CN215599007U - 水体透明度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水体透明度测量装置，包括：沉子，密度大于水体密度、以便能够沉于水下；浮子，密度小于水体密度、以便能够浮于水面上，所述浮子包括用于感应水体外环境的光线强度的第一光传感器、用于感应水体内的所述沉子的反射光线强度的第二光传感器以及放线装置，所述放线装置包括卷线机构、一端连接在所述卷线机构上的连接线，所述连接线的另一端与所述沉子相连接；控制器，与所述浮子可通信地相连接、以获取所述第一光传感器和所述第二光传感器的感应数据。如此设置，本实用新型提供的水体透明度测量装置，其能够规避人为因素、外界环境因素对水体测量造成的误差。

Description

水体透明度测量装置

技术领域

本实用新型涉及透明度测量技术领域，具体涉及一种水体透明度测量装置。

背景技术

水体透明度是反映江、河、湖、海、水库、池塘等各种水体的基本水质情况的一项重要参数，对水环境有重要的指示作用。

现有技术中，水体的透明度指标往往是靠传统的透明盘来获得的，检测人员在岸上或者船上，将由带刻度的线连接的透明盘不断由浅入深放入水体中，在看不见透明盘的瞬间，读出水面处对应的刻度，作为水体透明度的测量值。

然而，这种测量方法所得结果存在较大误差，原因有以下几点：1.人眼与水面之间有一段距离，这其中的空气会影响来自透明盘的反射的光线强度，从而影响测量结果；2.不同的天气，比如晴天、阴天、雾天等，对同样透明度的水体在该测量方法上会产生不同测量结果；3.同一天中同样的天气情况下不同的检测时间，比如早上、中午和下午，也会产生不同的测量结果；4.有风浪的情况下，透明盘在水流的作用下会发生位置偏移，从而使得牵引的刻度线倾斜，增加了测量难度，影响了结果准确性；5.有风浪的情况下，水面处的读数会随着波浪忽高忽低，同样会增加了测量难度，影响了结果准确性；6.不同的检测人员读数时会产生不可避免的主观测量误差。

因此，如何解决现有技术中水体透明度测量时，因外界环境因素和人为因素造成的测量误差的问题，成为本领域技术人员所要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水体透明度测量装置，其能够规避人为因素、外界环境因素对水体测量造成的误差。

本实用新型提供的一种水体透明度测量装置，包括：

沉子，密度大于水体密度、以便能够沉于水下；

浮子，密度小于水体密度、以便能够浮于水面上，所述浮子包括用于感应水体外环境的光线强度的第一光传感器、用于感应水体内的所述沉子的反射光线强度的第二光传感器以及放线装置，所述放线装置包括卷线机构、一端连接在所述卷线机构上的连接线，所述连接线的另一端与所述沉子相连接；

控制器，与所述浮子可通信地相连接、以获取所述第一光传感器和所述第二光传感器的感应数据。

优选地，所述控制器包括用于控制所述卷线机构的放线速度的放线控制模块，所述放线速度与所述第二光传感器的感应光强呈正相关。

优选地，所述沉子与所述浮子的对应面上设置有至少两个颜色深浅不同的反射区，所述第二光传感器至少为两个且与所述反射区一一对应。

优选地，所述控制器包括用于输入预设标准环境光强的数据输入模块和计算模块，所述计算模块能够根据所述水体外环境的光线强度、所述沉子的反射光线强度、所述预设标准环境光强以及所述卷线机构的放线长度计算出水体标准透明度。

优选地，所述控制器包括用于显示所述水体外环境的光线强度、和/或所述沉子的反射光线强度、和/或所述预设标准环境光强、和/或所述卷线机构的放线长度的数据显示模块，且所述数据显示模块能够显示所述水体标准透明度。

