[發(fā)明專利]一種全自動水沙收集及測量裝置

有效

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• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN107340199B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李占斌;李雄飛;程圣東;楊愷;楊媛媛;劉政鴻;鄭淋峰;胡克志;王建淵;袁瀛;劉小璐;王杰
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心;西安理工大學(xué)
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;B08B9/093
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 韓玙

本發(fā)明公開了一種全自動水沙收集及測量裝置，包括旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)的下方設(shè)置有稱重測量系統(tǒng)及泥沙收集系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)的上方設(shè)置有清洗系統(tǒng)，稱重測量系統(tǒng)上設(shè)置有控制其動作的稱量PLC控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及泥沙收集系統(tǒng)由PLC控制系統(tǒng)控制。本發(fā)明的一種全自動水沙收集及測量裝置，設(shè)計巧妙、自動化程度高，集旋轉(zhuǎn)采樣、稱重測量、采樣器清洗及泥沙收集于一體，并且設(shè)置有污水過濾再利用系統(tǒng)，非常適合于研究坡面土壤侵蝕機理過程的試驗，試驗效率及準確性高且節(jié)約水資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤侵蝕研究器具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動水沙收集及測量裝置。

背景技術(shù)

目前，在坡面土壤侵蝕的研究領(lǐng)域中，通過室內(nèi)模擬降雨試驗及沖刷試驗是研究坡面土壤侵蝕產(chǎn)沙機理和水土保持功效的重要環(huán)節(jié)。但是，現(xiàn)有實地工作和實驗室中坡面水沙的采集和收集主要是依靠大量的人工作業(yè)，通過人工計時、人工定時抽換采樣容器的方法進行水沙采集，這種方法一方面需要多人相互協(xié)作展開連續(xù)作業(yè)，另一方面由于人為計時和水樣接取過程中存在計時誤差和取樣容器切換不及時，容易出現(xiàn)水樣泥樣滴撒拋漏的現(xiàn)象；且在計算水沙體積的時候通過量筒測得渾水體積，然后利用烘干法去除水分計算得到泥沙質(zhì)量，進而計算求出清水的體積，但是在操作過程中讀取量筒體積時存在一定誤差，烘干前人為傾倒沉淀渾水上清液的同時有一部分泥沙可能隨著流出，同樣存在一定誤差，這樣累計誤差會更大。綜上所述，現(xiàn)有的方法在增加野外及室內(nèi)取樣工作量的同時，耗費了大量的人力資源，且由于人為計時和取樣過程中的誤差，影響了研究結(jié)果的真實性和準確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種全自動水沙收集及測量裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中坡面水沙的采集和收集主要依靠人工完成、工作量大且準確度低的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種全自動水沙收集及測量裝置，包括旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)的下方設(shè)置有稱重測量系統(tǒng)及泥沙收集系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)的上方設(shè)置有清洗系統(tǒng)，稱重測量系統(tǒng)上設(shè)置有控制其動作的稱量PLC控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及泥沙收集系統(tǒng)由PLC控制系統(tǒng)控制。

本發(fā)明的特點還在于：

PLC控制系統(tǒng)具體包括旋轉(zhuǎn)采樣PLC控制系統(tǒng)、清洗PLC控制系統(tǒng)、泥沙收集PLC控制系統(tǒng)及水深測量PLC控制系統(tǒng)。

旋轉(zhuǎn)水沙采集系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)為：包括旋轉(zhuǎn)軸a，旋轉(zhuǎn)軸a上安裝有用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸a的異步伺服電機a，異步伺服電機a上安裝有用于驅(qū)動異步伺服電機a的變頻驅(qū)動器a；旋轉(zhuǎn)軸a上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)圓盤a，旋轉(zhuǎn)圓盤a上沿周向均勻連接多個金屬臂a，每個金屬臂a的自由端均連接有采樣容器，每個采樣容器的底部均安裝有電磁閥a；異步伺服電機a及變頻驅(qū)動器a均與旋轉(zhuǎn)采樣PLC控制系統(tǒng)連接；電磁閥a與旋轉(zhuǎn)采樣PLC控制系統(tǒng)連接；旋轉(zhuǎn)軸a的頂端安裝有遮雨板，遮雨板頂部設(shè)置有水平儀a，旋轉(zhuǎn)軸a的底部安裝有移動底座a。

稱重測量系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)為：包括設(shè)置在采樣容器下方的電子稱，電子稱下方連接有用于驅(qū)動電子稱上下直線運動的電動升降桿，稱量PLC控制系統(tǒng)設(shè)置在電動升降桿上，電動升降桿上還安裝有異步伺服電機c，稱量PLC控制系統(tǒng)與異步伺服電機c電連接，異步伺服電機c與電動升降桿電連接；采樣容器的上方設(shè)置有超聲波傳感器，超聲波傳感器安裝在遮雨板的下底面上，超聲波傳感器位于電子稱的正上方位置處；超聲波傳感器與水深測量PLC控制系統(tǒng)連接。

清洗系統(tǒng)包括設(shè)置在采樣容器上方的清洗噴頭，清洗噴頭上安裝有控制其開閉的電磁閥b，電磁閥b與清洗PLC控制系統(tǒng)連接；清洗噴頭的上端連接有自來水管。

清洗噴頭通過噴頭支架固定。