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原文传递一种水文测沙装置及方法

专利名称：	一种水文测沙装置及方法
摘要：	本发明公开了一种水文测沙装置及方法，测沙装置包括壳体、混流管、离心叶轮、螺旋桨、引流管、电源模块和控制机构；壳体内设有水流通道，螺旋桨用于推动水流沿水流通道流动，离心叶轮用于推动水流通道内的溶液绕水流通道的中心轴线旋转，混流管靠近离心叶轮的一端设有第一流量计；引流管的进液端靠近水流通道的进液端，引流管的出液端与混流管的中部连通，引流管上设有第二流量计和电磁阀。通过设置离心机构对高含沙量的溶液进行离心，然后将分离后的低含沙量溶液与原始待测溶液按一定比例混合，测量混合前后两个含沙量较低的溶液来计算出原始待测溶液的含沙量，设备自动化程度高，操作简便。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	邱景
发明人：	邱景
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910694513.X
公开号：	CN110398460A
代理机构：	重庆启恒腾元专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	赵晨宇
分类号：	G01N21/05(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	401147 重庆市渝北区新南路164号水晶国际1207室
主权项：	1.一种水文测沙装置，其特征在于：包括壳体、混流管、离心叶轮、螺旋桨、第一驱动机构、第二驱动机构、引流管、第一红外测沙机构、第二红外测沙机构、第三红外测沙机构、电源模块和控制机构；所述壳体内设有水流通道，所述水流通道贯穿所述壳体，所述螺旋桨、所述离心叶轮和所述混流管均设于所述水流通道内，所述第一驱动机构的动力输出端与所述螺旋桨的转动轴传动连接，所述螺旋桨用于推动水流沿所述水流通道流动，所述离心叶轮位于所述混流管的上游端，所述离心叶轮的转动轴与所述第二驱动机构的动力输出端传动连接，所述离心叶轮用于推动所述水流通道内的溶液绕所述水流通道的中心轴线旋转，所述混流管的长度方向与所述水流通道的长度方向平行，所述混流管靠近所述水流通道的中心轴线，所述混流管靠近所述离心叶轮的一端设有第一流量计，所述第一流量计用于测量所述混流管内进液端的流量；所述引流管的进液端靠近所述水流通道的进液端，所述引流管的出液端与所述混流管的中部连通，所述引流管上设有第二流量计和电磁阀，所述第二流量计用于测量所述引流管内溶液的流量，所述电磁阀用于控制所述引流管内溶液流量的大小；所述第一红外测沙机构、所述第二红外测沙机构和所述第三红外测沙机构均与所述壳体固定连接，所述第一红外测沙机构用于测量所述离心叶轮上游端溶液中的含沙量，所述第二红外测沙机构用于测量所述混流管内进液端溶液的含沙量，所述第三红外测沙机构用测量所述混流管内出液端溶液的含沙量；所述电源模块用于为整个测沙装置供电，所述控制机构与所述电源模块、所述第一红外测沙机构、所述第二红外测沙机构和第三红外测沙机构双向电连接，所述第一流量计的信号输出端和所述第二流量计的信号输出端均与所述控制机构的信号输入端相连，所述电磁阀的信号输入端、所述第一驱动机构的信号输入端和所述第二驱动机构的信号输入端均与所述控制机构的信号输出端连接。 2.根据权利要求1所述的水文测沙装置，其特征在于：所述壳体包括外壳和内壳，所述外壳和所述内壳均为圆柱体形，所述内壳设于所述外壳内，所述内壳的中心轴线与所述外壳的中心轴线平行，所述内壳的前端与所使外壳的前端固定相连，所述内壳的后端与所述外壳的后端固定连接；所述水流通道位于所述内壳内，所述内壳与所述外壳之间设有容置腔，所述引流管、所述第一红外测沙机构、所述第二红外测沙机构、所述第三红外测沙机构、所述电源模块和所述控制机构均设于所述容置腔内。 3.根据权利要求2所述的水文测沙装置，其特征在于：所述外壳的前端设有圆台形的导流部，所述导流部的底部与所述外壳的前端相连，所述导流部的顶部与所述内壳的前端相连。 4.根据权利要求2所述的水文测沙装置，其特征在于：所述第一红外测沙机构、所述第二红外测沙机构、所述第三红外测沙机构、所述电源模块和所述控制机构均设于所述容置腔的底部。 5.根据权利要求2所述的水文测沙装置，其特征在于：所述外壳的顶部设有背鳍和尾鳍，所述背鳍位于所述外壳的中部，所述尾鳍位于所述外壳的后端，所述尾鳍设有转向舵和第三驱动机构，所述第三驱动机构的信号输入端与所述控制机构的信号输出端连接，所述第三驱动机构的动力输出端与所述转向舵的转轴传动连接，所述转向舵在所述第三驱动机构的带动下绕自身的转轴转动。 6.根据权利要求1所述的水文测沙装置，其特征在于：所述混流管内设有混流叶轮，所述混流叶轮位于所述引流管出液端与所述第三红外测沙机构的测量点之间。 7.根据权利要求1所述的水文测沙装置，其特征在于：所述螺旋桨包括第一桨体和第二桨体，所述第一桨体靠近所述水流通道的进液端，所述第二桨体靠近所述水流通道的出液端。 8.根据权利要求7所述的水文测沙装置，其特征在于：所述第一桨体的转向与所述离心叶轮的转向相同，所述第二桨体的转向与所述第一桨体的转向相反。 9.根据权利要求1所述的水文测沙装置，其特征在于：所述混流管远离所述离心叶轮一端的周壁设有连接板，所述混流管通过所述连接板与所述壳体固定连接，所述连接板上设有多个水流通孔。 10.根据权利要求1-9任意一项所述的水文测沙装置的测沙方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：将测沙装置投放至待测水域，待测水体在所述螺旋桨的推动下流经所述水流通道，通过所述第一红外测沙机构直接测量所述待测水体中含沙量，并将测得数据传送给所述控制机构进行比较判断；若所述第一红外测沙机构的读数在正常测定值范围内，则所述第一红外测沙机构的读数即为所述待测水体中的含沙量； S2：若所述第一红外测沙机构读数不在正常测定值范围内或者没有读数，则所述控制机构控制所述第二驱动机构带动离心叶轮转动，同时所述控制机构控制开启所述第一流量计、所述第二流量计和所述电磁阀； S3：当单位时间内所述第一流量计和所述第二流量计测得的读数在设定的一个比较小的范围内波动后，所述控制机构控制开启所述第二红外测沙机构和所述第三红外测沙机构，通过所述第二红外测沙机构测量所述混流管内进液端溶液的含沙量，通过所述第三红外测沙机构测量所述混流管内出液端溶液的含沙量； S4：计算所述待测水体的含沙量：在一段时间内，记所述引流管内溶液含沙量均值为a，所述第一流量计测得读数为V1，所述第二流量计测得读数为V2，所述第二红外测量机构测得读数均值为b，所述第三红外测沙机构测得读数均值为c,则所述引流管内溶液含沙量均值为a＝[(V1+V2)c-bV1]/V2。
所属类别：	发明专利