[實(shí)用新型]便攜式轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)激光水土流失監(jiān)測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220091245.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN202471017U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海兵;沈照偉;陸芳春;葉碎高;邵明;楊軒;裘濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江省水利河口研究院;浙江廣川工程咨詢有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/22
• 分類號(hào): G01B11/22
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，具體是測(cè)量土壤侵蝕溝的儀器。

背景技術(shù)

坡面是土壤侵蝕區(qū)最基本的地貌單元，坡面上的細(xì)溝、切溝和沖溝等土壤侵蝕溝，是水蝕區(qū)基本的微地貌形態(tài)；天然降水形成的坡面徑流侵蝕土壤，攜帶、沖刷土壤顆粒，是水土流失的主要類型。坡面侵蝕溝監(jiān)測(cè)是水土流失微觀監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)內(nèi)容，是定量研究坡面水土流失的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。中國(guó)專利(zl200910155172.5)提供了一種便攜式侵蝕溝測(cè)量?jī)x，能夠準(zhǔn)確、高效地對(duì)坡面水土流失的狀況進(jìn)行檢測(cè)，并顯著降低了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度和工作量，為獲取第一手水土保持資料提供了技術(shù)支撐。

以上便攜式侵蝕溝測(cè)量?jī)x的不足是只能用于侵蝕溝斷面的測(cè)量，即一次只能測(cè)量一條線，不能直接測(cè)量侵蝕量，需要完成多個(gè)斷面測(cè)量后，換算取得侵蝕數(shù)據(jù)，測(cè)量工作量較大，且換算誤差較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的水土流失監(jiān)測(cè)儀；該儀器應(yīng)能測(cè)量一定范圍內(nèi)坡面或曲面的侵蝕深度，直接測(cè)得坡面侵蝕量，并具有檢測(cè)精度高、檢測(cè)效率高以及自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：便攜式轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)激光水土流失監(jiān)測(cè)儀，包括控制用的單片機(jī)、藍(lán)牙通信器、電池以及對(duì)坡面土壤的高度進(jìn)行測(cè)量并將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送給終端設(shè)備的激光測(cè)距儀；其特征在于該測(cè)量?jī)x還包括豎直設(shè)置在侵蝕溝地面上的支撐架以及安裝在支撐架頂端且支撐著所述激光測(cè)距儀的測(cè)量頭；所述測(cè)量頭包括帶動(dòng)激光測(cè)距儀繞支撐架的豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐外殼、可擺動(dòng)地水平鉸接在支撐外殼上端并用于固定所述激光測(cè)距儀的傳感器底板以及帶動(dòng)傳感器底板擺動(dòng)以調(diào)節(jié)激光測(cè)距儀的測(cè)量俯角的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述支撐外殼包括上下對(duì)接且軸線重合的柱狀的上外殼和下外殼；下外殼內(nèi)固定一輸出軸豎直往上伸出的水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)；上外殼內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地豎直安裝著與前述輸出軸插接配合的旋轉(zhuǎn)主軸。

所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于旋轉(zhuǎn)主軸頂端的測(cè)頭平臺(tái)上的支架，可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在支架上的水平軸、與該水平軸固定且連接著傳感器底板的旋轉(zhuǎn)撥桿以及驅(qū)動(dòng)該水平軸擺動(dòng)的角位移電機(jī)；該水平軸上還連接角位移編碼器。

所述測(cè)頭平臺(tái)上固定一包覆著編碼器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)撥桿的防塵罩。

所述支撐架包括固定在地面下的固定樁以及可拆卸地固定在固定樁頂端的支撐桿。

所述支撐桿為通過連接螺紋連為一體的至少兩個(gè)桿件。

所述固定樁的頂端裝有用于檢測(cè)固定樁是否處于豎直位置的水平泡。

本實(shí)用新型的工作原理是：儀器通電后水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)啟動(dòng)，激光測(cè)距儀即被帶動(dòng)繞支撐架的豎直軸線旋轉(zhuǎn)(編碼器11將旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)輸送至單片機(jī))同時(shí)以一定俯角對(duì)坡面進(jìn)行激光測(cè)距，測(cè)得的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)處理后，由藍(lán)牙通信器發(fā)送給終端設(shè)備；當(dāng)激光測(cè)距儀繞支撐架的豎直軸線測(cè)量旋轉(zhuǎn)一圈后，單片機(jī)又根據(jù)設(shè)定指令控制角位移電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光測(cè)距儀擺動(dòng)若干角度(圖3中的虛線框5B表示激光測(cè)距儀擺動(dòng)后處于某一角度)，然后指令水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)再次旋轉(zhuǎn)進(jìn)行又一次的激光測(cè)距(此次激光測(cè)距掃描的坡面部位與前次激光測(cè)距掃描的部位構(gòu)成兩個(gè)同心圓)。如此反復(fù)循環(huán)，直至激光測(cè)距儀在設(shè)定的俯角范圍內(nèi)對(duì)坡面進(jìn)行全部測(cè)量為止。

本實(shí)用新型的有益效果是：由于本實(shí)用新型是對(duì)某一面積或區(qū)域的曲面進(jìn)行測(cè)量，因而能夠直接獲得坡面侵蝕量數(shù)據(jù)，自然檢測(cè)精度顯著提高，實(shí)用性更強(qiáng)；并且所有檢測(cè)程序可預(yù)先設(shè)定，又能根據(jù)指令自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，所以檢測(cè)效率更高，還大幅度減輕了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中的固定樁的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1中的A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3中部分機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4的左視方向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖4的俯視方向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是單片機(jī)的軟件主流程框圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，該便攜式轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)激光水土流失監(jiān)測(cè)儀中，包括控制用的單片機(jī)、藍(lán)牙通信器、電池(單片機(jī)、藍(lán)牙通信器、電池圖中均予省略)以及對(duì)坡面土壤的高度進(jìn)行測(cè)量并將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給終端設(shè)備的激光測(cè)距儀5，這些部件和裝置均為常規(guī)產(chǎn)品，可直接外購(gòu)獲得。

本實(shí)用新型的改進(jìn)是包括豎直設(shè)置在侵蝕溝地面上的支撐架以及安裝在支撐架頂端且支撐著所述激光測(cè)距儀的測(cè)量頭；