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原文传递一种水体含沙量测量装置及方法

专利名称：	一种水体含沙量测量装置及方法
摘要：	本发明公开了光电测量技术领域内的一种水体含沙量测量装置及方法，旨在解决现有技术中测量误差大、结构复杂、制造成本高的技术问题。所述装置包括光电测沙传感器和控制器，所述光电测沙传感器包括能够向水体发射光信号的发光管和能够检测水体中光信号的光敏管；所述控制器通过驱动源对发光管进行开关控制，通过信号处理电路分别采集光敏管在发光管开启和关闭状态下输出的电信号，根据两次电信号的差值计算水体含沙量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学
发明人：	茅志兵;康彦彦;孙玉龙;蔡辉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910151393.9
公开号：	CN109883912A
代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：	董建林;范青青
分类号：	G01N15/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	210098 江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号
主权项：	1.一种水体含沙量测量装置，其特征在于，所述装置包括光电测沙传感器和控制器（3）；所述光电测沙传感器包括能够向水体发射光信号的发光管（1）和能够检测水体中光信号的光敏管（2）；所述控制器（3）通过驱动源（4）对发光管（1）进行开关控制，通过信号处理电路分别采集光敏管（2）在发光管（1）开启和关闭状态下输出的电信号，根据两次电信号的差值计算水体含沙量。 2.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述装置还包括用于检测发光管温度变化的温度传感器（8），所述驱动源（4）采用可编程恒流源；所述控制器（3）根据温度传感器（8）检测到的温度信号，调节所述可编程恒流源的输出电流幅值。 3.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述信号处理电路包括顺序连接的电流电压转换器（5）、信号放大器（6）和模数转换器（7）。 4.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述控制器（3）上还连接有实时时钟（9），所述控制器（3）通过实时时钟（9）获取时间信息，为所述电信号添加时标。 5.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述控制器（3）上还连接有非易失性存储器（10）。 6.根据权利要求1所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述控制器（3）通过RS485通讯模块（11）与上位机进行双向通讯连接。 7.根据权利要求1至6任一项所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述光电测沙传感器为后向散射型光电测沙传感器、透射型光电测沙传感器、反射型光电测沙传感器中的任一种。 8.根据权利要求7所述的水体含沙量测量装置，其特征在于，所述发光管（1）和光敏管（2）各自采用独立封装结构；所述发光管（1）采用近红外激光二极管；所述光敏管（2）采用自带日光抑制滤波器的近红外光敏二极管。 9.一种水体含沙量测量方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的装置进行含沙量测量，所述方法包括如下步骤：启动发光管（1）向水体发射光信号，由光敏管（2）检测水体中光信号；经过预设采样延时t1，通过信号处理电路采集并处理光敏管（2）输出的电信号，获取电信号VT1；关闭发光管（1），经过预设采样延时t2，通过信号处理电路采集并处理光敏管（2）输出的电信号，获取电信号VT2；将电信号VT1和电信号VT2做减法运算，获取ΔV；根据ΔV及预建立的率定曲线获取水体含沙量。 10.根据权利要求9所述的水体含沙量测量方法，其特征在于，预设采样延时t1的取值范围是[1，30]毫秒，预设采样延时t2的取值范围是(0，5]毫秒。
所属类别：	发明专利