一種通過渾水密度測量泥沙濃度的方法技術

本發明專利技術涉及一種通過渾水密度測量泥沙濃度的方法，其包括以下步驟：1）準備階段：①稱量作為沙樣的泥沙質量MS，并放入一容器中，測量清水體積VW，倒入所述容器中，攪拌成渾水；②測量步驟①獲取的渾水體積V，計算渾水中泥沙體積VS＝V-VW；③計算泥沙密度ρs＝Ms/Vs；2）測試階段：①稱量待測渾水質量M，測量待測渾水的體積V；②計算渾水密度ρ＝M/V和清水密度ρW＝MWVW；③計算獲得泥沙體積濃度CV＝(ρ-ρW)(ρS-ρW)。本發明專利技術可以應用在渾水河流、水電站、水泵站等泥沙濃度測量，有壓流動、明渠流動中模擬試驗裝置中的泥沙濃度測量和各種濃度測量儀器的標定，包含固體顆粒在內的所有固液兩相流的固體顆粒濃度測量中。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及，其包括以下步驟：1）準備階段：①稱量作為沙樣的泥沙質量MS，并放入一容器中，測量清水體積VW，倒入所述容器中，攪拌成渾水；②測量步驟①獲取的渾水體積V，計算渾水中泥沙體積VS＝V-VW；③計算泥沙密度ρs＝Ms/Vs；2）測試階段：①稱量待測渾水質量M，測量待測渾水的體積V；②計算渾水密度ρ＝M/V和清水密度ρW＝MWVW；③計算獲得泥沙體積濃度CV＝(ρ-ρW)(ρS-ρW)。本專利技術可以應用在渾水河流、水電站、水泵站等泥沙濃度測量，有壓流動、明渠流動中模擬試驗裝置中的泥沙濃度測量和各種濃度測量儀器的標定，包含固體顆粒在內的所有固液兩相流的固體顆粒濃度測量中。【專利說明】
本專利技術涉及一種泥沙濃度測量方法，特別是關于。
技術介紹
在我們的日常生活、工農業生產及科學研究工作中，經常需了解或測量兩種或兩種以上不同介質混合在一起后各自所占的比例，在液體中常用濃度來表述。例如，含有泥沙顆粒的渾水，常需要測量這些泥沙顆粒在水中的濃度。濃度有兩種主要表達方式，即體積濃度和質量濃度。就泥沙濃度而言，體積濃度Cv是渾水中泥沙所占體積與渾水總體積之比，而質量濃度Cm則是渾水中泥沙質量與渾水總質量之比。在工程實踐中，我國的工程技術人員常用單位體積渾水的含沙質量C’μ (Cm = Ms/V，其中V是渾水體積，Ms是渾水中泥沙質量)來表述渾水中泥沙顆粒的濃度，稱之為含沙量，其常用單位是kg/m3。在含沙濃度測量中，通用的方法為稱重法:取體積為V的含有泥沙顆粒的渾水，采用過濾等方法濾掉絕大部分水份后，再進行烘干、稱重，獲得泥沙顆粒質量Ms，即可以計算出含沙量C’M(C’μ = Ms/V)，在上述測量方式中，只測量了含沙量C’ M，并沒有測量泥沙密度P s,只籠統采用石英沙密度2650kg/m3來近似計算渾水體積濃度Cv (Cv = C’ M/ P s)。上述的稱重法存在以下三方面不足:1、如果泥沙等固體顆粒的礦物質種類不同，各種礦物質的比例不同，其密度會不同，籠統用石英沙密度代替含有不同礦物質泥沙的密度勢必因其不確定性而帶來很大的誤差；泥沙的過濾需非常細致、謹慎，稍有不慎都可能因泥沙的帶入、帶出而增加測試誤差。2、操作過程煩瑣，勞動強度大。3、由于泥沙的過濾、烘干非常煩瑣、耗時，常需一冗長的測量過程，測量結果不可能即測即得，只能先取樣，再選擇時機測量確定C’M，使得試驗后很長時間都無法獲得濃度或含沙量值，測試過程中有錯誤也無法及時發現。隨著測試技術的發展進步，泥沙濃度測量采用實時在線監測已成為發展趨勢。就目前而言，已有超聲波衰減法、光電法(紅外線法)和Y射線法等多種濃度測量方式。在這些測量方式中，其測量結果多為體積濃度或質量濃度，要換算成我國常用的含沙量C’ M，還需用泥沙密度03進行換算((:\ = (；.P s)，有必要精確測量ps。