专利名称：便携式地表坡面径流流量监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连续收集地表坡面泥水的径流流量和含沙量的 测量仪，特别涉及一种便携式地表坡面径流流量监测仪。
技术背景在已有技术中，地表坡面泥水的径流流量和含沙量的测量， 一般是 用专用的收集器收集自然降雨或人工降雨地表坡面的泥水，然后通过管 道送给径流流量测量仪，通过该测量仪检测出泥水的管径流量和流量中泥沙的含量。中国专利200610113386.2公布了一种测量装置，它主要由 一个引流管与一个称量管柔性相连构成，称量管通过一个钢丝吊接在一 个拉力传感器上，泥水通过引流管引入称量管后排出，当泥水通过称量 管时，由拉力传感器给出径流流量的称重信号；在引流管中设有一个泥 沙感应器，由泥沙感应器给出泥水含沙量的检测信号，通过称量信号和 含沙量信号与标定曲线的对照后，即可得出径流流量和含泥沙量等测量 参数。该装置的主要缺点有 一是引流管中带有一个下降弯道，容易受 泥水势能的影响，造成称量的不准确，二是引流管与称量管之间和称量 管与传感器之间都为柔性连接，使结构不能稳定地固定，容易使调好的 的仪器在运输颠颇中发生结构变化，给现场安装调试带来麻烦，也不便 于携带；三是称量管与引流管和称重传感器的柔性连接使称量标定为非 线性，因此，标定较为麻烦。 实用新型内容本实用新型的目的是针对已有技术中的缺点，提供一种便携式地表 坡面径流流量监测仪，使其克服已有技术中缺点，提高测量准确度和简 化标定。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下它包括一个矩形框架，在框架上方设有一个承水斗，该承水斗具有一个水平横置的承接槽，该承接槽的一端槽口封闭、 一端槽口开放，并且在其开放口连有一个导向斗，该导向斗的上部是一个横置的u形框， 该u形框的开口与承接槽的开放口对接，在该u形框的下口连接一个下圆弧反向导槽，在该反向导槽的出口设有一个斜置的称量管，该称量管 的上口通过一个管接头与反向导槽套接，并通过与其固联的一根钢轴支 撑，该钢轴安装在一付轴架上，在所述的称量管下口处设有一个称量架， 在该称量架上固定一个拉力称重传感器，所述称量管的下口通过一个钢 柱吊接在一个所述拉力称重传感器上。本实用新型进一步改进的技术方案如下 所述拉力称重传感器为一个压力应变传感器。所述的承接槽为前小后大的簸箕状,并且槽底面为前低后高的斜面。 通过上述技术方案可以看出，本实用新型将已有的引流管改变为一 个具有一个承接槽和一个导向斗相连的承水斗，被测的水流经过承接槽后可减小其势能，再经过导向斗后可降低水流的冲力，使被测水流缓缓 流过称量管，从而降低被测水流势能和动能对称量造成的影响，再者， 称量管与承水斗之间的连接为管接头式的钢性连接，并用钢轴结构实现 称量管称量时的上下移动，同时，称量管与传感器之间连接也实现了钢 性连接，故称量结构完全固定，免去了调试的麻烦，便于运输和携带。 上述称量管与承水斗和传感器的钢性连接，还使称量标定变为线性，从 而大大简化了标定测量。因此，本实用新型具有测量准确度高、结构稳 定、调试和标定简单的优点。
图l、本实用新型的整体结构示意图。图2、图1的左视图。 图3、图1的俯视图。
具体实施方式
参见图1 3,它包括一个矩形框架1,在框架上方连接一个承水斗， 该承水斗具有一个水平横置的承接槽2,该承接槽的左侧端槽口封闭、右侧端为开放，并且承接槽最好为左大右小的簸箕状(如图3所示)，便 于承接泥水收集器引出的泥水，承接槽的槽底面为左高右低的斜面(如 图l所示)，便于水流向右侧开放口流出，在该开放口处连有所述的导向 斗3，该导向斗的上部是一个横置的U形框3-1 (如图3所示)，该U形 框的开口与承接槽2的开放口对接，在该U形框的下口连接一个下圆弧 反向导槽3-2,水流在该反向导槽处形成急转弯而反向向下流动，从而 