CN217585889U - 一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，涉及潮间带测量设备技术领域，包括：支撑件、控制系统和套设于支撑件外的转动部件；转动部件用于与流体接触并在流体驱动下相对于支撑件旋转，使第一磁体与感应线圈相对运动，以使感应线圈切割第一磁体的磁感线并在第一感应电路上产生感应电流，第一测量组件获取感应电流并传递至处理模块并能够存储、输出流速信息，且处理模块能够将水位及泥沙沉积测量组件发出第一信号转换成流体的水位信息和泥沙沉积信息号并进行存储、输出。本实用新型提供的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，能够测量流速、水位以及泥沙沉积变化情况，装置的成本较低，能够广泛应用于潮间带水动力特征的研究。

Description

一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置

技术领域

本实用新型涉及潮间带测量设备技术领域，尤其是涉及一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置。

背景技术

储存在沿海和海洋生态系统中的蓝碳对于国家双碳战略的实现至关重要，因为它不仅提供多种生态系统服务，而且可以有力推动我国蓝碳经济的发展，进而推动经济发展的驱动力由化石能源转变为自然生产力。滨海湿地的蓝色碳汇(特别是红树林、盐沼和海草)能够捕获和储存大部分埋在海洋沉积物里的碳，而滨海湿地中潮间带水动力特征对于蓝碳的存储有极大的影响。因此对于滨海湿地潮间带的水动力(水位-流速-泥沙沉积速率或高度) 的测量问题非常重要。

在湿地潮间带的研究过程中，需要对潮间带的各类数据(如流速、水位、泥沙沉积速率或高度)进行采集检测，而现有的检测设备中有以PVC管和筛网为代表的简单物理装置、还有以激光探测、超声波检测、视觉相机检测等为代表的现代科技装置，其中简单物理装置测量精度较低，而激光、超声波、视觉识别探测设备造价昂贵，难以广泛应用；另外，现有的装置多从单一角度出发，只测量流速或者只测量水位或者只测量泥沙沉积速率，缺乏多位一体的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，并能够通过测量装置测量流速、水位以及泥沙沉积变化情况，装置的成本较低，能够广泛应用于潮间带水动力特征的研究。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，包括：支撑件、控制系统和套设于所述支撑件外的转动部件，所述支撑件一端用于固定于泥沙中；所述转动部件能够相对于所述支撑件转动；所述支撑件上设置有感应线圈且所述转动部件内设置有第一磁体；或；所述支撑件上设置有所述第一磁体且所述转动部件上设置有所述感应线圈；所述控制系统包括处理模块、第一测量组件和水位及泥沙沉积测量组件，所述第一测量组件能够与所述感应线圈连接并形成第一感应电路，所述处理模块与所述第一测量组件和所述水位及泥沙沉积测量组件均通信连接，所述水位及泥沙沉积测量组件用于测量水位和泥沙沉积并能够输出第一信号；所述转动部件用于与流体接触并在所述流体驱动下能够相对于所述支撑件旋转，并使所述第一磁体与所述感应线圈发生相对运动，以使所述感应线圈切割所述第一磁体的磁感线并在所述第一感应电路上产生感应电流，处于所述第一感应电路上的所述第一测量组件能够获取所述感应电流并传递至所述处理模块并能够存储、输出所述流体的流速信息，所述处理模块还能够接收所述第一信号并存储、输出所述流体的水位信息和泥沙沉积信息。

优选地，还包括浮动部件，所述支撑件设置为支撑管，所述支撑管一端用于沿竖向插入与所述泥沙内，所述浮动部件套设于所述支撑管外，且所述浮动部件能够沿所述支撑管的轴向相对于所述支撑件滑动，所述转动部件套设于所述浮动部件外，且所述转动部件与所述浮动部件转动连接；所述浮动部件能够与所述流体接触并能够在所述流体浮力的作用下带动所述转动部件沿所述支撑管的轴向上升，且所述浮动部件能够在重力的作用下带动所述转动部件沿所述支撑管的轴向下落，且所述浮动部件还能够与泥沙接触。

