一种山洪水沙灾害用泥沙粒径分布自动监测装置

1.本发明涉及粒径监测装置技术领域，尤其涉及一种山洪水沙灾害用泥沙粒径分布自动监测装置。


背景技术：

2.山洪水常常挟带大量泥沙，而泥沙是河流自调节的重要因素，泥沙颗粒分析是泥沙研究中的基础工作，主要为河流演变、水生态环境及地质地貌等研究提供基础信息。其粒径分析方法有很多，包括设备简单、结果直观的筛分法以及测试速度快的激光法。
3.现今对山洪水沙灾害的泥沙粒径分析过程，多采用在发生地取样，事后在检测机构进行检测，该检测方式耗费时间长，出检测报告慢，且山洪发生的各个时间段，泥沙粒径可能会出现改变，即需要多次取样，大大增加了取样人员的取样难度，且因处于危险事故场所作业，对取样人员也可能会造成伤害。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种山洪水沙灾害用泥沙粒径分布自动监测装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种山洪水沙灾害用泥沙粒径分布自动监测装置，包括泥沙管，所述泥沙管外侧固定连接有侧固定块，所述侧固定块另一端固定连接有夹持板，所述夹持板之间固定连接有横梁，所述夹持板外侧固定连接有电机座，所述电机座上端设置有旋转电机，所述旋转电机输出端传动连接有两个相互啮合的传动齿轮，所述夹持板内侧设置有与传动齿轮固定连接的传动盘，所述传动盘上开设有贯穿孔，所述夹持板之间设置有用以监测泥沙粒径的监测机构。
7.优选地，所述监测机构包括监测器，所述监测器上端固定连接有线缆，所述线缆两侧设置有滑动夹块，所述滑动夹块连接在倾斜条块上，所述倾斜条块上开设有滑动内槽，所述滑动夹块滑动连接在滑动内槽上，所述倾斜条块另一端通过铰接座转动连接在上旋转块外侧，所述倾斜条块下端设置有倾斜块，所述倾斜块固定连接在上旋转块外侧，所述上旋转块外侧连接有用于限制上旋转块移动的限位件。
8.优选地，所述限位件包括升降条，所述升降条一端贯穿上旋转块固定连接在下旋转块外侧，所述升降条外侧套设有水平滑块，所述夹持板内侧固定连接有滑轨块，所述水平滑块一侧滑动连接在滑轨块上，所述水平滑块另一侧滑动连接在升降条外侧，所述上旋转块外侧固定连接有侧柱，所述侧柱转动连接在贯穿孔内。
9.优选地，所述夹持板一侧固定连接有限位滑板，所述限位滑板之间设置有盛沙盒，所述盛沙盒外侧固定连接有侧轨块，所述限位滑板一侧滑动连接在侧轨块内，所述盛沙盒外侧开设有落沙槽，所述盛沙盒外侧对称固定连接有推沙挡块，所述落沙槽内滑动连接有推沙块，所述推沙块一侧固定连接有推沙条，所述推沙块另一侧固定连接有推沙弹簧，所述
推沙弹簧另一端固定连接在盛沙盒底端，所述盛沙盒外侧连接有用以过滤泥沙的翻转组件。
10.优选地，所述盛沙盒下端固定连接有斜滑架，所述斜滑架上开设有滑动内槽，所述下旋转块下端固定连接有斜连接杆，所述斜连接杆一端固定连接有滑柱，所述滑柱滑动连接在滑动内槽内。
11.优选地，所述翻转组件包括翻转架，所述翻转架上固定连接有滤网，所述滤网一侧固定连接有铰接座，所述翻转架通过铰接架连接在盛沙盒上端，所述翻转架一侧转动连接有重力盖板，所述翻转架转动连接在贯穿轴外侧，所述贯穿轴两端固定连接有固定条，所述固定条一端固定连接在夹持板外侧，所述贯穿轴外侧套设有翻转弹簧，所述翻转弹簧一端固定连接在翻转架外侧，所述翻转弹簧另一端固定连接在固定条内侧，所述泥沙管外侧开设有翻转槽，所述翻转架设置在翻转槽外侧。
12.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
