[發明專利]一種懸移質泥沙的過濾式采樣器及采樣方法

在審

• 申請號: 202110039890.7
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112781933A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 肖柏青;米旭烽;趙桂俠;葛建華
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N1/34;G01N5/04
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本發明公開一種懸移質泥沙的過濾式采樣器及采樣方法，泥沙采樣器包括鉛魚、流速儀和電機調速器，所述鉛魚內設有防水艙，防水艙內設有蠕動泵，防水艙邊壁上設有進水管和出水管，進水管一端從鉛魚前端伸出，另一端通過蠕動泵軟管與蠕動泵連接，所述出水管的末端設有濾網型水樣袋；基于本采樣器的采樣方法是，通過電機調速器調節蠕動泵的轉速，使得蠕動泵以合適流量來抽取水樣。本發明采樣器通過蠕動泵流量和采樣時間來確定水樣體積，無需再對水樣體積進行測量；實現水樣的采集和過濾同步進行，無需設置一個大容量的容器來保存水樣；具有調壓式懸移質采樣器的一些優點，均是屬于積時式泥沙采樣器，減少了含沙量脈動對測沙精度的影響。

技術領域

本發明涉及水文儀器技術領域，具體是一種懸移質泥沙的過濾式采樣器及采樣方法。

背景技術

懸移質泥沙為在水流中懸浮運動的泥沙，是河流輸沙量的主要部分。水文部門需要常年對河道的水文信息進行監測，其中懸移質泥沙測驗是水文監測的重要內容之一。懸移質泥沙測驗儀器可分為需要后續水樣處理的泥沙采樣器和直接測量含沙量的測沙儀兩大類。測沙儀包括光電法測沙儀、同位素法測沙儀、振動管法測沙儀和超聲波法測沙儀等，這些測沙儀都屬于高新技術儀器，但它們都存在可測濃度范圍窄、測量精度較低等不足，仍處于試驗狀態。國際上常用的懸移質泥沙測驗方法，目前以泥沙采樣器取樣，再過濾、烘干、稱重分析的傳統方法為主。我國水文站網目前普遍采用的懸移質泥沙采樣裝置多為瓶式采樣器和橫式采樣器，美國使用的主要是調壓式泥沙采樣器。

橫式采樣器采集的是瞬時水樣，所取水樣的代表性差；瓶式采樣器存在突然進注現象，采樣器進口流速與水域自然流速不一致，使得瓶中水樣的水沙比例容易偏離實際的水沙比例，不宜在深水中使用；調壓式采樣器是在瓶式采樣器的基礎上，增設自動調壓設備和閥門控制設備，可避免突然進注現象，但是這種采樣器結構復雜，存在性能不夠穩定的問題。

在使用懸移質泥沙采樣裝置時，通常先將船劃到指定的水域，然后將瓶狀、桶狀或筒狀采樣容器下沉到某個水深位置，獲取一定量的泥沙水樣。由于懸移質泥沙采樣需要的水樣較多，一次的水樣一般在2L以上，因此現有的懸移質泥沙采樣器大都體型較大。大體積又中空的采樣容器在河流中容易被水流帶跑，難以下沉到指定位置，為此，一般要配以一個上百公斤的鉛魚來穩定儀器，這樣整套泥沙采樣儀器就比較笨重，不便于攜帶和采樣操作。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種設計合理、簡單可靠的懸移質泥沙的過濾式采樣器及采樣方法，能夠有效改善上述問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種懸移質泥沙的過濾式采樣器，泥沙采樣器包括鉛魚，所述鉛魚上設有牽引繩，所述鉛魚內設有防水艙，防水艙內設有蠕動泵，防水艙邊壁上設有進水管和出水管，所述進水管一端從鉛魚前端伸出，另一端通過蠕動泵軟管與蠕動泵連接；

所述出水管的一端與蠕動泵連接，另一端設有接頭管，接頭管上設有濾網型水樣袋，水樣經過進水管、蠕動泵軟管、出水管流入濾網型水樣袋；

所述蠕動泵上通過電線連接有電機調速器，電機調速器上連接有直流電源；

所述鉛魚上設有流速儀，流速儀包括流速傳感器和流速測算儀，流速傳感器和流速測算儀采用信號線連接。

進一步的，所述防水艙的頂部設有貫穿孔，所述電線從該貫穿孔內穿過，電機調速器放置在水面以上調控蠕動泵轉速，電機調速器為帶有數顯表的直流電機調速器。

進一步的，所述蠕動泵為配有直流減速電機的蠕動泵。

進一步的，所述接頭管設置在出水管的外圍。

進一步的，所述濾網型水樣袋為為圓筒狀的口袋，采用800目過濾網布制成，接頭管固定在防水艙側壁上，濾網型水樣袋通過管卡卡合固定在接頭管上。