[實用新型]同步測量坡面片流和細溝水流流速的電解質示蹤流速儀

有效

• 申請號: 202123403511.2
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN217060274U
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 陶婷婷;陳曉燕;孔令勇;麻力文;李丹丹;譚文浩
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 陸瑞

本實用新型公開了同步測量坡面片流和細溝水流流速的電解質示蹤流速儀，包括用于測量坡面片流電解質信號的A型感應探針、用于測量坡面細溝水流電解質信號的B型感應探針、上部鹽溶液注入器、下部鹽溶液注入器、數據采集器以及計算機，上部鹽溶液注入器和下部鹽溶液注入器分別位于坡面片流和細溝水流發生的位置，內存放有電解質溶液且設有閥門，閥門的啟閉開關與數據采集器打閥端電連接，A型感應探針和B型感應探針均與數據采集器的輸入端電連接，數據采集器的輸出端與計算機電連接。制作元件少，安裝簡單。應用本實用新型的儀器，能夠同步且準確的測量坡面片流和細溝水流流速，滿足研究或試驗的需要。

技術領域

本實用新型涉及地表水文過程的技術領域，具體涉及同步測量坡面片流和細溝水流流速的電解質示蹤流速儀。

背景技術

坡面流平均流速是坡面土壤侵蝕模型中最重要的水動力學參數之一，且是計算其他水動力參數的基礎，直接關系到坡面水蝕的土壤分離、泥沙輸移和沉積過程；在降雨條件下，隨著侵蝕過程的發生，坡面水流流速會隨降雨歷時和空間位置不斷變化。同時，降雨雨滴干擾坡面水流的流動路徑或流態，從而影響水流速度。

目前，在坡面水流流速的測量儀器中，電解質示蹤法采用攜帶較為方便，且測量結果較為準確。在現有的采用電解質示蹤法測量坡面水流流速的研究中，大多采用電解質示蹤法對坡面片流或細溝水流流速進行單獨測量，未能將片流和細溝水流作為一個整體展開研究，與實際坡面降雨侵蝕水動力特征存在差異。為便于開展坡面片流和細溝水流流速的同步測量，亟需改進電解質示蹤流速儀，并應用于坡面水流流速的測量實踐，以滿足研究或試驗的需要。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供同步測量坡面片流和細溝水流流速的電解質示蹤流速儀，用于同步測量坡面片流和細溝水流流速，以滿足研究或試驗的需要。

解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

同步測量坡面片流和細溝水流流速的電解質示蹤流速儀，包括用于測量片流電解質信號的A型感應探針、用于測量細溝水流電解質信號的B型感應探針、上部鹽溶液注入器、下部鹽溶液注入器、數據采集器以及計算機，所述上部鹽溶液注入器和下部鹽溶液注入器內存放有電解質溶液，且所述上部鹽溶液注入器和下部鹽溶液注入器內設有閥門，所述閥門的啟閉開關與數據采集器打閥端電連接，所述A型感應探針和B型感應探針均與數據采集器的輸入端電連接，所述數據采集器的輸出端與計算機電連接。

本方案在測量之前，通過計算機內的軟件設置采樣頻率、采樣時間、以及A型感應探針和B型感應探針的感應通道及坐標等軟件參數；試驗開始后，通過計算機下發指令至數據采集器，通過數據采集器同時閉合上部鹽溶液注入器和下部鹽溶液注入器內閥門的啟閉開關，通過上部鹽溶液注入器和下部鹽溶液注入器自動注入電解質溶液到水流中，用于測量坡面片流電解質信號的A型感應探針、用于測量坡面細溝水流電解質信號的B型感應探針開始同步測量，數據采集器等待數據采集結果，達到采樣時間后，數據采集器將結果發送給計算機，計算機進行計算并保存水流流速數據。

進一步，所述上部鹽溶液注入器上設有第一數據線，所述下部鹽溶液注入器上設有第二數據線，所述第一數據線和第二數據線合為一體并與數據采集器的打閥端電連接。

考慮到數據采集器上只有一個打閥端的插口，將上部鹽溶液注入器上的第一數據線和下部鹽溶液注入器上的第二數據線合為一體與數據采集器連接，這樣可以盡可能的減小對傳統測速儀的改造，減少成本。

進一步，所述A型感應探針為多個，可布設在片流水流不同位置；所述B型感應探針為多個，可布設在細溝水流不同位置。

這樣設計，能夠達到區分片流和細溝水流流速的同時，可以明確坡面降雨片蝕和細溝侵蝕轉變的臨界水流流速，獲得的數據更加準確。