CN203324076U - 悬移质泥沙清浑水自动分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种悬移质泥沙清浑水自动分离器，包括支架，包括底座和竖直设置在底座上的滑轨；升降机构，包括设置在底座上的电机，电机驱动连接有竖直的丝杠，丝杠上螺纹连接有与滑轨相配合的滑动板；抽水机构，包括水泵，所述水泵连接有抽水管，抽水管连接在滑动板上，抽水管末端设置有竖直向下的水笼头，水笼头上设置有含沙量检测传感器、入水传感器和水深传感器；以及控制器，信号连接含沙量检测传感器、入水传感器、水深传感器、电机和水泵。本实用新型的有益效果是：提高了工作效率和沙样处理精度，使沙样清混水分离的自动化、职能化得以实现，最大程度地减轻测验人员的劳动强度并满足工作的时效性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种悬移质泥沙清浑水自动分离器。
背景技术
黄河下游水文站均为泥沙重点观测站，担负着大量的泥沙观测任务，沙样处理工作十分繁重，若泥沙处理工作中稍有纰漏，则直接影响到含沙量、输沙率及泥沙粒径的计算精度。
目前沙样处理工作的程序是：把沙样进行沉淀，清混水分离，然后再装瓶进行泥沙称重处理，计算含沙量。清混水分离的方法仍为传统的人工抽样方法，即用橡胶管靠人工用嘴吸气后产生虹吸作用把沙样桶内的清水慢慢地排除。
这种方法虽然简便，但已远远满足不了目前沙样处理的需要，主要表现在以下几个方面：①工作量大，现有人力物力及技术条件无法做到快速高效，在实际工作中矛盾突出。②人嘴吸气全靠人工掌握，用力小了水吸取不上来，用力大了水速过大，带走泥沙，影响精度。③抽水的结束时机由人工掌握，结束过早，剩余水样体积过大，装瓶困难；过晚则可能抽取部分泥沙，影响泥沙精度，所以因处理水样的人员不同，产生的误差也不同，因人而异，随机性大。④抽水时，大多数由人工用嘴吸气，使抽水管产生虹吸作用，完成排水操作，这样不太卫生，可能造成疾病传播，影响泥沙处理工作人员的身体健康。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种悬移质泥沙清浑水自动分离器，它操作简便，分离效果好。
本实用新型是通过以下措施实现的：
本实用新型的一种悬移质泥沙清浑水自动分离器，包括：
支架，包括底座和竖直设置在底座上的滑轨；
升降机构，包括设置在底座上的电机，电机驱动连接有竖直的丝杠，所
述丝杠上螺纹连接有与滑轨相配合的滑动板；
抽水机构，包括水泵，所述水泵连接有抽水管，抽水管连接在滑动板上，
抽水管末端设置有竖直向下的水笼头，所述水笼头上设置有含沙量检测传感器、入水传感器和水深传感器；以及
控制器，信号连接含沙量检测传感器、入水传感器、水深传感器、电机和水泵。
上述入水传感器包括竖直设置的电极A和电极C，所述水深传感器包括竖直设置的电极B，电极A和电极C长度相等且下端平齐，电极B长度短于电极A或电极C且电极B下端位于电极A或电极C下端的上方，电极A、电极B和电极C连接控制器的信号输入端。
上述含沙量检测传感器包括设置在水笼头内壁上且相对的红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和红外线接收器连接控制器的信号输入端。
上述丝杠或滑轨的上部和下部分别设置有与控制器连接的上限位开关和下限位开关，所述控制器上设置有上升按键和下降按键。
上述水笼头下端开口的正下方设置有挡沙板，所述挡沙板与水笼头下端开口平行间隔并通过细条与水笼头连接。
上述抽水管为L形的金属管，一端固定在滑动板上并通过软管连接水泵。
本实用新型的有益效果是：悬移质泥沙清浑水自动分离器提高了工作效率和沙样处理精度，提高沙样处理的现代化水平，使沙样清混水分离的自动化、职能化得以实现，最大程度地减轻测验人员的劳动强度并满足工作的时效性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为水笼头剖面结构示意图。
图3为水笼头的结构示意图。
其中：1底座，2电机，3水泵，4控制器，5滑轨，6丝杠，7抽水管，8水笼头，9滑动板，10上升按键，11下降按键，12红外线发射器，13红外线接收器，14挡沙板，15电极A，16电极B，17电极C。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种悬移质泥沙清浑水自动分离器，包括支架、升降机构、抽水机构和控制器4。支架包括底座1和竖直设置在底座1上的滑轨5，升降机构包括设置在底座1上的电机2，电机2驱动连接有竖直的丝杠6，丝杠6上螺纹连接有与滑轨5相配合的滑动板9。电机2带动丝杠6转动，根据丝母丝杆的原理，滑动板9在丝杠6上升降，滑轨5起到导向作用。
抽水机构包括水泵3，水泵3连接有抽水管7，抽水管7连接在滑动板9上，抽水管7末端设置有竖直向下的水笼头8，水笼头8上设置有含沙量检测传感器、入水传感器和水深传感器；滑动板9带动抽水管7升降，调节水笼头8的入水深度。水笼头8下端开口的正下方设置有挡沙板14，挡沙板14与水笼头8下端开口平行间隔并通过细条与水笼头8连接。尽量减小抽水时对泥沙的搅动，提到精度。