优选地，所述水位及泥沙沉积测量组件包括第二测量组件和变阻器，所述第二测量组件与所述处理模块通信连接；所述变阻器固定设置于所述支撑管内，所述变阻器具有第一接头、第二接头和滑动件，所述浮动部件通过传动组件带动所述滑动件沿所述支撑管的轴向同步移动，并能够改变所述变阻器接入所述第一接头和所述第二接头之间的电阻的大小，所述第一接头和所述第二接头通过导线与所述第二测量组件连接，所述第二测量组件以及所述变阻器接入所述第一接头和所述第二接头之间的电阻能够连接形成第二感应电路；所述处理模块能够获取所述第二测量组件测量的所述变阻器接入所述第一接头和所述第二接头之间的电阻值并存储、输出水位信息或泥沙沉积变化信息。

优选地，所述变阻器包括两个电阻棒，两个所述电阻棒沿所述支撑管的径向并排设置于所述支撑管内，且两个所述电阻棒的长度方向与所述支撑管的轴向平行，两个所述电阻棒用于背离所述泥沙的一端分别为所述第一接头和所述第二接头；所述滑动件包括两个第二金属环，两个所述第二金属环分别套设于两个所述电阻棒外，且所述第二金属环与对应所述电阻棒滑动连接并能够形成电接触，两个第二金属环之间通过传动导线连接并能够形成电连接，所述第二测量组件、所述第一接头和所述第二接头与两个所述第二金属环之间的电阻、两个所述第二金属环和所述传动导线能够连接形成所述第二感应电路；所述浮动部件通过所述传动组件带动两个所述第二金属环沿对应所述电阻棒轴向同步移动，以改变两个所述电阻棒接入所述第二感应电路的长度。

优选地，当所述支撑件上设置有所述感应线圈且所述转动部件内设置有所述第一磁体时；所述控制系统还包括两个导体棒，两个所述导体棒沿所述支撑管的径向并排设置，两个所述导体棒的长度方向与所述支撑管的轴向平行，两个所述电阻棒位于两个所述导体棒之间；所述第一测量组件包括电流传感器，两个所述导体棒固定设置于所述支撑管内且均与所述支撑管轴向平行，两个所述导体棒一端均通过导线与所述电流传感器连接，且所述感应线圈的两端通过两个第一金属环与两个所述导体棒电接触，且两个所述第一金属环分别与两个所述导体棒滑动连接，所述电流传感器、所述感应线圈、两个所述第一金属环和两个所述导体棒能够连接形成所述第一感应电路；且所述感应线圈与所述传动导线通过绝缘棒连接；所述浮动部件通过所述传动组件与所述第一金属环连接，并能够带动所述第一金属环在对应所述导体棒上滑动，以带动所述感应线圈同步移动，所述感应线圈通过所述绝缘棒及所述传动导线带动两个所述第二金属环在所述电阻棒上同步滑动。

优选地，所述传动组件包括至少两个连接杆，两个所述连接杆沿所述支撑管的轴线对称设置，两个所述连接杆一端均与所述浮动部件连接，两个所述连接杆的另一端均从所述支撑管用于背离所述泥沙的一端伸入所述支撑管内并与两个所述第一金属环连接；所述浮动部件沿所述支撑管的轴向滑动并通过所述连接杆带动所述第一金属环在对应所述导体棒上同步滑动。

优选地，所述传动组件包括多个第二磁体和多个第三磁体，多个所述第二磁体沿周向均匀设置于所述浮动部件上，多个所述第三磁体沿周向均匀设置于所述支撑管内；所述第二磁体和所述第三磁体内部磁感线方向均与所述支撑管轴向平行，且所述第二磁体和所述第三磁体在用于背离所述泥沙的一端具有相同的磁极，两个所述第一金属环与至少两个所述第三磁体连接；多个所述第二磁体和多个所述第三磁体相互作用，使所述浮动部件内壁面与所述支撑管外壁面具有间隙，使各所述第三磁体与所述支撑管内壁面均具有间隙，且所述浮动部件沿所述支撑管的轴向滑动使所述第二磁体发生的同步滑动能够带动所述第三磁体在所述支撑管内同步移动并带动所述第一金属环在对应所述导体棒上同步滑动。