降低水流的冲力，在该反向导槽的出口设有一个斜置的钢性称量管4, 该称量管上口通过一个管接头5与反向导槽3-2上、下套接，并通过一 根钢轴6支撑，该钢轴安装在一付轴架7上，其中钢轴6与管接头底部 焊接在一起，而管接头5与称量管4的上口焊接在一起，这样，管接头 5、称量管4、钢轴6三者就联结为一体结构，钢轴6可以在轴架7上的 轴孔中转动，从而使称量管4可以绕轴6转动，以实现称量管在称量时 的上、下移动，在所述的称量管下口处设有一个称量架8，在称量架上 固定一个拉力称重传感器9,该拉力称重传感器最好采用压力应变称重 传感器,所述称量管4的下口通过一个钢柱10吊接在所述称重传感器的 应力感应端。为了测量泥沙含量，在承水斗中设有一副红外线平面透射 泥沙含量传感器11,该传感器安装承接斗中的一个堰台12上。本仪还具有一个矩形外罩，该外罩上端面设有一个与承接槽2上端 口形状大小相同的开口，外罩扣在矩形框架上，并通过紧固件联结为一 体。该监测仪的工作过程是坡面泥水收集器引出的坡面泥水从上而下 进入承水斗，按图1中的箭头方向，先进入承接槽2降低其势能后顺流 道向右侧流动，经过红外线平面透射泥沙传感器11进入导向斗3，通过 导向斗3的导向，急转弯降低其冲力后反向进入称量管4,最后经过称 量管4而缓缓流出；称量管因流过泥水流量的不同而产生不同的重力， 该重力通过钢柱10传递到压力应变称重传感器9上，该传感器输出该称 量管径流流量的称重信号。用一个数据采集器对压力应变称重传感器9 输出的称重信号和红外线平面透射泥沙传感器11输出的泥沙含量信号 进行采集及处理，然后通过标定换算后即可得出实时的径流流量和泥沙含量等参数。径流流量的标定公式为Y=ax，其中Y为径流流量，a为 斜率，x为径流流量的实际测量值，只要标定两个不同的测量值，计算 出斜率a，即可完成标定。本仪所选用的红外线平面透射泥沙传感器ll 可以感知1 100/立方米的泥沙含量，其相对误差小于5%。
权利要求1、一种便携式地表坡面径流流量监测仪，它包括一个矩形框架(1)，在框架上方设有一个承水斗，该承水斗具有一个水平横置的承接槽(2)，该承接槽的一端槽口封闭、一端槽口开放，并且在其开放口连有一个导向斗(3)，该导向斗的上部是一个横置的U形框(3-1)，该U形框的开口与承接槽的开放口对接，在该U形框的下口连接一个下圆弧反向导槽(3-2)，在该反向导槽的出口设有一个斜置的称量管(4)，该称量管的上口通过一个管接头(5)与反向导槽(3-2)套接，并通过与其固联的一根钢轴(6)支撑，该钢轴安装在一付轴架(7)上，在所述的称量管下口处设有一个称量架(8)，在该称量架上固定一个拉力称重传感器(9)，所述称量管的下口通过一个钢柱(10)吊接在一个所述拉力称重传感器(9)上。
2、 根据权利要求1所述的便携式地表坡面径流流量监测仪，其特征 是所述拉力称重传感器(9)为一个压力应变传感器。
3、 根据权利要求1或2所述的便携式地表坡面径流流量监测仪，其 特征是所述的承接槽(2)为前小后大的簸箕状，并且槽底面为前低后 高的斜面。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式地表坡面径流流量监测仪。它具有一个由承接槽和导向斗相连的承水斗，被测的水流经过该承水斗后可降低被测水流的势能和动能，从而降低其对径流流量称量造成的影响，它还具有一个称量管，称量管与承水斗采用管接头式的钢性连接，并用一个钢轴结构实现称量管称量时的上下移动，所述称量管与传感器之间连接也采用钢性连接，使结构完全固定，便于运输和携带。上述称量管与承水斗和称重传感器的钢性连接，还使称量标定变为线性，大大简化了标定测量。因此，本实用新型具有测量准确度高、结构稳定、调试和标定简单的优点。
文档编号G01N21/59GK201166568SQ20072012637
公开日2008年12月17日 申请日期2007年11月13日 优先权日2007年11月13日
发明者卫鹏森, 雷明奇 申请人:雷明奇