无人值守的径流含沙量检测装置及系统制造方法及图纸

一种无人值守的径流含沙量检测装置及系统，属于水土保持领域。检测装置包括引流管、格栅、分离器、筛网以及可编辑逻辑控制器。引流管具有集流器。格栅设置于集流器的集流通道内。设置于分离器内的筛网。筛网通过连接设置于侧壁外的振动电机。可编辑逻辑控制器具有预设的第一工作模式以及在第一工作模式之后进行的第二工作模式。本发明专利技术提供的检测装置能够在相对自动化的条件下实现对径流中的含沙量的测量，从而有利于对大区域内的径流监测。

【技术实现步骤摘要】
无人值守的径流含沙量检测装置及系统
本专利技术涉及水土保持领域，具体而言，涉及一种无人值守的径流含沙量检测装置及系统。
技术介绍
水土流失是陆地水循环的重要环节，其不仅影响生态系统的水环境，而且关乎江河安全、生态安全、水土资源保育与永续利用。建立信息化环境下的径流泥沙实时自动观测、传输、管理和共享，获得记录水土流发生、发展的过程数据，不仅是生态过程科学研究、水土保持科技发展的需要，也是运用现代先进技术升级改造水土流失测量方法，提升径流泥沙数据获取科技水平的需要。径流含沙量是土壤侵蚀、水土保持、水文研究与河流泥沙检测的重要内容。含沙量的现场快速、实时准确测量是目前亟待解决的问题。目前，测量含沙量的方法较多，由于其测量原理不同，测量适用的范围和精度也不同，加之现有测量方法中还有一些方法处于研究探索阶段，在实际测量条件下可采用的方法并不多。根据测量原理的不同，含沙量测量方法可分为：直接测量方法和间接方法。直接测量方法包括烘干法和比重法。烘干法采用一定数量的样品，人工烘干后计算含沙量，烘干法测量含沙量被认为是目前最准确的方法之一。但该方法无法测量泥沙含量的连续变化过程，且费工费时。比重法是根据泥沙对比重的影响来确定含沙量，测量时可采用比重计，也可用天平和量筒进行测量；就测量精度而言，烘干法比比重法精度更高。比重法同样存在测量过程繁琐等缺点。为了能及时，快速测量含沙量，在经典测量方法的基础上发展了很多间接测量方法，目前主要有红外线法、分光光度法、超声波法、γ射线法等，其中分光光度法和红外线法可测量的含沙量极低，径流含沙量变化幅度较大时误差较大。由于超声波法会对水流造成扰动而变其原有的动力学特征，且含沙量越大改变也越大，使得超声波法测量泥沙含量的范围较窄，更适合于低含沙溶液的测量。γ射线法的测量精度较高，但由于不符合环保和安全性要求，应用受到很大的限制。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术提供了一种无人值守的径流含沙量检测装置及系统。本专利技术是这样实现的：在第一方面，本专利技术实施例提供了一种无人值守的径流含沙量检测装置。无人值守的径流含沙量检测装置被用以检测地表径流中的泥沙含量。检测装置包括：由第一端至第二端延伸而成的引流管，引流管的第一端具有集流器，集流器具有呈由第一端至第二端收缩的喇叭状集流通道，集流通道与引流管的管腔连通，管腔内设置有第一流量计；格栅，格栅设置于集流通道内，格栅的栅孔大于泥沙的粒径，集流通道在位于格栅与第二端之间的部分设置有第一电磁阀；设置有经过预先校准的重量计的分离器，分离器具有由底壁、侧壁以及顶壁构成的壳体，引流管的第二端连接至顶壁，壳体限定容置腔，底壁设置有排液口，排液口设置有排液管，排液管匹配设置有第二电磁阀和第二流量计，排液管与引流管具有相同的内径；设置于容置腔内的筛网，且筛网的网孔大于泥沙的粒径，筛网连接设置于侧壁外的振动电机，筛网由振动电机驱动而进行振动；可编辑逻辑控制器，可编辑逻辑控制器通过电缆分别与第一电磁阀、第二电磁阀、振动电机、第一流量计、第二流量计以及重量计匹配连接，电缆具有数据线和电源线；可编辑逻辑控制器具有预设的第一工作模式以及在第一工作模式之后进行的第二工作模式；在第一工作模式下，可编辑逻辑控制器操控第一电磁阀和第二电磁阀开启，然后记录并比对第一流量计反馈第一流量数据和第二流量计反馈的第二流量数据，并且当第一流量数据和第二流量数据相等或相差第一预设偏离值时使第一电磁阀和第二电磁阀关闭，开启重量计记录重量计反馈的第一重量数据；在第二工作模式下，可编辑逻辑控制器操控第一电磁阀关闭、第二电磁阀开启、振动电机开启，然后记录第二流量计反馈的第三流量数据并将第三流量数据与第二流量数据进行比对，并且当第三流量数据和第二流量数据相等或相差第二预设偏离值时使振动电机关闭，同时开启重量计并记录重量计反馈的第二重量数据。