优选地，所述浮动部件设置为浮管，所述浮管套设于所述支撑管外，且所述浮管用于靠近所述泥沙的一端设置有支撑板；所述转动部件包括转动环和多个叶片，多个所述叶片均与所述转动环连接，并沿所述转动环的周向均匀分布，所述转动环用于套设于所述浮管外，并与所述浮管通过轴承转动连接，且所述转动环在所述浮管的轴向上相对于所述浮管固定；所述转动环沿周向嵌入有多个所述第一磁体，各所述第一磁体内部磁感线反向均与所述转动环轴向平行，且所述感应线圈在所述支撑管内具有沿所述支撑管径向延伸的部分。

优选地，所述控制系统还包括电源模块和控制开关；所述感应线圈与所述电源模块能够连接并形成充电电路；所述控制开关接入所述第一感应电路和所述充电电路；所述控制开关断开时，所述充电电路断开，所述第一感应电路连通并用于产生所述感应电流，所述控制开关闭合时，所述第一感应电路断开，所述充电电路连通并用于对所述电源模块充电；且所述电源模块能够与所述处理模块、所述第一测量组件和所述第二测量组件电连接，并提供所述处理模块、所述第一测量组件和所述第二测量组件所需电能。

优选地，所述支撑管用于插入所述泥沙的一端为封闭端，两个所述导体棒和两个所述电阻棒一端与所述封闭端内壁固定连接；且所述浮动部件、所述支撑管和所述转动部件采用塑料材质。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，使用时，将支撑件插入潮间带的泥沙中，然后转动部件能够在水的驱动下，相对于支撑件转动，进而使第一磁体和感应线圈相对运动，从而感应线圈能够切割第一磁体的磁感线，从而在第一感应电路上产生感应电流并能够被第一测量组件检测获取并传递至处理模块，且水位及泥沙沉积测量组件还能够测量水位和泥沙沉积并输出第一信号并传递至处理模块，处理模块将感应电流信号转换成流体的流速信息存储并能够输出，处理模块将第一信号转换成水位信息和泥沙沉积信息并能够存储输出，便于研究人员获取相关信息；如此能够通过测量装置测量流速、水位以及泥沙沉积变化情况，装置的成本较低，能够广泛应用于潮间带水动力特征的研究。

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为实施例一提供的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置的轴测示意图；

图2为实施例一提供的支撑管内部结构示意图；

图3为实施例一提供的转动部件的结构示意图；

图4为实施例二提供的支撑管内部结构示意图；

图5为实施例一和实施例二提供的控制系统的电路原理图。

图标：1-潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置；10-支撑件；11-封闭端；20-转动部件；21-转动环；22-叶片；30-感应线圈；40-第一磁体；50- 控制系统；51-处理模块；52-第一测量组件；53-第二测量组件；54-变阻器；541-第一接头；542-第二接头；543-滑动件；5431-第二金属环；544-电阻棒；55-导线；56-电桥；57-第二感应电路；58-第一感应电路；59-导体棒；60-第一金属环；61-绝缘棒；62-传动导线；63-电源模块；64-控制开关；65-充电电路；70-浮动部件；71-浮管；72-支撑板；80-传动组件；81- 连接杆；82-第三磁体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，并能够通过测量装置测量流速、水位以及泥沙沉积变化情况，装置的成本较低，能够广泛应用于潮间带水动力特征的研究。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置1，请参见图 1、图2、图3和图5，具体包括：支撑件10、转动部件20及控制系统50；支撑件10一端用于固定于泥沙中；转动部件20套设于支撑件10外，转动部件20能够相对于支撑件10转动；支撑件10上设置有感应线圈30且转动部件20内设置有第一磁体40；或者支撑件10上设置有第一磁体40且转动部件20上设置有感应线圈30；及控制系统50包括处理模块51、第一测量组件 52和水位及泥沙沉积测量组件，水位及泥沙沉积测量组件用于测量水位和泥沙沉积并能够输出第一信号，第一测量组件52能够与感应线圈30连接形成第一感应电路58，处理模块51与第一测量组件52通信连接；转动部件20 用于与流体接触并在流体驱动下能够相对于支撑件10旋转，并使第一磁体 40与感应线圈30发生相对运动，以使感应线圈30切割第一磁体40的磁感线并在第一感应电路58上产生感应电流，在第一感应电路58上的第一测量组件52获取感应电流并传递至处理模块51并能够存储、输出流体的流速信息，处理模块51还能够接收第一信号并存储、输出流体的水位信息和泥沙沉积信息。

