一种浅层淤积底泥厚度测量装置的制作方法

本实用新型涉及土木工程、水利工程和海洋工程等勘测技术领域，具体涉及一种浅层淤积底泥厚度测量装置，适用于水域中新近淤积的表层底泥厚度的测量。

背景技术：

河流、湖泊、水库、山塘及池塘、沟渠等水域中底泥的不断淤积将逐渐影响水域防洪、排涝、灌溉、航运、供水及生态等原有功能，水域管理部门需要对水域进行影响评价及管控，当底泥淤积厚度达到或超过水域的承载能力时需及时进行清淤，恢复水域的功能。水域中底泥厚度的测量是重要环节。

水域中淤积底泥是逐渐淤积形成，下部底泥由于淤积时间长而相对较密实，上部底泥则相对松散且部分呈悬浮状，目前水域中底泥厚度的测量主要有测杆法和gps测量等方法，这些测量方法对于淤积底泥的上下边界确定主要通过手感、眼力等人的主观行为进行判断，与淤积底泥实际上下边界较难相符，致使测量结果误差较大；针对此情况，本实用新型提出了通过可视画面判断水域中淤积底泥上下边界，从而精确测量淤积底泥厚度的测量装置及其使用方法，本实用新型研究有迫切的现实意义。

技术实现要素：

为了提高水域中淤积底泥厚度的测量精度，减少清淤方量计量中的纠纷，本实用新型提供了一种浅层淤积底泥厚度测量装置，该装置结构原理简单，操作方便快捷。

本实用新型浅层淤积底泥厚度测量装置的具体方案为：

一种浅层淤积底泥厚度测量装置，包括测量装置和施力装置，所述测量装置包括切割头、密闭容器、刻度尺、摄像头、摄像头固定架、数据传输线和接收控制器，所述施力装置包括施力杆接头和施力杆，所述切割头为楔形切割头，所述密闭容器一侧为透明板，所述刻度尺安装在透明板上，所述密闭容器与透明板相邻的侧壁上安装有光扩散板，所述密闭容器相对于透明板的另一侧设有开口，所述开口安装有摄像头固定架，所述摄像头固定架上安装有摄像头，所述摄像头的镜头朝向着透明板的方向，所述密闭容器底部外侧设有连接块，所述连接块设有螺纹连接头，所述密闭容器底部通过卡槽固定在切割头上。

所述摄像头固定架包括密封板，所述密封板通过固定螺栓安装在密闭容器上，所述密闭容器和密封板之间设有密封垫片。通过密封板和密封垫片的设置可以保证密闭容器的密封性，使进入水域时水和泥不渗入密闭容器内，确保摄像头处于正常工作环境中；通过固定螺栓安装使摄像头固定架的安装拆卸较为方便。

所述摄像头固定架上安装有光源，所述光源前安装有导光板，所述导光板和光扩散板配合设置（所述导光板把光反射到密闭容器侧壁光扩散板内，通过光扩散板把光投射到透明板和刻度尺）。由于密闭容器在测量时置于底泥或底质层中，密闭容器内为黑暗条件，因此加入了光源能够让摄像头的成像更好；同时利用导光板和光扩散板使入射光充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果，使点光源转变为面光源，使成像时在拍摄画面内不形成光斑，避免强光影响拍摄效果。

所述摄像头带有光敏感应器，所述摄像头凸出摄像头固定架外缘约1～2mm。光敏感应器能感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号，通过简单电子线路放大处理，可以控制摄像头的自动曝光，使摄像头在微弱的光线环境下也易于成像；摄像头凸出摄像头固定架外缘使在拍摄时摄像头扩散角内无遮挡。

所述施力杆和连接块之间通过螺纹连接头连接，所述施力杆之间通过施力杆接头相连，施力杆为壁厚2.2mmdn15镀锌钢管制得的施力杆。使得施力杆和施力杆接头可拆卸，方便运输，同时可通过多根施力杆和施力杆接头的连接使密闭容器进入各种测量深度的水体、底泥或底质层中；壁厚2.2mmdn15镀锌管使施力杆重量较轻，而在使用时强度足够，不会折断。