在其他的一个或多个示例中，检测装置具有防护器，防护器具有金属外壳以及设置在金属外壳内的橡胶套，橡胶套设置容纳腔，可编辑逻辑控制器设置在容纳腔内，且可编辑逻辑控制器周围填充有防震填料。在其他的一个或多个示例中，格栅由第一栅板和第二栅板相对地邻近组合而成，第一栅板、第二栅板中的任一者通过电机以及齿轮机构驱动而进行偏转，第一栅板和第二栅板能够相互转动以调节栅孔的尺寸。在其他的一个或多个示例中，齿轮机构包括相互啮合的主动轮和从动轮，主动轮与电机的输出轴连接，从动轴通过轴与第一栅板或第二栅板连接，主动轮和从动轮均为锥齿轮。在其他的一个或多个示例中，分离器设置有定位装置。在其他的一个或多个示例中，定位装置包括GPS定位器、射频定位器。在其他的一个或多个示例中，筛网是由呈层叠排列的多个分级网构成的组合体，在组合体中，分级网的网孔是渐变的，且组合体是以由顶壁至底壁的网孔孔径逐渐减小的方式布置。在其他的一个或多个示例中，引流管的管腔是螺旋形的。在其他的一个或多个示例中，可编辑逻辑控制器还连接有无线通讯单元，检测装置设置有与无线通讯单元匹配的便携式手持终端，便携式手持终端被配置来通过无线通讯单元读取并存储第一重量数据和第二重量数据。在第二方面，本专利技术实施例提供了一种无人值守的径流含沙量检测系统。无人值守的径流含沙量检测系统包括供电装置、如前述的无人值守的径流含沙量检测装置。供电装置具有匹配连接的蓄电池、太阳能电池板，蓄电池与可编辑逻辑控制器、第一流量计、第二流量计、第一电磁阀以及第二电磁阀匹配电连接。有益效果：本专利技术实施例提供的径流含沙量检测装置可以通过自动地引流，并对径流进行液体和固体的分离，并且结合自动化设备对含沙量情况进行检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的检测装置的结构示意图；图2示出了图1提供的检测装置中的栅板的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的检测装置中可编辑逻辑控制器与其他电学器件的连接原理框图。图标：100-检测装置；102-引流管；201-第一电磁阀；103-集流器；104-格栅；105-分离器；106-筛网；107-重量计；108-排液管；802-第二电磁阀；401-栅孔；701-可编辑逻辑控制器；702-第一流量计；704-第二流量计。具体实施方式径流是指降雨及冰雪融水或者在浇地的时候在重力作用下沿地表或地下流动的水流。径流有不同的类型，如降雨径流和融水径流以及浇水径流等。而水土流失与径流息息相关的，通过测定径流中的含沙量能够在一定程度上反应当地的水土流失情况。因此，径流含沙量的检测是很有必要的。现有技术中已经存在一些用于检测径流中含沙量的装置。但是，人们仍然需求一种能够更加自动化、减少人为参与的检测设备。基于此，专利技术人提出了一种无人值守的径流含沙量检测装置及系统。