使用时，将支撑件10插入潮间带的泥沙中，然后转动部件20能够在水的驱动下，相对于支撑件10转动，进而使第一磁体40和感应线圈30相对运动，从而感应线圈30能够切割第一磁体40的磁感线，从而在第一感应电路 58上产生感应电流并能够被第一测量组件52检测获取并传递至处理模块 51，进而处理模块51将感应电流信号转换成流体的流速并存储、输出，便于研究人员获流速信息；如此提供一种利用电磁感应测量流速的装置，且该装置成本较低，只需将装置固定在潮间带即可完成流速的动态监测，能够广泛应用。

具体地，装置在研发时，在已知水流速度情况下，进行多组数据采集，测得转动部件20旋转产生的感应电流与已知水速进行拟合，得出水速与电流的对应关系，从而使用时，测得感应电流后即可输出水的流速。

此外，本实施例提供的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置并非仅限于使用在潮间带，仍可适用于其他地带或装置测量流速、水位或泥沙沉积的需要。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的测速装置还包括浮动部件70，支撑件10设置为支撑管，支撑管一端用于沿竖向插入与泥沙内，浮动部件70套设于支撑管外，且浮动部件70能够沿支撑管的轴向相对于支撑件10滑动，转动部件20套设于浮动部件70外，且转动部件20与浮动部件70转动连接；浮动部件70能够与流体接触并能够在流体浮力的作用下带动转动部件20沿支撑管的轴向上升，且浮动部件70能够在重力自身重力和转动部件的重力的作用下带动转动部件20沿支撑管的轴向下落，且浮动部件70还能够与泥沙接触；如此转动部件20仍够随水位上升或下落，实时动态监测流速。

具体地，支撑管可为方管或者圆柱管，浮动部件70内孔截面对应设置为方形或圆形。

本实施例的可选方案中，较为优选地，水位及泥沙沉积测量组件包括第二测量组件53和变阻器54，第二测量组件53与处理模块51通信连接；变阻器54固定设置于支撑管内，变阻器54具有第一接头541、第二接头542 和滑动件543，浮动部件70通过传动组件80带动滑动件543沿支撑管的轴向同步移动，并能够改变变阻器54接入第一接头541和第二接头542之间的电阻的大小，第一接头541和第二接头542通过导线55与第二测量组件53 连接，第二测量组件53以及变阻器54接入第一接头541和第二接头542之间的电阻能够连接形成第二感应电路57；处理模块51能够获取第二测量组件53测量的变阻器54接入第一接头541和第二接头542之间的电阻值(即第一信号)并存储、输出水位信息或泥沙沉积变化信息。

当第二测量组件53测得变阻器54的数值发生变化，说明浮动部件70带动滑动件543在支撑管内轴向上的位置发生变化，第二测量组件53检测到电阻值的变化，并传递给处理模块51处理，将电阻值的变化转换成滑动件543 在支撑管内轴向(使用时高度方向)上的距离变化，由于浮动部件70和滑动件543同步移动，滑动件543的高度变化即为浮动部件70的高度变化，浮动部件70的高度变化可转换成水位变化或者潮涨潮落前后泥沙厚度的变化(潮涨潮落前后浮动部件70落于泥沙上具有不同的高度)，其中泥沙能够跟随涨潮过程落于浮动部件70下方；若第二测量组件53测量到电阻值频繁发生变化，变化速率较快，说明水位变化浮动较大，处理模块51将电阻值的变化其输出为水位信息；若第二测量组件53测量到电阻值在一段时间内趋于稳定，说明此时浮动部件70落于泥沙上，处理模块51将电阻值的变化其输出为泥沙沉积高度或者一段时间内泥沙沉积速率；如此本实施例提供的装置能够集流速、水位及泥沙沉积测量为一体。