所述刻度尺设于密闭容器的内部，所述刻度尺除刻度线、数字和长度单位等刻度记号外其余均为透明，所述刻度尺的分度值为1mm。刻度尺在密闭容器内部能够尽量避免刻度尺磨损，而且使得结果更加清楚，刻度尺除刻度记号外透明使刻度尺的存在不影响密闭容器外水体、底泥及底质土层的可视效果。

所述接收控制器为手机，所述手机为内存不低于128g的手机，所述接收控制器用于监视画面、拍摄和储存照片。因为手机现在大多数人都随身携带，不需要使用特殊的接收控制器，使用更加方便，同时手机容量应能满足野外连续拍摄1天存储彩色照片及在拍摄后期不影响手机使用速度需要。

上述的浅层淤积底泥厚度测量装置的使用方法，包括如下步骤：

（1）把安装有刻度尺、光源及摄像头的密闭容器通过卡槽安装在楔形切割头上端，按测量深度需要组装施力杆，在测量点位处把测量装置竖直朝下压入；

（2）用力静压使施力杆竖直向下，楔形切割头排开水体、底泥直至完全进入底质层；

（3）当楔形切割头完全进入底质层后，静止1～2分钟，通过摄像头、数据传输线及接收控制器（手机）呈现的可视画面观察密闭容器外水体、底泥、底质层及其刻度值，画面清晰后启动接收控制器（手机）拍摄，如照片模糊，则重新启动接收控制器（手机）拍摄，直至照片清晰完整；

（4）竖直提起施力杆，在施力杆提升过程中应始终保持向上提升状态直至测量装置完全出露水面；按需要拆卸施力杆，整理测量装置，做好测量记录；

（5）循环步骤（1）-（4）至完成测量工作。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置，结构较为简单、制造成本低，同时使用方便；且本装置在测量时基本不耗费材料，操作方便快捷。

2、本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置，采用测量装置底部的楔形切割头排开底泥，能够让密闭容器更轻松的进入水体、底泥和底质层。

3.本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置，采用在密闭容器一侧安装透明板，通过透明板可以清晰区分水体、底泥和底质层的分界面。

4、本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置，充分利用了摄像头与接收控制器（手机）的可视及拍摄功能，同时加入光源能够让摄像头成像更好，当楔形切割头向下静压且完全进入底质层时立即停止向下静压，使淤积底泥上下边界均在密闭容器侧壁范围内，确保测得淤积底泥厚度。

5、本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置，手机的使用，不需要使用特殊的接收控制器，使用更加方便。

附图说明

图1是本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置的结构示意图；

图2是图1a-a剖面示意图；

图3是本实用新型一种浅层淤积底泥厚度测量装置的摄像头及其固定架部分结构示意图；

图中标号为：1-施力杆；2-施力杆接头；3-螺纹连接头；4-连接块；5-卡槽；6-切割头；7-透明板；8-刻度尺；9-密闭容器；10-摄像头固定架；11-摄像头；12-密封板；13-固定螺栓；14-密封垫片；15-光源；16-导光板；17-数据传输线；18-接收控制器；19-光扩散板。

具体实施方式

下面结合图1-3进行进一步的描述：

一种浅层淤积底泥厚度测量装置，包括测量装置和施力装置，测量装置包括切割头6、密闭容器9、刻度尺8、摄像头11、摄像头固定架10、数据传输线17和接收控制器18，施力装置包括施力杆接头2和施力杆1，密闭容器9一侧为透明板7，刻度尺8安装在透明板7上，所述密闭容器9与透明板7相邻的侧壁上安装有光扩散板19，密闭容器9相对于透明板7的另一侧设有开口，开口处安装有摄像头固定架10，摄像头11安装在摄像头固定架10上，摄像头11的镜头朝向着透明板7的方向，密闭容器9底部外侧设有连接块4，连接块4连接有螺纹连接头3，密闭容器9底部通过卡槽5固定在切割头6上。

