[發明專利]徑流泥沙含量實時測量裝置及實時測量系統

在審

• 申請號: 201811316194.0
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109238935A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 游政園;張春萍;劉偉剛;陳翔;李立青;張繼華;劉方義;潘凌;徐錦鋒;武治國
• 申請（專利權）人: 武漢新烽光電股份有限公司;武漢工程大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;關向蘭

本發明公開一種徑流泥沙含量實時測量裝置及實時測量系統，徑流泥沙含量測量裝置包括多個集成探測頭及采集盒，多個集成探測頭用于分別置于徑流同一截面的不同液位處，以測量同一截面不同液位處的徑流流速、泥沙濃度，采集盒內容設有采集分析組件，采集分析組件電性連接至多個集成探測頭。將多個集成探測頭分別置于徑流同一截面的不同液位處，每一集成探測頭可以測定該液位處的泥沙濃度，通過多個液位處的泥沙濃度可以得到整個徑流的泥沙濃度，通過徑流流速、泥沙濃度、液位及徑流的寬度即可獲得單位時間內的輸沙量，泥沙濃度及輸沙量反應了徑流內的泥沙含量，即實現了對徑流泥沙含量的測量，大幅減少測量工作，節約測量成本。

技術領域

本發明涉及河流泥沙測量技術領域，特別涉及一種徑流泥沙含量測量裝置及實時測量系統。

背景技術

目前測量徑流泥沙含量所采用方法有兩種，一種是采用直接測量法，如烘干法又稱稱重法，即取一定量的樣品，測量其原重和烘干后的重量，從而確定泥水中的含沙量，但由于烘干法需對待測樣品進行烘干，而烘干溫度一般為105°，加熱需11個小時左右，高溫與長期加熱會造成土壤中有機質被碳化，而使測量的含沙量偏小，對烘干溫度和加熱時間的要求也使得整個測量過程費時費力，使用烘干法現場測量含沙量時會使所測含沙量產生較大誤差，并且操作繁雜、效率低、不能實現在線連續監測；另一種方法是間接測量法，如電容法、激光法、Y射線法等，但受泥沙粒徑的大小、泥沙的濃度、泥沙的顏色、溫度等影響，其測量誤差較大，尤其是在泥沙濃度很大或很小時，難于實現準確測量。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種徑流泥沙含量實時測量裝置及實時測量系統，旨在方便實時監測徑流泥沙含量，大幅減少測量工作，節約測量成本。

為實現上述目的，本發明提出的徑流泥沙含量實時測量裝置，包括：

多個集成探測頭，用于分別置于徑流同一截面的不同液位處，以測量同一截面不同液位處的徑流流速、泥沙濃度；以及，

采集盒，所述采集盒內容設有采集分析組件，所述采集分析組件電性連接至多個所述集成探測頭。

優選地，每一所述集成探測頭包括：

殼體，所述殼體內具有一容納腔；

流速測量組件，設于所述殼體，用以測量徑流流速；

泥沙濃度測量組件，設于所述殼體，用以測量泥沙濃度；

液位測量組件，設于所述殼體，用以測量液位；以及，

第一電路板組件，設于所述容納腔內，所述第一電路板組件電性連接至所述流速測量組件、泥沙濃度測量組件、液位測量組件及所述采集分析組件。

優選地，所述流速測量組件包括多普勒流速傳感器，所述多普勒流速傳感器電性連接至所述第一電路板組件；和/或，

所述泥沙濃度測量組件包括散射式紅外泥沙含量傳感器，所述散射式紅外泥沙含量傳感器電性連接至所述第一電路板組件；和/或，

所述液位測量組件包括壓力式液位計，所述壓力式液位計電性連接至所述第一電路板組件。

優選地，所述第一電路板組件包括第一電路板和設于所述第一電路板上的第一微處理器以及第一通信組件，所述流速測量組件、泥沙濃度測量組件、液位測量組件的輸入端及輸出端均與所述第一微處理器電性連接；

多個所述第一通信組件的輸入端均與各自對應的所述第一微處理器電性連接，多個所述第一通信組件的輸出端均與所述采集分析組件電性連接。

優選地，所述第一微處理器為STM32F103XX單片機；

所述第一通信組件包括基于RS485的通信主機，所述通信主機的輸入端與所述第一微處理器的兩個USART1口引腳相連接；和/或，