进一步地，变阻器54包括两个电阻棒544，两个电阻棒544沿支撑管的径向并排设置于支撑管内，且两个电阻棒544的长度方向与支撑管的轴向平行，两个电阻棒544用于背离泥沙的一端分别为第一接头541和第二接头 542；滑动件543包括两个第二金属环5431，两个第二金属环5431分别套设于两个电阻棒544外，且第二金属环5431与对应电阻棒544滑动连接并形成电接触，两个第二金属环5431之间通过传动导线62连接并能够形成电连接，第二测量组件53、第一接头541和第二接头542与两个第二金属环5431 之间的电阻、两个第二金属环5431和传动导线62能够连接形成第二感应电路57；浮动部件70通过传动组件80带动两个第二金属环5431沿对应电阻棒544轴向同步移动，以改变两个电阻棒544接入第二感应电路57的长度。

当第二测量组件53测得电阻值发生变化，说明第二金属环5431在对应电阻棒54上的位置发生变化(类比于滑动变阻器的原理，如图5所示)，对应地，电阻值的变化可转换成接入第二感应电路57的电阻棒544的长度变化，由于第二金属环5431和浮动部件70同步运动，电阻棒544的长度变化可转换成浮动部件70的高度变化，浮动部件70的高度变化可转换成水位变化或者潮涨潮落前后泥沙厚度的变化。

具体地，电阻棒544的阻值测量可利用伏安法测量，即第二测量组件53 包括伏安法测量电阻所需的电源以及电流表等元件，第二测量组件53测量电阻值后，传递至处理模块51，处理模块51根据电阻棒544的参数计算接入电路的长度变化，进而转换成水位变化或者潮涨潮落前后泥沙厚度的变化。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图2和图3，当支撑件10 上设置有感应线圈30且转动部件20内设置有第一磁体40时；控制系统50 还包括两个导体棒59，第一测量组件52包括电流传感器，两个导体棒59沿支撑管的径向并排设置，两个导体棒59的长度方向与支撑管的轴向平行，两个电阻棒544位于两个导体棒59之间；两个导体棒59一端均通过导线55与电流传感器连接，且感应线圈30的两端通过两个第一金属环60与两个导体棒59电接触，且两个第一金属环60分别与两个导体棒59滑动连接，电流传感器、感应线圈30、两个第一金属环60和两个导体棒59能够连接形成第一感应电路58(其中图5中的叶轮M和电桥56表示转动部件20和感应线圈30 转动产生感应电流并经电桥56放大后传递至第一测量组件52)；且感应线圈 30与传动导线62通过绝缘棒61连接，绝缘棒61不会将感应线圈30断开，绝缘棒61仅作为一个传动件，将感应线圈30的运动传递至传动导线62，感应线圈30与电阻棒544不会电连接，感应线圈30能够通过传动导线62带动两个第二金属环5431在两个电阻棒544上同步滑动，设置传动导线62提升第二金属环5431运动的平稳性；浮动部件70通过传动组件80与第一金属环 60连接，并能够带动第一金属环60在对应导体棒59上滑动，以带动感应线圈30同步移动，感应线圈30通过绝缘棒61和传动导线62带动第二金属环 5431在电阻棒54上同步滑动；如此，感应线圈30也能跟随浮动部件20移动，确保能够切割磁感线产生感应电流，且能够带动第二金属环5431移动以测量电阻变化，即本实施例提供的测速装置集测速、测水位和泥沙厚度变化为一体。

进一步地，感应线圈30和传动导线62应采用具有一定强度且不易变形的导体，如具有一定直径的铜导体，如此减小感应线圈30和传动导线62平移过程中的变形。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图3，传动组件80包括至少两个连接杆81，两个连接杆81沿支撑管的轴线对称设置，两个连接杆81 一端均与浮动部件70连接，两个连接杆81的另一端均从支撑管用于背离泥沙的一端伸入支撑管内并与两个第一金属环60连接；浮动部件70沿支撑管的轴向滑动并通过连接杆81带动第一金属环60在对应导体棒59上同步滑动。

