一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其包括內桶、內桶中的浮子以及設置在浮子上方的傘狀分水器；所述浮子上、下分別設置有引導其豎直上、下浮動的上豎軸和下豎軸，所述內桶頂部設置有壓力感應器，所述壓力感應器的壓力感應面與所述浮子的上豎軸頂端位置相對應，所述內桶底部與所述浮子的下豎軸頂端位置相對應；所述傘狀分水器包括進水管、傘狀分水罩和設置在進水管的管體上的一級分水孔，所述進水管的出水端連接在傘狀分水罩頂部，所述傘狀分水罩上的水流匯入內桶中，所述進水管的進水口連通待觀測水源。本實用新型專利技術的有益效果是結構簡單、體積小、使用準確方便。

【技術實現步驟摘要】
一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀
本技術涉及一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，屬于水文觀測徑流泥沙領域。
技術介紹
比重法是水文行業觀測徑流泥沙的重要方法之一，此種觀測方法是通過稱量水樣重量，計算水樣比重和含沙量。如果水樣比重為1(此值為攝氏4度下的標準值)，說明水樣是純凈水，如果比重大于1，說明水里含有一定比例的泥沙。用人工比重法觀測天然徑流的含沙量，需要觀測人員現場將水樣注入比重瓶，并用一定精度的天平秤其重量，再根據預定的轉換系統數計算其泥沙含量。隨著社會發展需要，人工觀測法將逐步被淘汰，取而代之的是自動觀測。現有的用比重瓶法自動測量泥沙儀經過中科院水土保持研究所測試，其泥沙觀測精度可達90％以上。但通過實際應用，該種儀器存在構件較多，安裝操作難度大，使用中容易出現錯位、斷接等問題，還需要進一步改進和完善。鑒于上述種種不便，急需一種不利用比重法也能測量泥沙比重的儀器。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供了一種結構簡單、體積小、使用準確方便的浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀。本技術采用的技術方案如下：一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其包括內桶、內桶中的浮子以及設置在浮子上方的傘狀分水器；所述浮子上、下分別設置有引導其豎直上、下浮動的上豎軸和下豎軸，所述內桶頂部設置有壓力感應器，所述壓力感應器的壓力感應面與所述浮子的上豎軸頂端位置相對應，所述內桶底部與所述浮子的下豎軸頂端位置相對應；所述傘狀分水器包括進水管、傘狀分水罩和設置在進水管的管體上的一級分水孔，所述進水管的出水端連接在傘狀分水罩頂部，所述傘狀分水罩上的水流匯入內桶中，所述進水管的進水口連通待觀測水源。所述浮子的上豎軸在受到浮力作用上浮時觸及壓力感應器的感應面。進一步的，所述一級分水孔設置在進水管垂直于傘狀分水罩頂部的管路上。進一步的，所述傘狀分水器還包括設置在傘狀分水罩頂部的二級分水孔，所述二級分水孔和所述進水管的出水端位置對應。進一步的，所述內桶底部設有內桶出水口，所述內桶出水口的排水量小于或等于所述內桶的進水量。進一步的，在所述內桶底部位于內桶出水口上設置有中空的底托，所述浮子的下豎軸頂端支撐于所述底托上，所述底托上設有和內桶出水口相通的排水孔。進一步的，本方案還包括帶觸控屏的PLC模塊，所述壓力感應器的輸出端接所述帶觸控屏的PLC模塊的輸入端。進一步的，本方案還包括GSM收發模塊，所述帶觸控屏的PLC模塊的輸出端接所述GSM收發模塊的輸入端。進一步的，所述浮子為球形。進一步的，本方案還包括其還包括設置在內桶外部的外桶，所述內桶和外桶之間留有空間，所述外桶底部設有外桶出水口，所述外桶出水口下方設有浮筒室，所述浮筒室內設有浮筒、連接桿和出水口塞堵，所述浮筒室底部設有浮筒室出水口，所述浮筒在浮力作用下通過連接桿控制設置在浮筒室出水口的出水口塞堵的開/合。