[發明專利]坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀及其測量方法

有效

• 申請號: 201310508489.9
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103528791A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 左其華;應強;竇希萍;黃海龍;周益人;張新周;假冬冬
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭

1.一種坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀，其特征是：包括集沙筒外筒和設置在外筒內的集沙筒內筒，所述外筒的底部設有信號輸出端與含智能器件的外部控制裝置連接的水下壓力儀，所述水下壓力儀的頂端與內筒底端固定連接，所述內筒中設置排沙泵，所述集沙筒外設有沖沙泵，所述排沙泵、沖沙泵的受控端與外部控制裝置連接，所述外筒的頂端設有截面為圓環形的筒蓋，所述筒蓋的上方設有筒帽，所述筒帽與筒蓋之間設有進沙口。

2.根據權利要求1所述坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀，其特征是：所述筒蓋上設有集沙漏斗，所述集沙漏斗的上端設置在筒蓋的內圓面上，下端位于內筒中。

3.根據權利要求1所述坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀，其特征是：所述水下壓力儀采用防水材料，包括圓柱形殼體和設置在殼體內的至少三個壓力傳感器，所述壓力傳感器上設有與殼體外部相通的水壓平衡管和數據傳輸接口，所述壓力傳感器通過數據傳輸接口及通訊線路與外部控制裝置的信號輸入端連接，所述外部控制裝置的控制輸出端與顯示屏以及排沙泵、沖沙泵、水下壓力儀的控制開關連接。

4.根據權利要求3所述坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀，其特征是：在所述殼體圓周方向均布一組與內筒底面固定連接的支撐件。

5.根據權利要求1所述坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀，其特征是：所述排沙泵為潛水式攪拌排沙泵，其出口設有排沙管；所述沖沙泵為潛水泵，其出口設有沖沙管。

6.根據權利要求2所述坐底式全天候推移質泥沙實時監測儀，其特征是：所述筒蓋通過支撐架與筒帽固定連接，所述筒帽的直徑大于或等于內筒的直徑。

7.根據權利要求1至6所述的坐底式全天候推移質泥沙實時測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、將監測儀埋入河底至進沙口底面與河床表面平齊后，外部控制裝置設定水下壓力儀的初始壓力值，進入下一步；

第二步、待推移質泥沙在水流作用下由進沙口進入集沙筒的內筒并在內筒中沉積后，外部控制裝置采集并記錄不同時刻水下壓力儀的測量壓力值及相應測量時間，進入下一步；

第三步、外部控制裝置設定水下壓力儀的最大壓力值，并與當前的測量壓力值比較，判斷集沙筒內泥沙是否達到充滿度以確定集沙筒內是否需要排沙，如是啟動沖沙泵和排沙泵，直至測量壓力值與初始壓力值相符，進入下一步，如否重復第三步；

第四步、外部控制裝置以本次測量壓力值減去上次測量壓力值后作為沉積在集沙筒內的泥沙重量，根據下式計算推移質的單寬輸沙率，

gb=ΔWibΔti=Wi-Wi-1b(ti-ti-1)]]>

其中，W_i，W_i-1為水下壓力儀兩相鄰時刻的測量壓力值，t_i，t_i-1為與W_i，W_i-1對應兩相鄰的時間，b為內筒的寬度，根據監測數據和以上公式可以得出測量結果。

8.根據權利要求7所述的坐底式全天候推移質泥沙實時測量方法，其特征在于：在所述步驟一中，所述水下壓力儀的初始壓力值設為0。