进一步地，可在支撑管外壁面和浮动部件70内壁面设置运动方向沿支撑管轴向的滑块滑轨机构以起到导向的作用；如此避免浮动部件70相对于支撑管转动。

本实施例的可选方案中，较为优选地，浮动部件70设置为浮管71，浮管71套设于支撑管外，且浮管71用于靠近泥沙的一端设置有支撑板72；转动部件20包括转动环21和多个叶片22，请参见图3，多个叶片22均与转动环21连接，并沿转动环21的周向均匀分布，转动环21用于套设于浮管71 外，并与浮管71通过轴承转动连接，减小转动摩擦力，且转动环21在浮管 71的轴向上相对于浮管71固定，如在浮管71上转动环21轴向两端设置限位环；转动环21沿周向嵌入有多个第一磁体40，各第一磁体40内部磁感线反向均与转动环21轴向平行，即第一磁体40可设置为条形磁铁，长度方向与转动环21轴向平行，且感应线圈30在支撑管内具有沿支撑管径向延伸的部分，使感应线圈30能够切割磁感线。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图5，控制系统50还包括电源模块63和控制开关64；感应线圈30与电源模块63能够连接并能够形成充电电路65；控制开关64接入第一感应电路58和充电电路65；控制开关 64断开时，充电电路65断开，第一感应电路58连通并用于产生感应电流，控制开关64闭合时，第一感应电路58断开，充电电路65连通并用于对电源模块63充电,实现能源的利用，其中电源模块63能够对本装置内的用电部件如处理模块51，第一测量组件52以及第二测量组件53提供电能，如此实现装置内电源的自给自足，无需外接电源。

具体地，控制开关64可设置为手动按钮，或者控制开关64也可集成于处理模块51转换成控制按钮，通过处理模块51实现电路的转换。

具体地，电源模块63设置为蓄电池，处理模块51设置为芯片，第一测量组件52和第二测量组件53测量的电流和电阻信号可通过AD转换器传递至处理模块51进行处理，芯片能够接收第一测量组件52和第二测量组件53测量的电流和电阻信号，并转换成相应的流速、水位和泥沙沉积信息，并能够储存以及导出。

其中控制系统50的相关结构和电源模块63可集成于支撑管上，或者设置于外部并通过导线连接支撑管内部的结构。

本实施例的可选方案中，较为优选地，支撑管用于插入泥沙的一端为封闭端11，避免水和泥沙进入支撑管内，两个导体棒59和两个电阻棒54一端与封闭端11内壁固定连接，使导体棒59和电阻棒54在支撑管内稳定设置；且浮动部件70、支撑管和转动部件20采用塑料材质，减少成本，避免影响电路。

进一步地，两个导体棒59和两个电阻棒54还可通过不导电的连接块固定，即在连接块上设置几个用于两个导体棒59和两个电阻棒54穿过的通孔，其中连接块应设置在不影响电路的位置。

实施例二

本实施例提供一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置1，请参见图 4，与实施例一的区别在于：传动组件80包括多个第二磁体和多个第三磁体 82，多个第二磁体沿周向均匀设置于浮动部件70上，多个第三磁体82沿周向均匀设置于支撑管内；第二磁体和第三磁体82内部磁感线方向均与支撑管轴向平行，且第二磁体和第三磁体82在用于背离泥沙的一端具有相同的磁极，两个第一金属环60与至少两个第三磁体82传动连接。

如此设置，多个第二磁体和多个第三磁体82相互作用，使浮动部件70 内壁面与支撑管外壁面具有间隙，使各第三磁体82与支撑管内壁面均具有间隙，形成磁悬浮结构，浮动部件70沿支撑管的轴向滑动带动第二磁体同步滑动并带动第三磁体82在支撑管内同步移动以带动第一金属环60在对应导体棒59上同步滑动。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：包括：

支撑件(10)，所述支撑件(10)一端用于固定于泥沙中；

套设于所述支撑件(10)外的转动部件(20)，所述转动部件(20)能够相对于所述支撑件(10)转动；

所述支撑件(10)上设置有感应线圈(30)且所述转动部件(20)内设置有第一磁体(40)；或；所述支撑件(10)上设置有所述第一磁体(40)且所述转动部件(20)上设置有所述感应线圈(30)；及

控制系统(50)，所述控制系统(50)包括处理模块(51)、第一测量组件(52)和水位及泥沙沉积测量组件，所述第一测量组件(52)能够与所述感应线圈(30)连接并形成第一感应电路(58)，所述处理模块(51)与所述第一测量组件(52)和所述水位及泥沙沉积测量组件均通信连接，所述水位及泥沙沉积测量组件用于测量水位和泥沙沉积并能够输出第一信号；