13.1、本技术通过采用泥沙管结构，利用泥沙管接入传输山洪水的管道，配合滤网可远距离将山洪水内的泥沙进行过滤监测，利用翻转架封隔在泥沙管内，实现固液分离，降低对监测结果的影响，同时利用推沙条能够将上次监测后盛沙盒内的沙粒进行清理，避免沙粒堆积，确保每次监测前时，盛沙盒内无沙粒残留，结构具有合理性。
14.2、本技术通过采用盛沙盒结构，利用盛沙盒在下旋转块带动下，使得由滤网落入盛沙盒内的沙粒均匀平铺在其表面，使得在监测器下压时，沙粒不会堆积，提高监测器激光检测的效果，利用倾斜条块使得在上旋转块与下旋转块对接过程中，利用下旋转块对推沙块进行推动，使得监测器与盛沙盒分离，完成监测后的沙粒清理，方便进行下一次监测，该监测为实时监测，可通过控制旋转电机的转动速率，来控制相邻监测的时间差，同时由于设置有两个泥沙管，即单次监测可产生两份监测数据，可根据对比进行筛查，若数据相差较大，则舍弃该组数据，若数据相差较小，则可取平均值，该设备可大大提高泥沙粒径监测的精确度。
附图说明
15.图1示出了根据本发明实施例提供的监测装置整体的结构示意图；
16.图2示出了根据本发明实施例提供的夹持板之间的连接结构示意图；
17.图3示出了根据本发明实施例提供的水平滑块连接的结构示意图；
18.图4示出了根据本发明实施例提供的升降条连接的爆炸结构示意图；
19.图5示出了根据本发明实施例提供的盛沙盒的爆炸结构示意图；
20.图6示出了根据本发明实施例提供的监测器连接的结构示意图；
21.图7示出了根据本发明实施例提供的翻转槽的结构示意图；
22.图8示出了根据本发明实施例提供的翻转架的爆炸结构示意图。
23.图例说明：
24.1、泥沙管；2、侧固定块；3、夹持板；4、电机座；5、旋转电机；6、传动齿轮；7、固定条；8、横梁；9、滑轨块；10、水平滑块；11、升降条；12、倾斜条块；13、监测器；14、限位滑板；15、翻转弹簧；16、贯穿轴；17、滤网；18、翻转架；19、铰接架；20、盛沙盒；21、上旋转块；22、侧轨块；23、铰接座；24、推沙挡块；25、斜滑架；26、推沙弹簧；27、推沙条；28、推沙块；29、落沙槽；30、
侧柱；31、倾斜块；32、滑动内槽；33、滑动夹块；34、线缆；35、下旋转块；36、斜连接杆；37、滑柱；38、传动盘；39、贯穿孔；40、翻转槽；41、重力盖板。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：
27.一种山洪水沙灾害用泥沙粒径分布自动监测装置，包括泥沙管1，泥沙管1外侧固定连接有侧固定块2，侧固定块2另一端固定连接有夹持板3，夹持板3之间固定连接有横梁8，夹持板3外侧固定连接有电机座4，电机座4上端设置有旋转电机5，旋转电机5输出端传动连接有两个相互啮合的传动齿轮6，夹持板3内侧设置有与传动齿轮6固定连接的传动盘38，传动盘38上开设有贯穿孔39，夹持板3之间设置有用以监测泥沙粒径的监测机构。监测机构包括监测器13，监测器13上端固定连接有线缆34，线缆34两侧设置有滑动夹块33，滑动夹块33连接在倾斜条块12上，倾斜条块12上开设有滑动内槽32，滑动夹块33滑动连接在滑动内槽32上，倾斜条块12另一端通过铰接座23转动连接在上旋转块21外侧，倾斜条块12下端设置有倾斜块31，倾斜块31固定连接在上旋转块21外侧，上旋转块21外侧连接有用于限制上旋转块21移动的限位件。