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人值守的径流含沙量检测装置，用以检测地表径流中的泥沙含量，其特征在于，所述检测装置包括：由第一端至第二端延伸而成的引流管，所述引流管的所述第一端具有集流器，所述集流器具有呈由所述第一端至所述第二端收缩的喇叭状集流通道，所述集流通道与所述引流管的管腔连通，所述管腔内设置有第一流量计；格栅，所述格栅设置于所述集流通道内，所述格栅的栅孔大于泥沙的粒径，所述集流通道在位于所述格栅与所述第二端之间的部分设置有第一电磁阀；设置有经过预先校准的重量计的分离器，所述分离器具有由底壁、侧壁以及顶壁构成的壳体，所述引流管的所述第二端连接至所述顶壁，所述壳体限定容置腔，所述底壁设置有排液口，所述排液口设置有排液管，所述排液管匹配设置有第二电磁阀和第二流量计，所述排液管与所述引流管具有相同的内径；设置于所述容置腔内的筛网，所述筛网的网孔大于泥沙的粒径，所述筛网连接设置于所述侧壁外的振动电机，所述筛网由所述振动电机驱动而进行振动；可编辑逻辑控制器，所述可编辑逻辑控制器通过电缆分别与所述第一电磁阀、第二电磁阀、所述振动电机、第一流量计、第二流量计以及重量计匹配连接，所述电缆具有数据线和电源线；所述可编辑逻辑控制器具有预设的第一工作模式以及在所述第一工作模式之后进行的第二工作模式；在所述第一工作模式下，所述可编辑逻辑控制器操控所述第一电磁阀和第二电磁阀开启，然后记录并比对所述第一流量计反馈第一流量数据和所述第二流量计反馈的第二流量数据，并且当所述第一流量数据和所述第二流量数据相等或相差第一预设偏离值时使所述第一电磁阀和第二电磁阀关闭，开启所述重量计记录所述重量计反馈的第一重量数据；在所述第二工作模式下，所述可编辑逻辑控制器操控所述第一电磁阀关闭、所述第二电磁阀开启、所述振动电机开启，然后记录所述第二流量计反馈的第三流量数据并将所述第三流量数据与所述第二流量数据进行比对，并且当所述第三流量数据和所述第二流量数据相等或相差第二预设偏离值时使所述振动电机关闭，开启所述重量计并记录所述重量计反馈的第二重量数据。...

【技术特征摘要】
1.一种无人值守的径流含沙量检测装置，用以检测地表径流中的泥沙含量，其特征在于，所述检测装置包括：由第一端至第二端延伸而成的引流管，所述引流管的所述第一端具有集流器，所述集流器具有呈由所述第一端至所述第二端收缩的喇叭状集流通道，所述集流通道与所述引流管的管腔连通，所述管腔内设置有第一流量计；格栅，所述格栅设置于所述集流通道内，所述格栅的栅孔大于泥沙的粒径，所述集流通道在位于所述格栅与所述第二端之间的部分设置有第一电磁阀；设置有经过预先校准的重量计的分离器，所述分离器具有由底壁、侧壁以及顶壁构成的壳体，所述引流管的所述第二端连接至所述顶壁，所述壳体限定容置腔，所述底壁设置有排液口，所述排液口设置有排液管，所述排液管匹配设置有第二电磁阀和第二流量计，所述排液管与所述引流管具有相同的内径；设置于所述容置腔内的筛网，所述筛网的网孔大于泥沙的粒径，所述筛网连接设置于所述侧壁外的振动电机，所述筛网由所述振动电机驱动而进行振动；可编辑逻辑控制器，所述可编辑逻辑控制器通过电缆分别与所述第一电磁阀、第二电磁阀、所述振动电机、第一流量计、第二流量计以及重量计匹配连接，所述电缆具有数据线和电源线；所述可编辑逻辑控制器具有预设的第一工作模式以及在所述第一工作模式之后进行的第二工作模式；在所述第一工作模式下，所述可编辑逻辑控制器操控所述第一电磁阀和第二电磁阀开启，然后记录并比对所述第一流量计反馈第一流量数据和所述第二流量计反馈的第二流量数据，并且当所述第一流量数据和所述第二流量数据相等或相差第一预设偏离值时使所述第一电磁阀和第二电磁阀关闭，开启所述重量计记录所述重量计反馈的第一重量数据；在所述第二工作模式下，所述可编辑逻辑控制器操控所述第一电磁阀关闭、所述第二电磁阀开启、所述振动电机开启，然后记录所述第二流量计反馈的第三流量数据并将所述第三流量数据与所述第二流量数据进行比对，并且当所述第三流量数据和所述第二流量数据相等或相差第二预设偏离值时使所述振动电机关闭，开启所述重量计并记录所述重量计反馈的第二重量数据。2.根据权利要求1所述的无人值守的...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛赟，苗军，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32