所述转动部件(20)用于与流体接触并在所述流体驱动下能够相对于所述支撑件(10)旋转，并使所述第一磁体(40)与所述感应线圈(30)发生相对运动，以使所述感应线圈(30)切割所述第一磁体(40)的磁感线并在所述第一感应电路(58)上产生感应电流，处于所述第一感应电路(58)上的所述第一测量组件(52)能够获取所述感应电流并传递至所述处理模块(51)并能够存储、输出所述流体的流速信息，所述处理模块(51)还能够接收所述第一信号并存储、输出所述流体的水位信息和泥沙沉积信息。

2.根据权利要求1所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：还包括浮动部件(70)，所述支撑件(10)设置为支撑管，所述支撑管一端用于沿竖向插入与所述泥沙内，所述浮动部件(70)套设于所述支撑管外，且所述浮动部件(70)能够沿所述支撑管的轴向相对于所述支撑件(10)滑动，所述转动部件(20)套设于所述浮动部件(70)外，且所述转动部件(20)与所述浮动部件(70)转动连接；

所述浮动部件(70)能够与所述流体接触并能够在所述流体浮力的作用下带动所述转动部件(20)沿所述支撑管的轴向上升，且所述浮动部件(70)能够在重力的作用下带动所述转动部件(20)沿所述支撑管的轴向下落，且所述浮动部件(70)还能够与泥沙接触。

3.根据权利要求2所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述水位及泥沙沉积测量组件包括第二测量组件(53)和变阻器(54)，所述第二测量组件(53)与所述处理模块(51)通信连接；所述变阻器(54)固定设置于所述支撑管内，所述变阻器(54)具有第一接头(541)、第二接头(542)和滑动件(543)，所述浮动部件(70)通过传动组件(80)带动所述滑动件(543)沿所述支撑管的轴向同步移动，并能够改变所述变阻器(54)接入所述第一接头(541)和所述第二接头(542)之间的电阻的大小，所述第一接头(541)和所述第二接头(542)通过导线(55)与所述第二测量组件(53)连接，所述第二测量组件(53)以及所述变阻器(54)接入所述第一接头(541)和所述第二接头(542)之间的电阻能够连接形成第二感应电路(57)；所述处理模块(51)能够获取所述第二测量组件(53)测量的所述变阻器(54)接入所述第一接头(541)和所述第二接头(542)之间的电阻值并存储、输出水位信息或泥沙沉积变化信息。

4.根据权利要求3所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述变阻器(54)包括两个电阻棒(544)，两个所述电阻棒(544)沿所述支撑管的径向并排设置于所述支撑管内，且两个所述电阻棒(544)的长度方向与所述支撑管的轴向平行，两个所述电阻棒(544)用于背离所述泥沙的一端分别为所述第一接头(541)和所述第二接头(542)；所述滑动件(543)包括两个第二金属环(5431)，两个所述第二金属环(5431)分别套设于两个所述电阻棒(544)外，且所述第二金属环(5431)与对应所述电阻棒(544)滑动连接并形成电接触，两个第二金属环(5431)之间通过传动导线(62)连接并能够形成电连接，所述第二测量组件(53)、所述第一接头(541)和所述第二接头(542)与两个所述第二金属环(5431)之间的电阻、两个所述第二金属环(5431)和所述传动导线(62)能够连接形成所述第二感应电路(57)；

所述浮动部件(70)通过所述传动组件(80)带动两个所述第二金属环(5431)沿对应所述电阻棒(544)轴向同步移动，以改变两个所述电阻棒(544)接入所述第二感应电路(57)的长度。

5.根据权利要求4所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：当所述支撑件(10)上设置有所述感应线圈(30)且所述转动部件(20)内设置有所述第一磁体(40)时；所述控制系统(50)还包括两个导体棒(59)，两个所述导体棒(59)沿所述支撑管的径向并排设置，两个所述导体棒(59)的长度方向与所述支撑管的轴向平行，两个所述电阻棒(544)位于两个所述导体棒(59)之间；所述第一测量组件(52)包括电流传感器，两个所述导体棒(59)固定设置于所述支撑管内且均与所述支撑管轴向平行，两个所述导体棒(59)一端均通过导线(55)与所述电流传感器连接，且所述感应线圈(30)的两端通过两个第一金属环(60)与两个所述导体棒(59)电接触，且两个所述第一金属环(60)分别与两个所述导体棒(59)滑动连接，所述电流传感器、所述感应线圈(30)、两个所述第一金属环(60)和两个所述导体棒(59)能够连接形成所述第一感应电路(58)；且所述感应线圈(30)与所述传动导线(62)通过绝缘棒(61)连接；

