，盛水罐底面积为S；泥水中泥沙含量的等效高度为
Figure 2011202156459100002DEST_PATH_IMAGE005
等于
Figure 974105DEST_PATH_IMAGE006
；泥沙的重量为
Figure 2011202156459100002DEST_PATH_IMAGE007
。
本实用新型的积极效果在于：采用压力传感器和液位传感器对液体的测量差值测量泥水中的泥沙含量，能够快速准确地测量出不同土质的径流泥沙含量，而且能够实现在线连续测量；不受浑水的温度等条件的影响。特别适用于测量泥水中的泥沙含量；在水土流失研究领域，快速准确地测定径流泥水中的泥沙含量；用于在土地综合治理与开发利用进行监控，以及在污水处理领域进行监控。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型测量原理示意图；
图中：1盛水罐、2固定板、3稳波管、4液位传感器、5弃水管、6电动阀、7压力传感器、8实时数据采集计算装置、9泥水；
Figure 244811DEST_PATH_IMAGE008
纯水的等效高度，
Figure 701201DEST_PATH_IMAGE005
泥水中泥沙含量的等效高度，纯水密度，
Figure 393530DEST_PATH_IMAGE004
泥沙密度，
Figure 209039DEST_PATH_IMAGE001
液位传感器测得水位，
Figure 621566DEST_PATH_IMAGE008
纯水的等效高度、
Figure 305357DEST_PATH_IMAGE005
泥沙含量的等效高度。
具体实施方式
如图1所示：本实用新型包括盛水罐1、固定板2、稳波管3、液位传感器4、弃水管5、电动阀6、压力传感器7、实时数据采集计算装置8、信息线；压力传感器7安装连接在盛水罐1的底部；弃水管5通过电动阀6与盛水罐1的底部管线连接；固定板2安装在盛水罐1内；泥水9盛装在盛水罐1中；稳波管3下端穿过固定板2，置于泥水9中，稳波管3上端与液位传感器4相连接；液位传感器4、压力传感器7与实时数据采集计算装置8由信息线电连接。
如图2所示：
Figure 18098DEST_PATH_IMAGE008
为纯水的等效高度， 
Figure 207771DEST_PATH_IMAGE005
为泥水中泥沙含量的等效高度， 
Figure 514119DEST_PATH_IMAGE003
为纯水密度，
Figure 611388DEST_PATH_IMAGE004
为泥沙密度，
Figure 913056DEST_PATH_IMAGE001
由液位传感器4测出泥水的实际水位。
由于由液位传感器测出的泥水的实际水位
Figure 427958DEST_PATH_IMAGE001
，此值与桶中的液体密度无关，而压力传感器7测出的水位
Figure 346235DEST_PATH_IMAGE002
与泥水密度有关，其反映出的水位为：
Figure 2011202156459100002DEST_PATH_IMAGE009
，泥水密度越大
Figure 122561DEST_PATH_IMAGE002
的测量值越大；数据采集计算装置8设定泥沙密度为
Figure 544315DEST_PATH_IMAGE003
、纯水密度为
Figure 341370DEST_PATH_IMAGE004
、盛水罐底面积为S；液位传感器4测出泥水的实际水位
Figure 605998DEST_PATH_IMAGE001
和压力传感器7测出的水位
Figure 310649DEST_PATH_IMAGE002
通过信息线传送至实时数据采集计算装置8；数据采集计算装置8计算泥水中泥沙含量的等效高度
Figure 321330DEST_PATH_IMAGE005
；
数据采集计算装置8计算过程如下：
Figure 695811DEST_PATH_IMAGE009
Figure 323101DEST_PATH_IMAGE010
Figure 2011202156459100002DEST_PATH_IMAGE011
Figure 191962DEST_PATH_IMAGE012
   
Figure DEST_PATH_IMAGE013
   
Figure 588309DEST_PATH_IMAGE014
Figure 133691DEST_PATH_IMAGE006
泥沙的重量为
Figure 248277DEST_PATH_IMAGE007
。

Claims (3)

1. 一种泥水中泥沙含量测量装置，其特征在于：包括压力传感器、盛水罐、液位传感器、实时数据采集计算装置、信息线；压力传感器安装连接在盛水罐的底部；泥水盛装在盛水罐中；液位传感器安装在盛水罐上部，测量出泥水的水位；液位传感器、压力传感器与实时数据采集计算装置由信息线电连接。
2. 根据权利要求1所述的泥水中泥沙含量测量装置；其特征在于：还包括稳波管、固定板；固定板安装在盛水罐内；泥水盛装在盛水罐中；稳波管下端穿过固定板，置于泥水中，稳波管上端与液位传感器相连接；液位传感器、压力传感器与实时数据采集计算装置由信息线电连接。
3.  根据权利要求1或2所述的泥水中泥沙含量测量装置；其特征在于：还包括弃水管、电动阀；弃水管通过电动阀与盛水罐的底部管线连接。
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