限位件包括升降条11，升降条11一端贯穿上旋转块21固定连接在下旋转块35外侧，升降条11外侧套设有水平滑块10，夹持板3内侧固定连接有滑轨块9，水平滑块10一侧滑动连接在滑轨块9上，水平滑块10另一侧滑动连接在升降条11外侧，上旋转块21外侧固定连接有侧柱30，侧柱30转动连接在贯穿孔39内。夹持板3一侧固定连接有限位滑板14，限位滑板14之间设置有盛沙盒20，盛沙盒20外侧固定连接有侧轨块22，限位滑板14一侧滑动连接在侧轨块22内，盛沙盒20外侧开设有落沙槽29，盛沙盒20外侧对称固定连接有推沙挡块24，落沙槽29内滑动连接有推沙块28，推沙块28一侧固定连接有推沙条27，推沙块28另一侧固定连接有推沙弹簧26，推沙弹簧26另一端固定连接在盛沙盒20底端，盛沙盒20外侧连接有用以过滤泥沙的翻转组件。盛沙盒20下端固定连接有斜滑架25，斜滑架25上开设有滑动内槽32，下旋转块35下端固定连接有斜连接杆36，斜连接杆36一端固定连接有滑柱37，滑柱37滑动连接在滑动内槽32内。翻转组件包括翻转架18，翻转架18上固定连接有滤网17，滤网17一侧固定连接有铰接座23，翻转架18通过铰接架19连接在盛沙盒20上端，翻转架18一侧转动连接有重力盖板41，翻转架18转动连接在贯穿轴16外侧，贯穿轴16两端固定连接有固定条7，固定条7一端固定连接在夹持板3外侧，贯穿轴16外侧套设有翻转弹簧15，翻转弹簧15一端固定连接在翻转架18外侧，翻转弹簧15另一端固定连接在固定条7内侧，泥沙管1外侧开设有翻转槽40，翻转架18设置在翻转槽40外侧。
28.具体的，如图3所示，监测机构包括监测器13，监测器13上端固定连接有线缆34，线缆34两侧设置有滑动夹块33，滑动夹块33连接在倾斜条块12上，倾斜条块12上开设有滑动内槽32，滑动夹块33滑动连接在滑动内槽32上，倾斜条块12另一端通过铰接座23转动连接在上旋转块21外侧，倾斜条块12下端设置有倾斜块31，倾斜块31固定连接在上旋转块21外侧，上旋转块21外侧连接有用于限制上旋转块21移动的限位件。限位件包括升降条11，升降
条11一端贯穿上旋转块21固定连接在下旋转块35外侧，升降条11外侧套设有水平滑块10，夹持板3内侧固定连接有滑轨块9，水平滑块10一侧滑动连接在滑轨块9上，水平滑块10另一侧滑动连接在升降条11外侧，上旋转块21外侧固定连接有侧柱30，侧柱30转动连接在贯穿孔39内。利用滑动夹块33连接监测器13与倾斜条块12，在重力和倾斜块31支撑作用下，倾斜条块12斜向下设置，在设备运转时，监测器13会受到推沙条27作用下而沿滑动内槽32斜向上移动，此时监测器13已经完成沙粒的粒径检测；升降条11主要是保证上旋转块21与下旋转块35始终在同一平面上下移动，避免发生错位，水平滑块10的作用亦是如此；贯穿孔39开设在传动盘38上的远离中心位置，且两个贯穿孔39必须为同时相互靠近和相互远离。
29.具体的，如图7所示，夹持板3一侧固定连接有限位滑板14，限位滑板14之间设置有盛沙盒20，盛沙盒20外侧固定连接有侧轨块22，限位滑板14一侧滑动连接在侧轨块22内，盛沙盒20外侧开设有落沙槽29，盛沙盒20外侧对称固定连接有推沙挡块24，落沙槽29内滑动连接有推沙块28，推沙块28一侧固定连接有推沙条27，推沙块28另一侧固定连接有推沙弹簧26，推沙弹簧26另一端固定连接在盛沙盒20底端，盛沙盒20外侧连接有用以过滤泥沙的翻转组件。限位滑板14主要是确保盛沙盒20只能在水平方向上移动，在其上的斜滑架25会受到斜连接杆36制约，在斜连接杆36受下旋转块35上移带动下，促使盛沙盒20与下旋转块35相互靠近，完成后续与监测器13对接的操作，因为下旋转块35上移时会向左或者向右移动，此时盛沙盒20的移动与下旋转块35的移动部分相互抵消，使得盛沙盒20向内侧移动，使得盛沙盒20不至于碰撞到泥沙管1，而此时下旋转块35会向泥沙管1移动或者远离；在侧柱30移动到传动盘38的最左边或者最右边时，监测器13与盛沙盒20完全对接，该点时，监测器13已经完成激光检测粒径的工作，此时推沙块28外侧刚好与下旋转块35外侧贴合，继续移动时，会推动推沙条27清理盛沙盒20上的沙粒，方便下一次检测的进行。