优选地，所述沉子为圆锥形结构。

优选地，所述沉子设置有红、黄、蓝三个颜色的反射区，各个所述反射区均为120°的扇形、以使三个所述反射区共同围成圆形。

优选地，所述放线装置为三个，且与各个所述反射区一一对应设置，每个所述放线装置的连接线均连接在对应的反射区上。

优选地，所述控制器通过导线与所述浮子可通信地相连接，且所述控制器上设置有用于收放所述导线的收放线机构。

优选地，所述卷线机构和所述收放线机构均包括电机和与电机的动力轴连接的卷线轴。

本实用新型提供的一种水体透明度测量装置，包括沉子、浮子和控制器，其中，沉子的密度大于水体密度、以便能够沉于水下，其具体材质可以为铜、铁等。浮子密度小于水体密度、以便能够浮于水面上，其具体材质可以为泡沫、发泡树脂等。浮子包括用于感应水体外环境的光线强度的第一光传感器、用于感应水体内的沉子的反射光线强度的第二光传感器以及放线装置。将浮子放入水体中时，水体外界环境中的光可以直射于第一光传感器上，进而使第一光传感器能够感应水体外环境的光线强度。第二光传感器用于感应沉子的反射光强度，放线装置包括卷线机构、一端连接在卷线机构上的连接线，连接线的另一端与沉子相连接。将沉子和浮子一起放入水体中后，放线装置开始放线，沉子逐渐沉入水体深处，沉入过程中，第二光传感器获取沉子的反射光线强度，当反射光线强度为零时、或者小于预设值时，放线装置停止放线，此时，记录放线长度。控制器能够获取第一光传感器和第二光传感器的感应数据。需要说明的是，第一光传感器感应的水体外环境的光强与标准环境光强进行对比，根据对比结果，可将实际测量的水体透明度进行标准化换算，进而将实际测量的水体透明度进行标准化，排除外界环境光强带来的误差以及人为误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种实施例中水体透明度测量装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1为本实施例提供的一种水体透明度测量装置，包括沉子13、浮子11和控制器14，其中，沉子13密度大于水体的密度、以便能够沉于水下，其具体材料可以为铜、铁等密度较大的材质。

浮子11密度小于水体密度、以便能够浮于水面上，浮子11的材质可以为发泡材料或泡沫等，浮子11设置有用于感应水体外环境的光线强度的第一光传感器、用于感应水体内的沉子13的反射光线强度的第二光传感器以及放线装置。

放线装置包括卷线机构、一端连接在卷线机构上的连接线12，连接线12的另一端与沉子13相连接。一些实施例中，卷线机构包括电机、由电机驱动的卷线轴，连接线12一端和卷线轴连接、另一端和沉子13连接，电机转动可以带动卷线轴进行放线或收线。

控制器14与浮子11可通信地相连接、以获取第一光传感器和第二光传感器的感应数据。

使用本实施例提供的水体透明度测量装置时，首先将沉子13和浮子11一起放入水体中，放线装置开始放线，沉子13逐渐沉入水体深处，沉入过程中，第二光传感器获取沉子13的反射光线强度，当反射光线强度为零时、或者小于预设值时，放线装置停止放线，此时，记录放线长度。控制器14能够获取第一光传感器和第二光传感器的感应数据。需要说明的是，第一光传感器感应的水体外环境的光强与标准环境光强进行对比，根据对比结果，可将实际测量的水体透明度进行标准化换算，进而将实际测量的水体透明度进行标准化，排除外界环境光强带来的误差以及人为误差。

一些实施例中，控制器14包括用于控制卷线机构的放线速度的放线控制模块，放线速度与第二光传感器的感应光强呈正相关。

当沉子13下沉过程中，处于较浅位置时，第二光传感器感应到的沉子13的反射光线较强，放线控制模块可控制卷线机构快速放线，随着沉子13下沉，第二光传感器感应的反射光线逐渐减弱，相应地放线控制模块控制放线速度逐渐降低，直至反射光线减弱为0或者减弱至预设值，停止放线，沉子13停止下沉。如此设置，一方面能够提高效率，另一方面能够精确控制放线精度，进而提高水体透明度的测量精度。

在优选实施例中，沉子13与浮子11的对应面上设置有至少两个颜色深浅不同的反射区，第二光传感器至少为两个且与反射区一一对应。进一步地，沉子13设置有红、黄、蓝三个颜色的反射区，各个反射区均为120°的扇形、以使三个反射区共同围成圆形，相应地，第二光传感器为三个，分别用于获取红黄蓝三个反射区的反射光强。

如此设置，三个第二光传感器在沉子13下降过程中实时接收来自沉子13的三个反射区的反射光强，放线控制模块根据光强信号控制放线装置的放线速度。当三个第二光传感器均无法接收到对应颜色在水中具体深度下反射的光线时，沉子13停止下沉，通过放线长度，记录下此时沉子13的深度，即实际测量的水体透明度。