盡管組成泥沙顆粒的礦物質密度是確定的、可測的，但是有多種不同礦物質顆粒以確定但未知具體比例組合成泥沙時，其密度不確定，因此不能計算獲得，只能測量。但是，泥沙顆粒間有間隙，該間隙還因粒徑、級配不同和壓實度不同而不同，故無法在大氣中準確測量泥沙密度。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種操作簡單、測量精度高和測試結果即測即得的通過渾水密度測量泥沙濃度的方法。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案:，其包括以下步驟:1)準備階段:獲取泥沙密度P S:①稱量作為沙樣的泥沙質量Ms，并放入一容器中，測量清水體積Vw，倒入所述容器中，攪拌成渾水；②測量步驟①獲取的渾水體積V，計算渾水中泥沙體積Vs = V-Vff 計算泥沙密度P s = Ms/Vs ;2)測試階段:測量計算各種礦物質種類及礦物質比例與步驟I)中步驟①所述沙樣基本一致的渾水中的泥沙體積濃度Cv:①稱量待測渾水質量M，測量待測渾水的體積V;②計算渾水密度P =M/V和清水密度【權利要求】1.，其包括以下步驟: 1)準備階段:獲取泥沙密度PS ①稱量作為沙樣的泥沙質量Ms，并放入一容器中，測量清水體積Vw，倒入所述容器中，攪拌成渾水； ②測量步驟①獲取的渾水體積V，計算渾水中泥沙體積Vs= V-Vff ； ③計算泥沙密度P 2.如權利要求1所述的，其特征在于:能夠將泥沙體積濃度Cv換算成行業內常用的含沙量C’ μ:3.如權利要求1或2所述的，其特征在于:所述步驟I)中的泥沙體積濃度cV的推導過程如下: HS HW 泥沙在渾水中所占體積Vs為: 4.如權利要求1或2所述的，其特征在于--獲取泥沙質量Ms和待測渾水質量M時，采用標準稱重設備稱重獲得。5.如權利要求3所述，其特征在于:獲取清水體積Vw和渾水體積V時，采用計量容積的標準容積筒桶計量獲得。【文檔編號】G01N9/04GK103512829SQ201310507701【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日 【專利技術者】徐洪泉, 余江成, 劉娟, 陸力, 馬素萍, 孟曉超, 張海平, 張建光, 朱雷 申請人:中國水利水電科學研究院, 北京中水科水電科技開發有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過渾水密度測量泥沙濃度的方法，其包括以下步驟：1）準備階段：獲取泥沙密度ρS①稱量作為沙樣的泥沙質量MS，并放入一容器中，測量清水體積VW，倒入所述容器中，攪拌成渾水；②測量步驟①獲取的渾水體積V，計算渾水中泥沙體積VS＝V?VW；③計算泥沙密度ρs＝Ms/Vs；2）測試階段：測量計算各種礦物質種類及礦物質比例與步驟1）中步驟①所述沙樣基本一致的渾水中的泥沙體積濃度CV①稱量待測渾水質量M，測量待測渾水的體積V；②計算渾水密度ρ＝M/V和清水密度③計算獲得泥沙體積濃度FDA0000401163730000011.jpg,FDA0000401163730000012.jpg

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐洪泉，余江成，劉娟，陸力，馬素萍，孟曉超，張海平，張建光，朱雷，
申請(專利權)人：中國水利水電科學研究院，北京中水科水電科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：