30.具体的，如图6所示，盛沙盒20下端固定连接有斜滑架25，斜滑架25上开设有滑动内槽32，下旋转块35下端固定连接有斜连接杆36，斜连接杆36一端固定连接有滑柱37，滑柱37滑动连接在滑动内槽32内。翻转组件包括翻转架18，翻转架18上固定连接有滤网17，滤网17一侧固定连接有铰接座23，翻转架18通过铰接架19连接在盛沙盒20上端，翻转架18一侧转动连接有重力盖板41，翻转架18转动连接在贯穿轴16外侧，贯穿轴16两端固定连接有固定条7，固定条7一端固定连接在夹持板3外侧，贯穿轴16外侧套设有翻转弹簧15，翻转弹簧15一端固定连接在翻转架18外侧，翻转弹簧15另一端固定连接在固定条7内侧，泥沙管1外侧开设有翻转槽40，翻转架18设置在翻转槽40外侧。利用盛沙盒20在下旋转块35带动下，使得由滤网17落入盛沙盒20内的沙粒均匀平铺在其表面，使得在监测器13下压时，沙粒不会堆积，提高监测器13激光检测的效果，利用倾斜条块12使得在上旋转块21与下旋转块35对接过程中，利用下旋转块35对推沙块28进行推动，使得监测器13与盛沙盒20分离，在盛沙盒20移动过程中，也会因为移动使得沙粒振动而平铺在盛沙盒20内。
31.综上所述，本实施例所提供的一种山洪水沙灾害用泥沙粒径分布自动监测装置，分别将两个泥沙管1连接山洪水输送管道，翻转架18的滤网17一面设置在泥沙管1内过滤泥沙，此时翻转弹簧15受铰接架19牵引而扭曲，重力盖板41盖覆在翻转槽40外侧，随着旋转电机5转动，带动相邻两个传动盘38旋转，两个侧柱30以相互靠近与相互远离的状态运动，带动上旋转块21与下旋转块35相互移动，其中在斜连接杆36与滑柱37作用下，因为盛沙盒20只能水平移动，使得两个盛沙盒20相互靠近与相互远离，在盛沙盒20相互靠近时，便可利用
铰接架19牵引翻转架18翻转，在失去牵引后，翻转架18受翻转弹簧15作用，而使得过滤有沙粒的滤网17竖直，使得沙粒落入盛沙盒20内，在上旋转块21与下旋转块35相互靠近时，监测器13下移与盛沙盒20对接，使得监测器13下表面的激光探头对盛沙盒20上端的沙粒进行粒径分析，随着下旋转块35继续上移，带动盛沙盒20向下旋转块35一侧移动，直至推沙块28一侧与下旋转块35外界抵接，此时监测器13下端在推沙条27作用下与盛沙盒20分离并翘起斜向上滑动，推沙条27完成将沙粒从落沙槽29推出的作业，实现盛沙盒20的清理，激光监测数据会通过线缆34进行传输到电脑内，并做出统计分析，即实现了自动化监测的效果，相较于传统人工取样分析的方式，该装置实现了定时不间断自动化监测山洪水内沙粒粒径的作业，该监测为实时监测，可通过控制旋转电机5的转动速率，来控制相邻监测的时间差，同时由于设置有两个泥沙管1，即单次监测可产生两份监测数据，可根据对比进行筛查，若数据相差较大，则舍弃该组数据，若数据相差较小，则可取平均值，该设备可大大提高泥沙粒径监测的精确度。
32.实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。