需要说明的是，即使当水体实际深度低于其透明度时，沉子13将扎入水底，通过三个第二光传感器获得的3个颜色反射区块光强的衰弱程度，结合沉子13的深度，也能够计算出该水体的光强衰弱速率，得到水体的测量透明度，再根据第一光传感器接收到的实际环境光强与标准光强的比较关系，得到水体的标准透明度。

在优选实施例中，控制器14包括用于输入预设标准环境光强的数据输入模块和计算模块，计算模块能够根据水体外环境的光线强度、沉子13的反射光线强度、预设标准环境光强以及卷线机构的放线长度计算出水体标准透明度。

需要说明的是，水体外环境的光线强度与预设标准环境光强的差值，与水体标准透明度和卷线机构的放线长度的差值呈一定的系数关系，当沉子13的发射光线强度为零或预设值时，根据水体外环境的光线强度与预设标准环境光强的差值以及卷线机构的放线长度能够计算出水体标准透明度。

在另一优选实施例中，控制器14包括用于显示水体外环境的光线强度、和/或沉子13的反射光线强度、和/或预设标准环境光强、和/或卷线机构的放线长度的数据显示模块，且数据显示模块能够显示水体标准透明度。

在优选实施例中，沉子13为圆锥形结构，圆锥形结构在下沉过程中遇到的水的阻力较小。

另外，为了提高沉子13下沉的稳定性，本实施例中放线装置优选为三个，且与各个反射区一一对应设置，每个放线装置的连接线12均连接在对应的反射区上。放线装置收放线时同步进行，如此可保证沉子13下沉过程具有较好的稳定性，保证测量精确度。

上述控制器14可以通过导线与浮子11可通信地相连接，且控制器14上设置有用于收放导线的收放线机构。该收放线机构可以包括电机和与电机的动力轴连接的卷线轴。如此，通过电机可以驱动导线的收放线。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种水体透明度测量装置，其特征在于，包括：

沉子，密度大于水体密度、以便能够沉于水下；

浮子，密度小于水体密度、以便能够浮于水面上，所述浮子包括用于感应水体外环境的光线强度的第一光传感器、用于感应水体内的所述沉子的反射光线强度的第二光传感器以及放线装置，所述放线装置包括卷线机构、一端连接在所述卷线机构上的连接线，所述连接线的另一端与所述沉子相连接；

控制器，与所述浮子可通信地相连接、以获取所述第一光传感器和所述第二光传感器的感应数据。

2.如权利要求1所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述控制器包括用于控制所述卷线机构的放线速度的放线控制模块，所述放线速度与所述第二光传感器的感应光强呈正相关。

3.如权利要求2所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述沉子与所述浮子的对应面上设置有至少两个颜色深浅不同的反射区，所述第二光传感器至少为两个且与所述反射区一一对应。

4.如权利要求1-3任一项所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述控制器包括用于输入预设标准环境光强的数据输入模块和计算模块，所述计算模块能够根据所述水体外环境的光线强度、所述沉子的反射光线强度、所述预设标准环境光强以及所述卷线机构的放线长度计算出水体标准透明度。

5.如权利要求4所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述控制器包括用于显示所述水体外环境的光线强度、和/或所述沉子的反射光线强度、和/或所述预设标准环境光强、和/或所述卷线机构的放线长度的数据显示模块，且所述数据显示模块能够显示所述水体标准透明度。

6.如权利要求1所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述沉子为圆锥形结构。

7.如权利要求3所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述沉子设置有红、黄、蓝三个颜色的反射区，各个所述反射区均为120°的扇形、以使三个所述反射区共同围成圆形。

8.如权利要求7所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述放线装置为三个，且与各个所述反射区一一对应设置，每个所述放线装置的连接线均连接在对应的反射区上。

9.如权利要求1所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述控制器通过导线与所述浮子可通信地相连接，且所述控制器上设置有用于收放所述导线的收放线机构。

10.如权利要求9所述的水体透明度测量装置，其特征在于，所述卷线机构和所述收放线机构均包括电机和与电机的动力轴连接的卷线轴。

Images