[發(fā)明專利]一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器及采樣方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110039890.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN112781933A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖柏青;米旭烽;趙桂俠;葛建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/14
• 分類號(hào): G01N1/14;G01N1/34;G01N5/04
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

1.一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器，泥沙采樣器包括鉛魚(5)，所述鉛魚(5)上設(shè)有牽引繩(13)，其特征在于，所述鉛魚(5)內(nèi)設(shè)有防水艙(4)，防水艙(4)內(nèi)設(shè)有蠕動(dòng)泵(8)，防水艙(4)上設(shè)有進(jìn)水管(6)和出水管(9)，所述進(jìn)水管(6)一端從鉛魚(5)前端伸出，另一端通過蠕動(dòng)泵軟管(7)與蠕動(dòng)泵(8)連接；

所述出水管(9)的一端與蠕動(dòng)泵(8)連接，另一端設(shè)有接頭管(10)，接頭管(10)上設(shè)有濾網(wǎng)型水樣袋(11)，水樣經(jīng)過進(jìn)水管(6)、蠕動(dòng)泵軟管(7)和出水管(9)流入濾網(wǎng)型水樣袋(11)；

所述蠕動(dòng)泵(8)上通過電線(2)連接有電機(jī)調(diào)速器(12)；

所述鉛魚(5)上設(shè)有流速儀，流速儀包括流速傳感器(3)和流速測(cè)算儀(1)，流速傳感器(3)和流速測(cè)算儀(1)采用信號(hào)線連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，防水艙(4)的頂部設(shè)有貫穿孔，所述電線(2)從該貫穿孔內(nèi)穿過，電機(jī)調(diào)速器(12)放置在水面以上調(diào)控蠕動(dòng)泵(8)轉(zhuǎn)速，電機(jī)調(diào)速器(12)為帶有數(shù)顯表的直流電機(jī)調(diào)速器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，所述蠕動(dòng)泵(8)為配有直流減速電機(jī)的蠕動(dòng)泵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，所述接頭管(10)設(shè)置在出水管(9)的外圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，所述濾網(wǎng)型水樣袋(11)為圓筒狀的口袋，采用800目過濾網(wǎng)布制成，接頭管(10)固定在防水艙(4)側(cè)壁上，濾網(wǎng)型水樣袋(11)通過管卡卡合固定在接頭管(10)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，所述流速傳感器(3)選用LS1206B型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，所述鉛魚(5)尾部設(shè)有尾翼(14)，尾翼(14)系由縱橫垂直交叉的四葉片構(gòu)成的，接頭管(10)和濾網(wǎng)型水樣袋(11)均位于鉛魚(5)內(nèi)，鉛魚(5)內(nèi)部空腔沒有密封，從濾網(wǎng)型水樣袋(11)流出的水流可以流到鉛魚(5)外部水域中。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸移質(zhì)泥沙的過濾式采樣器,其特征在于，所述鉛魚(5)背部設(shè)有支架，流速傳感器(3)安裝在鉛魚(5)支架上。

9.基于權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的泥沙采樣器采樣泥沙的采樣方法,其特征在于，采樣方法包括以下步驟：

S1：測(cè)量人員通過乘船或站在橋上來到測(cè)量水域的采樣點(diǎn)上方，通過牽引繩(13)將鉛魚(5)下放到水下指定的采樣點(diǎn)位置，通過牽引繩(13)的下放長(zhǎng)度來計(jì)算鉛魚(5)距水面的水下深度位置；

S2：通過流速儀測(cè)量出水流在采樣點(diǎn)的天然流速，測(cè)速歷時(shí)取90-110s，得到水流的時(shí)均流速；

S3：蠕動(dòng)泵(8)轉(zhuǎn)速與蠕動(dòng)泵(8)流量具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而，蠕動(dòng)泵(8)轉(zhuǎn)速與進(jìn)水管(6)內(nèi)水流流速也是一一對(duì)應(yīng)的；根據(jù)事先率定的蠕動(dòng)泵(8)轉(zhuǎn)速與進(jìn)水管(6)內(nèi)水流流速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采樣人員通過電機(jī)調(diào)速器(12)啟動(dòng)蠕動(dòng)泵(8)，調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵(8)的轉(zhuǎn)速，使得進(jìn)水管(6)內(nèi)水流流速等于采樣點(diǎn)天然流速，抽取水樣，假設(shè)該蠕動(dòng)泵(8)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的蠕動(dòng)泵(8)流量為Q，需要的水樣體積為V，則采樣歷時(shí)T取為：T＝V/Q；

S4：采樣完成后關(guān)閉蠕動(dòng)泵(8)，將采樣器主體提出水面，拆卸下濾網(wǎng)型水樣袋(11)，將濾網(wǎng)型水樣袋(11)中的水樣烘干，稱重，得出泥沙質(zhì)量M；

S5：由蠕動(dòng)泵(8)流量Q、采樣歷時(shí)T和泥沙質(zhì)量M，計(jì)算出采樣點(diǎn)位置處懸移質(zhì)泥沙的含沙量C，計(jì)算公式為：C＝M/Q/T。