所述浮动部件(70)通过所述传动组件(80)与所述第一金属环(60)连接，并能够带动所述第一金属环(60)在对应所述导体棒(59)上滑动，以带动所述感应线圈(30)同步移动，所述感应线圈(30)通过所述绝缘棒(61)及所述传动导线(62)带动两个所述第二金属环(5431)在所述电阻棒(544)上同步滑动。

6.根据权利要求5所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述传动组件(80)包括至少两个连接杆(81)，两个所述连接杆(81)沿所述支撑管的轴线对称设置，两个所述连接杆(81)一端均与所述浮动部件(70)连接，两个所述连接杆(81)的另一端均从所述支撑管用于背离所述泥沙的一端伸入所述支撑管内并与两个所述第一金属环(60)连接；

所述浮动部件(70)沿所述支撑管的轴向滑动并通过所述连接杆(81)带动所述第一金属环(60)在对应所述导体棒(59)上同步滑动。

7.根据权利要求5所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述传动组件(80)包括多个第二磁体和多个第三磁体(82)，多个所述第二磁体沿周向均匀设置于所述浮动部件(70)上，多个所述第三磁体(82)沿周向均匀设置于所述支撑管内；所述第二磁体和所述第三磁体(82)内部磁感线方向均与所述支撑管轴向平行，且所述第二磁体和所述第三磁体(82)在用于背离所述泥沙的一端具有相同的磁极，两个所述第一金属环(60)与至少两个所述第三磁体(82)传动连接；

多个所述第二磁体和多个所述第三磁体(82)相互作用，使所述浮动部件(70)内壁面与所述支撑管外壁面具有间隙，使各所述第三磁体(82)与所述支撑管内壁面均具有间隙，且所述浮动部件(70)沿所述支撑管的轴向滑动使所述第二磁体发生的同步滑动能够带动所述第三磁体(82)在所述支撑管内同步移动并带动所述第一金属环(60)在对应所述导体棒(59)上同步滑动。

8.根据权利要求5所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述浮动部件(70)设置为浮管(71)，所述浮管(71)套设于所述支撑管外，且所述浮管(71)用于靠近所述泥沙的一端设置有支撑板(72)；所述转动部件(20)包括转动环(21)和多个叶片(22)，多个所述叶片(22)均与所述转动环(21)连接，并沿所述转动环(21)的周向均匀分布，所述转动环(21)用于套设于所述浮管(71)外，并与所述浮管(71)通过轴承转动连接，且所述转动环(21)在所述浮管(71)的轴向上相对于所述浮管(71)固定；

所述转动环(21)沿周向嵌入有多个所述第一磁体(40)，各所述第一磁体(40)内部磁感线反向均与所述转动环(21)轴向平行，且所述感应线圈(30)在所述支撑管内具有沿所述支撑管径向延伸的部分。

9.根据权利要求5所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述控制系统(50)还包括电源模块(63)和控制开关(64)；所述感应线圈(30)与所述电源模块(63)能够连接并形成充电电路(65)；所述控制开关(64)接入所述第一感应电路(58)和所述充电电路(65)；所述控制开关(64)断开时，所述充电电路(65)断开，第一感应电路(58)连通并用于产生所述感应电流；所述控制开关(64)闭合时，所述第一感应电路(58)断开，所述充电电路(65)连通并用于对所述电源模块(63)充电；且所述电源模块(63)能够与所述处理模块(51)、所述第一测量组件(52)和所述第二测量组件(53)电连接，并提供所述处理模块(51)、所述第一测量组件(52)和所述第二测量组件(53)所需电能。

10.根据权利要求5所述的潮间带流速、水位及泥沙沉积测量装置，其特征在于：所述支撑管用于插入所述泥沙的一端为封闭端(11)，两个所述导体棒(59)和两个所述电阻棒(544)一端与所述封闭端(11)内壁固定连接；且所述浮动部件(70)、所述支撑管和所述转动部件(20)采用塑料材质。

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