CN2569144Y - γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪 - Google Patents

γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪 Download PDF

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CN2569144Y CN 02256511 CN02256511U CN2569144Y CN 2569144 Y CN2569144 Y CN 2569144Y CN 02256511 CN02256511 CN 02256511 CN 02256511 U CN02256511 U CN 02256511U CN 2569144 Y CN2569144 Y CN 2569144Y
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CN 02256511
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雷廷武
赵军
刘清坤
王辉
Original Assignee
中国科学院水利部水土保持研究所
中国农业大学
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Abstract

一种γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪,其特征在于:底座[5]的前部安装有密封舱[10]和导流头[1],其中密封舱[10]内部安装有γ射线辐射输出器[4]和γ辐射源[3],导流头[1]上安装有流速仪[2];底座[5]中部安装有通用闪烁探头[9];底座[5]后部安装有尾翼[8];底座[5]下部安装有拖板[6]和河底接触器[7];底座[5]通过升降机构与支架[14]连接,该升降机构带有高度计量装置;通用闪烁探头[9]通过信号线与自动定标器[16]相连,自动定标器[16]、河底接触器[7]、流速仪[2]、升降机构的高度计量装置通过信号线与PC104工控机或单片机及接口电路[17]相连,PC104工控机或单片机及接口电路[17]通过信号线与上位PC机相连。

Description

γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪
技术领域
本实用新型属于河流泥沙含量及流速测定技术领域,涉及一种在进行生态环境、水土保持、水利泥沙、自然地理等科学研究时,用于河流泥沙含量及流速实时、在线动态监测的智能仪器。
一种河流泥沙含量及流速智能测量仪,其特点在于:底座5的前部安装有密封舱10和导流头1,其中密封舱10内部安装有γ射线辐射输出器4和γ辐射源3,导流头1上安装有流速仪2;底座5中部安装有通用闪烁探头9;底座5后部安装有尾翼8;底座5下部安装有拖板6和河底接触器7;底座5通过升降机构与支架14连接,该升降机构带有高度计量装置;通用闪烁探头9通过信号线与自动定标器16相连,自动定标器16、河底接触器7、流速仪2、升降机构的高度计量装置通过信号线与PC104工控机或单片机及接口电路17相连,PC104工控机或单片机及接口电路17通过信号线与上位PC机相连。
上述的γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪中的升降机构包括钢丝绳和电动葫芦或电机,电动葫芦或电机可以安装在支架14上部;升降机构的高度计量装置包括安装在支架14上与钢丝绳相连的计数轮,几个磁钢片15等距安装在计数轮圆周上,在计数轮一侧装有霍尔传感器12,霍尔传感器12通过信号线与PC104工控机或单片机及接口电路17相连。
上述的γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪中的磁钢片15和霍尔传感器12可以用旋转编码器或齿轮传感器替代。
本实用新型的有益效果在于:(1)河流泥沙测量精度高,测量精度小于2%;(2)测量范围宽、可测量0~800kg/m3的泥沙浓度;(3)流速测量范围为0~6m/s;(4)测量时间短,完成一次泥沙含量及流速的测量只需2秒时间;(5)因本测定仪采用γ射线衰减法测量泥沙含量及流速仪测量流速,因而受外界干扰小、可靠性高;(6)本测定仪软件操作界面及控制面板界面友好、通俗易懂,操作简便;(7)实时、在线动态监测泥沙含量及流速变化并实时显示河流泥沙含量及流速数值、动态变化曲线;(8)PC工控机数据实时采集与存储、软盘下载及上位PC机数据管理,方便灵活。(9)上位PC机连接互联网,实现数据的远程管理。
图1是本实用新型γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪的示意图下面结合附图对本实用新型进行进一步描述。
底座5的前部安装有密封舱10和导流头1,其中密封舱10内部安装有γ射线辐射输出器4和γ辐射源3,导流头1上安装有流速仪2;底座5中部安装有通用闪烁探头9;底座5后部安装有尾翼8,尾翼8起导向和平衡作用,以保证测量的可靠性;底座5下部安装有拖板6和河底接触器7;本实用新型中的升降机构包括钢丝绳和电动葫芦13,升降机构的高度计量装置包括计数轮11,6个磁钢片15和霍尔传感器12。支架14通过钢丝绳与底座5连接,电动葫芦安装在支架14上部;计数轮11安装在支架14下部,6个磁钢片15等距安装在计数轮圆周上,霍尔传感器12安装在计数轮11的左侧;通用闪烁探头9通过信号线与自动定标器16相连,自动定标器16、河底接触器7、流速仪2、霍尔传感器12通过信号线与PC104工控机及接口电路17相连,PC104工控机及接口电路17通过信号线与上位PC机相连。
在实际生产过程中,上述实施例中的磁钢片15和霍尔传感器12可以用旋转编码器或齿轮传感器替代,同样可以达到计量升降机构或者说底座5的升降高度的目的。上述实施例中的PC104工控机可以用单片机代替。
本实用新型的工作过程是:首先在PC104工控机控制下,水下部分(由通用闪烁探头9,γ射线辐射输出器4,底座5等构成)缓慢下降,当其到达水面时,通用闪烁探头9检测到此信号,并将此信号传送给PC104工控机,PC104工控机将此状态定为零基准面。然后水下部分继续下降,在霍尔传感器12的配合下,PC104工控机可控制其准确下降到指定深度。在此深度下,含沙水流从通用闪烁探头9和γ辐射输出器4之间流过,γ辐射源放射出的射线透射含沙水流后衰减,衰减后的射线信号被探头接受并传送给自动定标器16,同时自动定标器16将采集到的模拟信号转换成数字信号传送给PC104工控机,PC104工控机根据信号大小和公式计算泥沙含沙量,并实时显示泥沙含量值及泥沙含量动态变化曲线。同时流速仪可测量此深度的流速并将流速信号传送给PC104工控机,并在工控机上实时显示流速值及动态变化曲线。当水下部分到抵河底时,河底接触器会产生一个电信号传给PC104工控机,于是工控机控制水下部分上行。如此循环往复,PC104工控机就可以实时、在线动态监测河流泥沙含量及流速的动态变化,并实时显示。

Claims (3)

1.一种γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪,其特征在于:底座[5]的前部安装有密封舱[10]和导流头[1],其中密封舱[10]内部安装有γ射线辐射输出器[4]和γ辐射源[3],导流头[1]上安装有流速仪[2];底座[5]中部安装有通用闪烁探头[9];底座[5]后部安装有尾翼[8];底座[5]下部安装有拖板[6]和河底接触器[7];底座[5]通过升降机构与支架[14]连接,该升降机构带有高度计量装置;通用闪烁探头[9]通过信号线与自动定标器[16]相连,自动定标器[16]、河底接触器[7]、流速仪[2]、升降机构的高度计量装置通过信号线与PC104工控机或单片机及接口电路[17]相连,PC104工控机或单片机及接口电路[17]通过信号线与上位PC机相连。
2.根据权利要求1所述的γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪,其特征在于:所述的升降机构包括钢丝绳和电动葫芦或电机,电动葫芦或电机可以安装在支架[14]上部;升降机构的高度计量装置包括安装在支架[14]上与钢丝绳相连的计数轮,几个磁钢片[15]等距安装在计数轮圆周上,在计数轮一侧装有霍尔传感器[12],霍尔传感器[12]通过信号线与PC104工控机或单片机及接口电路[17]相连。
3.根据权利要求2所述的γ射线河流泥沙含量及流速智能测量仪,其特征在于:所述的磁钢片[15]和霍尔传感器[12]可以用旋转编码器或齿轮传感器替代。
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