摄像头固定架10包括密封板12，密封板12通过固定螺栓13安装在密闭容器9上，密闭容器9和密封板12之间设有密封垫片14。通过密封板12和密封垫片14的设置可以保证密闭容器9的密封性，使进入水域时水和泥不渗入密闭容器9内，确保摄像头11处于正常工作环境中；通过固定螺栓13安装使摄像头固定架10的安装拆卸较为方便。

摄像头固定架10上安装有光源15，光源15前安装有导光板16，导光板16好热光扩散板19配合设置（导光板16把光反射到密闭容器9侧壁光扩散板19内，通过光扩散板19把光投射到透明板7和刻度尺8）。由于密闭容器9在测量时置于底泥或底质层中，密闭容器9内为黑暗条件，因此加入了光源15能够让摄像头11的成像更好；同时利用导光板16和光扩散板19使入射光充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果，使点光源转变为面光源，使成像时在拍摄画面内不形成光斑，避免强光影响拍摄效果。

摄像头11带有光敏感应器，摄像头11凸出摄像头固定架10外缘约1～2mm。光敏感应器能感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号，通过简单电子线路放大处理，可以控制摄像头11的自动曝光，使摄像头11在微弱的光线环境下也易于成像；摄像头11凸出摄像头固定架10外缘使在拍摄时摄像头11扩散角内无遮挡。

施力杆1和连接块4之间通过螺纹连接头3连接，施力杆1之间通过施力杆接头2相连，施力杆1采用壁厚2.2mmdn15镀锌管制作。使得施力杆1和施力杆接头2可拆卸，方便运输，同时可通过多根施力杆1和施力杆接头2的连接能够使密闭容器9进入各种测量深度的水体、底泥或底质层中；壁厚2.2mmdn15镀锌管使施力杆1重量较轻，而在使用时强度足够，不会折断。

密闭容器9底部通过卡槽5固定在切割头6上（图1中显示了具体的连接方式，即密闭容器9或切割头6一方带有卡槽5，另一方带有凸块）连接；使得密闭容器9和切割头6之间可拆卸，方便运输，在需要使用时安装。

刻度尺8设于密闭容器9的内部，刻度尺8除刻度线、数字和长度单位等刻度记号外其余均为透明，刻度尺8的分度值为1mm。刻度尺8在密闭容器9内部能够尽量避免刻度尺8磨损，而且使得结果更加清楚，刻度尺除刻度记号外透明使刻度尺8的存在不影响密闭容器9外水体、底泥及底质土层的可视效果。

接收控制器18为手机（手机内存不低于128g），接收控制器18用于监视画面、拍摄和储存照片，因为手机现在大多数人都随身携带，不需要使用特殊的接收控制器18，使用更加方便。

上述的浅层淤积底泥厚度测量装置的使用方法，包括如下步骤：

1、把安装有刻度尺8、光源15及摄像头11的密闭容器9通过卡槽安装在楔形切割头6上端，按测量深度需要组装施力杆1，在测量点位处把测量装置竖直朝下插入。

2、用力静压使施力杆1竖直向下，楔形切割头6排开水体、底泥直至完全进入底质层。

3、当楔形切割头6完全进入底质层后，静止1～2分钟，通过摄像头11、数据传输线17及接收控制器18（手机）呈现的可视画面观察密闭容器外水体、底泥、底质层及其刻度值，画面清晰后启动接收控制器18（手机）拍摄，如照片模糊，则重新启动接收控制器18（手机）拍摄，直至照片清晰完整。

4、竖直提起施力杆1，在施力杆1提升过程中应始终保持向上提升状态直至测量装置完全出露水面；按需要拆卸施力杆1，整理测量装置，做好测量记录。

5、循环1-4进行各设计测量点的测量工作。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。