如图3所示，控制器4信号连接含沙量检测传感器、入水传感器、水深传感器、电机2和水泵3。入水传感器包括竖直设置的电极A15和电极C17，水深传感器包括竖直设置的电极B16，电极A15和电极C17长度相等且下端平齐，电极B16长度短于电极A15或电极C17且电极B16下端位于电极A15或电极C17下端的上方，电极A15、电极B16和电极C17连接控制器4的信号输入端。控制器4以单片机AT89S52为核心设计控制电路。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。当电极A15和电极C17同时入水，在V103的基极得到0.7V左右的电压，V103饱和导通，集电极出现低电平，通过P15端把信息送往控制器4，控制器4控制水泵3转动，开始抽水。当水笼头8继续下降时，电极B16入水，在V104的基极得到0.7V左右的电压，V104饱和导通，集电极出现低电平，通过P16端把信息送往控制器4，控制器4控制步进电机2停止转动，水泵3停止下降。
如图2所示，含沙量检测传感器包括设置在水笼头8内壁上且相对的红外线发射器12和红外线接收器13，红外线发射器12和红外线接收器13连接控制器4的信号输入端。当水笼头8处的含沙量增大时，红外线被泥沙的阻挡，U102的阻抗变大，IC103A的第7脚电压降低，IC103A的输出电压（第1脚）也相应减小，输出电压通过IC103D、IC103B、V204送往水泵3，水泵3的电压也随之降低，致使水泵3的转速降低，抽水速度变慢，达到控制水泵3吸水量的目的。
丝杠6或滑轨5的上部和下部分别设置有与控制器4连接的上限位开关和下限位开关，控制器4上设置有上升按键10和下降按键11。抽水管7为L形的金属管，一端固定在滑动板9上并通过软管连接水泵3。
本实用新型的一种悬移质泥沙清浑水自动分离器的分离方法，包括以下步骤：
步骤1，启动分离器，按下下降按键11，电机2驱动抽水管7从初始位置快速下降，检测入水传感器的电极A15和电极C17下端是否在水面以上，如果否，则判断水笼头8入水，进行步骤2；
步骤2，电机2驱动抽水管7慢速下降，并启动水泵3快速抽水，同时含沙量检测传感器检测进入水笼头8的水中含沙量是否大于0.25Kg/m3，如果是，则进行步骤3；
步骤3，检测水深传感器的电极B16下端是否在水面以上，如果是，则电机2驱动抽水管7慢速下降，水泵3慢速抽水；如果否，则进行步骤4；
步骤4，抽水管7停止下降，并且水泵3慢速抽水，同时含沙量检测传感器检测进入水笼头8的水中含沙量是否大于0.5Kg/m3，如果是，则进行步骤5；
步骤5，控制器4控制电机2停止，水泵3停止抽水；
步骤6，按下上升按键10，电机2驱动抽水管7上升到初始位置。
上述水深传感器检测的电极B16下端与电极A15或电极C17下端高度差为4mm。
在步骤1中，电机2驱动抽水管7从初始位置快速下降过程中，判断是否碰触下限位开关，如果是，则停止下降。
在步骤6中，电机2驱动抽水管7上升过程中，判断是否碰触上限位开关，如果是，则停止上升，停止时抽水管7所在的位置为初始位置。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种悬移质泥沙清浑水自动分离器，其特征在于，包括：
支架，包括底座和竖直设置在底座上的滑轨；
升降机构，包括设置在底座上的电机，电机驱动连接有竖直的丝杠，所述丝杠上螺纹连接有与滑轨相配合的滑动板；
抽水机构，包括水泵，所述水泵连接有抽水管，抽水管连接在滑动板上，抽水管末端设置有竖直向下的水笼头，所述水笼头上设置有含沙量检测传感器、入水传感器和水深传感器；以及
控制器，信号连接含沙量检测传感器、入水传感器、水深传感器、电机和水泵。
2.根据权利要求1所述悬移质泥沙清浑水自动分离器，其特征在于：所述入水传感器包括竖直设置的电极A和电极C，所述水深传感器包括竖直设置的电极B，电极A和电极C长度相等且下端平齐，电极B长度短于电极A或电极C且电极B下端位于电极A或电极C下端的上方，电极A、电极B和电极C连接控制器的信号输入端。
3.根据权利要求1所述悬移质泥沙清浑水自动分离器，其特征在于：所述含沙量检测传感器包括设置在水笼头内壁上且相对的红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和红外线接收器连接控制器的信号输入端。
4.根据权利要求1所述悬移质泥沙清浑水自动分离器，其特征在于：所述丝杠或滑轨的上部和下部分别设置有与控制器连接的上限位开关和下限位开关，所述控制器上设置有上升按键和下降按键。
5.根据权利要求1所述悬移质泥沙清浑水自动分离器，其特征在于：所述水笼头下端开口的正下方设置有挡沙板，所述挡沙板与水笼头下端开口平行间隔并通过细条与水笼头连接。
6.根据权利要求1所述悬移质泥沙清浑水自动分离器，其特征在于：所述抽水管为L形的金属管，一端固定在滑动板上并通过软管连接水泵。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344475A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 张广海 | 悬移质泥沙清浑水自动分离器及其分离方法 |
| CN106018049A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-10-12 | 宣尧杭 | 悬浮物可筛的泥水分离器 |
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