進一步的，所述浮筒室-的浮筒室出水口下方承接有徑流表室，所述徑流表室內安裝有徑流表，所述徑流表室上設有泄水孔。本技術的有益效果如下：本技術通過浮子的在不同密度的水中浮力不同，利用浮力托舉浮子的高度變化給予浮子上面的壓力傳感器以壓力，實現從密度量變化到壓力量變化的轉化，內桶的進水量比排水量大的設計保證了內桶中的水位始終能托起浮子；浮子的上、下設置有上豎軸和下豎軸，起導向和傳力作用；通過傘狀分水器將被觀測的水均勻引入本觀測儀，被觀測的水通過進水管后，經均布在其上的一級分水孔引流入內桶中，使得引流更加均勻平緩，同時避免水流直接沖擊浮子，使得浮子上下振動，測得讀數不穩，進一步在傘狀分水罩上設二級分水孔，有助于沖刷浮子頂部泥沙；同時浮子設計成球形，該形狀有利于浮子在水中的穩定且由于頂部未弧形，可最大限度減小泥沙堆積在其上面造成的測量失準；將壓力傳感器設置在浮子的正上方，中間可根據需要加裝不同長度的豎軸，這種設計既節省空間又節省材料，簡單直接，無需復雜的傳導裝置，僅需將壓力傳感器固定在浮子上方使其壓力感應面對準上豎軸頂端即可，組裝易操作且時間短。利用浮筒在水中隨浮力上升拉動連接桿開啟出水口塞堵，水位下降后浮筒隨水位下降，出水口塞堵在重力作用下落下關閉外桶出水口，以此完成外桶的自動排水，原理類似自動上水馬桶。同時，所述浮筒上部的連接桿深入至其上方的頂板，借此上下活動不致偏倒。此外，在浮筒室出水口下方安裝有徑流表室，內置徑流表，利用出水沖擊徑流表轉動計數，完成一體化測量。利用帶觸控屏的PLC模塊，觸控屏可以將觀測結果以畫面的形式展現出來，使操作人員不必使用編程器對PLC模塊的邏輯結果進行監控，更加直觀，清晰地查找泥沙流量異常點的信息，方便實用，結構簡單，尺寸大大減小，總體高度減小達50％，不僅減小儀器體積和制造成本，也簡化了儀器組裝程序，自動記錄、處理、顯示測量結果，方便安全，使用PLC模塊通用性廣，擴展能力強。使用GSM收發模塊，可以實現觀測的同時進行遠程收發數據信息，準確定位泥沙流量異常點。附圖說明圖1為本技術的外部結構示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖3為本技術中電路模塊的連接關系圖。圖4為本技術中傘狀分水器和浮子的結構關系示意圖。圖5為本技術中底托的結構放大圖。其中，1外桶、2內桶、3浮子、4-1上豎軸、4-2下豎軸、5內桶出水口、6內外通連接架、7傘狀分水器、7-1進水管、7-2傘狀分水罩、7-3一級分水孔、7-4二級分水孔、8壓力感應器、9帶觸控屏的PLC模塊、10底托、11排水孔、12外桶出水口、13GSM收發模塊、14-1浮筒、14-2浮筒室、14-3浮筒室出水口、15連接桿、16出水口塞堵、17徑流表、18徑流表室、19泄水孔、20漏斗型匯水口。具體實施方式下面結合圖1～圖5和具體實施例對本技術的工作過程和實現方式做進一步說明。如圖1～圖5所示，本實施例涉及一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其包括內桶2、內桶2中的浮子3以及設置在浮子3上方的傘狀分水器7；所述浮子3上、下分別設置有引導其豎直上、下浮動的上豎軸4-1和下豎軸4-2，所述內桶2頂部設置有壓力感應器8，所述壓力感應器8的壓力感應面與所述浮子3的上豎軸4-1頂端位置相對應，所述內桶2底部與所述浮子3的下豎軸4-2頂端位置相對應；所述傘狀分水器7包括進水管7-1、傘狀分水罩7-2和設置在進水管7-1的管體上的一級分水孔7-3，所述進水管7-1的出水端連接在傘狀分水罩7-2頂部，所述傘狀分水罩7-2上的水流匯入內桶2中，所述進水管7-1的進水口連通待觀測水源。