[發明專利]一種水文測沙裝置及方法

有效

• 申請號: 201910694513.X
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110398460B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 邱景
• 申請（專利權）人: 邱景
• 主分類號: G01N21/05
• 分類號: G01N21/05;G01N21/03;G01N1/38
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 趙晨宇

本發明公開了一種水文測沙裝置及方法，測沙裝置包括殼體、混流管、離心葉輪、螺旋槳、引流管、電源模塊和控制機構；殼體內設有水流通道，螺旋槳用于推動水流沿水流通道流動，離心葉輪用于推動水流通道內的溶液繞水流通道的中心軸線旋轉，混流管靠近離心葉輪的一端設有第一流量計；引流管的進液端靠近水流通道的進液端，引流管的出液端與混流管的中部連通，引流管上設有第二流量計和電磁閥。通過設置離心機構對高含沙量的溶液進行離心，然后將分離后的低含沙量溶液與原始待測溶液按一定比例混合，測量混合前后兩個含沙量較低的溶液來計算出原始待測溶液的含沙量，設備自動化程度高，操作簡便。

技術領域

本發明屬于水文測量設備技術領域，具體涉及一種水文測沙裝置及方法。

背景技術

目前，可用于在線測量的測沙儀主要有以下四種類型：同位素測沙儀，超聲波測沙儀，紅外光測沙儀和振動測沙儀。其中，同位素測沙儀的測量范圍較廣，可到1000kg/m3，但在低含沙量下的分辨率不理想，且存在輻射問題。超聲波測沙儀體積較大，價格昂貴，難以安裝。振動測沙儀則要求安裝位置的流速必須較大，此外，在流速較小，或含沙量較大時，容易堵塞振動管，無法正常測量。紅外光測沙儀體積小，便于安裝，在低含沙量下測量精準，但是無法測含沙量較大的溶液。

發明內容

本發明的目的在于：解決上述現有技術中的不足，提供一種水文測沙裝置及方法，設置離心機構對高含沙量的溶液進行離心，然后將分離后的低含沙量溶液與原始待測溶液按一定比例混合，通過測量混合前后兩個含沙量較低的溶液來計算出原始待測溶液的含沙量。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種水文測沙裝置，包括殼體、混流管、離心葉輪、螺旋槳、第一驅動機構、第二驅動機構、引流管、第一紅外測沙機構、第二紅外測沙機構、第三紅外測沙機構、電源模塊和控制機構；所述殼體內設有水流通道，所述水流通道貫穿所述殼體，所述螺旋槳、所述離心葉輪和所述混流管均設于所述水流通道內，所述第一驅動機構的動力輸出端與所述螺旋槳的轉動軸傳動連接，所述螺旋槳用于推動水流沿所述水流通道流動，所述離心葉輪位于所述混流管的上游端，所述離心葉輪的轉動軸與所述第二驅動機構的動力輸出端傳動連接，所述離心葉輪用于推動所述水流通道內的溶液繞所述水流通道的中心軸線旋轉，所述混流管的長度方向與所述水流通道的長度方向平行，所述混流管靠近所述水流通道的中心軸線，所述混流管靠近所述離心葉輪的一端設有第一流量計，所述第一流量計用于測量所述混流管內進液端的流量；

所述引流管的進液端靠近所述水流通道的進液端，所述引流管的出液端與所述混流管的中部連通，所述引流管上設有第二流量計和電磁閥，所述第二流量計用于測量所述引流管內溶液的流量，所述電磁閥用于控制所述引流管內溶液流量的大小；

所述第一紅外測沙機構、所述第二紅外測沙機構和所述第三紅外測沙機構均與所述殼體固定連接，所述第一紅外測沙機構用于測量所述離心葉輪上游端溶液中的含沙量，所述第二紅外測沙機構用于測量所述混流管內進液端溶液的含沙量，所述第三紅外測沙機構用測量所述混流管內出液端溶液的含沙量；

所述電源模塊用于為整個測沙裝置供電，所述控制機構與所述電源模塊、所述第一紅外測沙機構、所述第二紅外測沙機構和第三紅外測沙機構雙向電連接，所述第一流量計的信號輸出端和所述第二流量計的信號輸出端均與所述控制機構的信號輸入端相連，所述電磁閥的信號輸入端、所述第一驅動機構的信號輸入端和所述第二驅動機構的信號輸入端均與所述控制機構的信號輸出端連接。

進一步地，所述殼體包括外殼和內殼，所述外殼和所述內殼均為圓柱體形，所述內殼設于所述外殼內，所述內殼的中心軸線與所述外殼的中心軸線平行，所述內殼的前端與所使外殼的前端固定相連，所述內殼的后端與所述外殼的后端固定連接；所述水流通道位于所述內殼內，所述內殼與所述外殼之間設有容置腔，所述引流管、所述第一紅外測沙機構、所述第二紅外測沙機構、所述第三紅外測沙機構、所述電源模塊和所述控制機構均設于所述容置腔內。