[實用新型]一種多頻率多傳感器組合式在線測沙裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920993519.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN210128920U
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 洪偉
• 申請（專利權）人: 合肥智旭儀表有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 葉洋軍

本實用新型公開了一種多頻率多傳感器組合式在線測沙裝置，包括第一安裝板和第二安裝板，在第一安裝板和第二安裝板上設有多對超聲波傳感器，多對超聲波傳感器沿水流方向設置成排布置，每排超聲波傳感器按照頻率不同由小到大排列，第一安裝板和第二安裝板在工作時側(cè)立放置，并且相互平行間隔布置，其中，每排超聲波傳感器沿水平橫向排列，同一水層的含沙泥水依次經(jīng)過每一排中的多對超聲波傳感器。根據(jù)本實用新型的在線側(cè)沙裝置，多對超聲波傳感器成排地水平橫向布置，如此河流泥沙依次經(jīng)過各超聲波傳感器，同一套設備中集成了多個頻率的超聲波傳感器，實現(xiàn)同一設備能滿足足夠的量程，進而滿足不同種工況。

技術領域

本實用新型涉及利用超聲波測定懸浮體中固體含量的濃度儀，尤其涉及一種用于在線監(jiān)測河流泥沙的儀器。

背景技術

測量河流泥沙含量主要是為了掌握泥沙運動規(guī)律，為河流沖淤變化、沙量平衡計算、水庫淤積計算等提供確切的泥沙資料。

河流中泥沙含量的檢測，過去沿用采樣分析儀測法，這種方法簡陋，勞動強度大，水樣代表性差，尤其不能適應纜道設施的需要，不能在線連續(xù)監(jiān)測。

超聲波濃度計時根據(jù)江超聲波發(fā)射到懸浮液以后，同懸浮粒子撞擊而發(fā)生散射，由散射而造成的超聲波衰減同懸浮粒子的濃度有關這一原理設計的。

中國專利文獻CN87211075公開了一種超聲波河流泥沙濃度測定儀，由發(fā)射電路、發(fā)射和接收換能器、以及接收電路組成，該發(fā)射和接收換能器僅設置一對。

在實施本實用新型的過程中，本發(fā)明人認識到，發(fā)射的超聲波信號經(jīng)過含泥沙的水，接收端接收的信號強度與水中的泥沙量相關。每種頻率能測量的含量是有一定范圍的，因此一對超聲波傳感器能夠檢測的范圍有限。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種多頻率多傳感器組合式在線測沙裝置，以提高水下泥沙測量的可靠性。

為此，本實用新型提供了一種多頻率多傳感器組合式在線測沙裝置，包括第一安裝板和第二安裝板，在第一安裝板和第二安裝板上設有多對超聲波傳感器，多對超聲波傳感器沿水流方向設置成排布置，每排超聲波傳感器沿水流方向按照頻率由小到大排列，并且頻率之間避免呈倍數(shù)關系，第一安裝板和第二安裝板在工作時側(cè)立放置，并且相互平行間隔布置，其中，每排超聲波傳感器沿水平橫向排列，同一水層的含沙泥水依次經(jīng)過每一排中的多對超聲波傳感器。

進一步地，上述多對超聲波傳感器沿水流方向呈兩排布置，所述每排設置三個超聲波傳感器。

進一步地，上述第一安裝板和第二安裝板上設有上下兩排超聲波傳感器，其中，上排超聲波傳感器的頻率依次為250KHZ，600KHz，800kHz，下排超聲波傳感器的頻率依次為1.3MHz，3.5MHz，10MHZ。

進一步地，上述在線測沙裝置的電路包括DSP芯片、電源、發(fā)射側(cè)FPGA器件、與發(fā)射側(cè)FPGA器件電連接的第一信號功率放大器至第六信號功率放大器、第一頻率超聲波發(fā)射器至第六頻率超聲波發(fā)射器、接收側(cè)FPGA器件、第一頻率超聲波接收器至第六頻率超聲波接收器、第一信號放大器至第六信號放大器、以及與接收側(cè)FPGA器件電連接的第一ADC器件至第六ADC器件。

進一步地，上述發(fā)射側(cè)FPGA器件向第一頻率超聲波發(fā)射器至第六頻率超聲波發(fā)射器提供窄帶信號。

進一步地，上述發(fā)射側(cè)FPGA器件向第一頻率超聲波發(fā)射器至第六頻率超聲波發(fā)射器提供寬帶信號。

根據(jù)本實用新型的在線側(cè)沙裝置，采用成排設置的多對超聲波傳感器，每排超聲波傳感器沿水平橫向排列，此時與水流方向齊平，同一水層的含沙泥水依次經(jīng)過每一排中的各個傳感器，各傳感器的檢測條件相同，發(fā)射超聲波的頻率由小到大排列，如此同一套設備中集成了多個頻率的超聲波傳感器，實現(xiàn)同一設備能滿足足夠的量程，滿足不同種工況的測沙要求。