所述浮子3的上豎軸4-1在受到浮力作用上浮時觸及壓力感應器8的感應面。進一步的，所述一級分水孔7-3設置在進水管7-1垂直于傘狀分水罩7-2頂部的管路上。進一步的，所述傘狀分水器7還包括設置在傘狀分水罩7-2頂部的二級分水孔7-4，所述二級分水孔7-4和所述進水管7-1的出水端位置對應。進一步的，所述內桶2底部設有內桶出水口5，所述內桶出水口5的排水量小于或等于所述內桶2的進水量。進一步的，在所述內桶2底部位于內桶出水口5上設置有中空的底托10，所述浮子3的下豎軸4-2頂端支撐于所述底托10上，所述底托10上設有和內桶出水口5相通的排水孔11。進一步的，本方案還包括帶觸控屏的PLC模塊9，所述壓力感應器8的輸出端接所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其特征在于：其包括內桶（2）、內桶（2）中的浮子（3）以及設置在浮子（3）上方的傘狀分水器（7）；所述浮子（3）上、下分別設置有引導其豎直上、下浮動的上豎軸（4?1）和下豎軸（4?2），所述內桶（2）頂部設置有壓力感應器（8），所述壓力感應器（8）的壓力感應面與所述浮子（3）的上豎軸（4?1）頂端位置相對應，所述內桶（2）底部與所述浮子（3）的下豎軸（4?2）頂端位置相對應；所述傘狀分水器（7）包括進水管（7?1）、傘狀分水罩（7?2）和設置在進水管（7?1）的管體上的一級分水孔（7?3），所述進水管（7?1）的出水端連接在傘狀分水罩（7?2）頂部，所述傘狀分水罩（7?2）上的水流匯入內桶（2）中，所述進水管（7?1）的進水口連通待觀測水源。

【技術特征摘要】
1.一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其特征在于：其包括內桶（2）、內桶（2）中的浮子（3）以及設置在浮子（3）上方的傘狀分水器（7）；所述浮子（3）上、下分別設置有引導其豎直上、下浮動的上豎軸（4-1）和下豎軸（4-2），所述內桶（2）頂部設置有壓力感應器（8），所述壓力感應器（8）的壓力感應面與所述浮子（3）的上豎軸（4-1）頂端位置相對應，所述內桶（2）底部與所述浮子（3）的下豎軸（4-2）頂端位置相對應；所述傘狀分水器（7）包括進水管（7-1）、傘狀分水罩（7-2）和設置在進水管（7-1）的管體上的一級分水孔（7-3），所述進水管（7-1）的出水端連接在傘狀分水罩（7-2）頂部，所述傘狀分水罩（7-2）上的水流匯入內桶（2）中，所述進水管（7-1）的進水口連通待觀測水源。2.根據權利要求1所述的一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其特征在于：所述一級分水孔（7-3）設置在進水管（7-1）垂直于傘狀分水罩（7-2）頂部的管路上。3.根據權利要求1或2所述的一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其特征在于：所述傘狀分水器（7）還包括設置在傘狀分水罩（7-2）頂部的二級分水孔（7-4），所述二級分水孔（7-4）和所述進水管（7-1）的出水端位置對應。4.根據權利要求3所述的一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其特征在于：所述內桶（2）底部設有內桶出水口（5），所述內桶出水口（5）的排水量小于或等于所述內桶（2）的進水量。5.根據權利要求4所述的一種浮力式小區徑流泥沙自動觀測儀，其特征在于：在所述內桶（2）底部位于內桶出水...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周慶華，李軍，呂寶良，田國純，黨桐，周輝，張之韜，
申請(專利權)人：周慶華，李軍，
類型：新型
國別省市：河北,13