一种小流域径流泥沙含量多级监测装置

1.本发明属于泥沙含量监测技术领域，特别是涉及一种小流域径流泥沙含量多级监测装置。


背景技术：

2.水土流失是指在水力、风力、重力及冻融等自然营力和人类活动作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失。为了能够对小流域径流的水土流失进行一定程度的控制，需要对小流域径流泥沙含量进行监测，现有的对小流域径流泥沙含量的监测装置，其结构通常较大，建造和维护成本较高，无法对水流中的上中下三个水位处的泥沙含量进行监测，测量结果不够准确，因此设计一种小流域径流泥沙含量多级监测装置，能够对水流中的上中下三个水位处的泥沙含量进行监测，操作便捷可靠，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
4.本发明为一种小流域径流泥沙含量多级监测装置，包括河道，所述河道的顶部固定连接有筒体，所述筒体一侧的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架上套接固定有控制器，所述控制器下方的支撑架上还通过支臂固定连接有超声水位传感器，所述支撑架后侧的河道的顶部还固定连接有流量监测机构，所述河道的一侧还设置有泥沙含量监测筒，所述筒体与泥沙含量监测筒之间通过导流管相连接。
5.进一步的，所述导流管设置有三根，所述导流管的进液端均贯穿筒体的前侧壁，三根所述导流管的进液端分别设置在筒体的上中下三个位置。
6.进一步的，所述泥沙含量监测筒的顶部设置有防护盖，所述泥沙含量监测筒的内部固定有泥沙测量仪，且泥沙测量仪并排设置有三个，三根所述导流管的出液端均延伸至泥沙含量监测筒中并分别与三个所述泥沙测量仪连通，三根所述导流管位于泥沙含量监测筒与泥沙测量仪之间的位置处均套接固定有第一阀门。
7.进一步的，所述泥沙含量监测筒的内部还固定连接有弧形管，且弧形管的两端分别贯穿泥沙含量监测筒的两侧，所述弧形管的前端与外部的供水设备连接，且弧形管的后端与外部的排水设备连接，所述泥沙测量仪通过排水支管与弧形管连通。
8.进一步的，三个所述排水支管上均套接固定有第二阀门，所述弧形管两端位于泥沙含量监测筒内的位置处均套接固定有第三阀门。
9.进一步的，所述流量监测机构包括测量支架、伺服电机、螺杆、活动座、连杆、测量臂和流量测量仪，所述伺服电机内嵌固定在测量支架的上部，所述螺杆的一端与伺服电机的转动端固定连接，且螺杆的另一端螺纹贯穿活动座，所述测量臂的上端与测量支架转动连接，且测量臂还通过连杆与活动座活动连接，所述流量测量仪固定连接在测量臂的下端。
10.进一步的，所述测量支架的下端固定连接在河道一侧的顶部，所述螺杆的另一端
转动连接在测量支架内侧顶部固定的转动座上，所述测量支架内侧的顶部还固定连接有连接座，所述测量臂的上端转动连接在连接座上。
11.进一步的，所述活动座的底部设置有上连接支座，所述测量臂下部的一侧设置有下连接支座，所述连杆的上端与上连接支座转动连接，且连杆的下端与下连接支座转动连接。
12.进一步的，所述支撑架的顶部还固定连接有光伏板，所述光伏板通过导线与控制器电性连接。
13.进一步的，所述控制器还分别通过导线与超声水位传感器、伺服电机、流量测量仪、第一阀门、泥沙测量仪、第二阀门和第三阀门电性连接。
14.本发明具有以下有益效果：
15.本发明通过筒体中的三根导流管将河道中的泥沙水导入泥沙含量监测筒中的三个泥沙测量仪中，能够通过泥沙测量仪对小流域径流泥沙含量的三个水位进行三级监测，通过超声水位传感器能够对河道内部的泥沙水的水位进行监测，通过流量监测机构能够对河道中泥沙水的流量进行监测，实现对小流域径流泥沙含量的监测，该小流域径流泥沙含量多级监测装置体积较小，建造和维护成本更低，操作便捷，且能够同步对泥沙水流中的上中下三个水位的泥沙含量进行监测，监测结果能够更加的精准。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明一种小流域径流泥沙含量多级监测装置的前视结构示意图；
18.图2为本发明一种小流域径流泥沙含量多级监测装置的后视结构示意图；
19.图3为本发明一种小流域径流泥沙含量多级监测装置中筒体的侧视图；
20.图4为本发明一种小流域径流泥沙含量多级监测装置中泥沙含量监测筒；
21.图5为本发明一种小流域径流泥沙含量多级监测装置中流量测量机构的结构示意图。
22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
23.1、河道；2、筒体；3、支撑架；4、控制器；5、光伏板；6、超声水位传感器；7、流量监测机构；71、测量支架；711、转动座；712、连接座；72、伺服电机；73、螺杆；74、活动座；741、上连接支座；75、连杆；76、测量臂；761、下连接支座；77、流量测量仪；8、泥沙含量监测筒；81、防护盖；9、导流管；10、第一阀门；11、泥沙测量仪；12、排水支管；13、第二阀门；14、弧形管；15、第三阀门。
具体实施方式
24.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。
25.请参阅图1-5所示，本发明为一种小流域径流泥沙含量多级监测装置，包括河道1，河道1的顶部固定连接有筒体2，筒体2一侧的顶部固定连接有支撑架3，支撑架3上套接固定有控制器4，控制器4下方的支撑架3上还通过支臂固定连接有超声水位传感器6，支撑架3后侧的河道1的顶部还固定连接有流量监测机构7，河道1的一侧还设置有泥沙含量监测筒8，筒体2与泥沙含量监测筒8之间通过导流管9相连接。
26.进一步地，导流管9设置有三根，导流管9的进液端均贯穿筒体2的前侧壁，三根导流管9的进液端分别设置在筒体2的上中下三个位置，通过设置的三根导流管9，能够分别对河道1内部河流的上中下三个水位的水流进行收集，实现对小流域径流泥沙含量实现三级监测。
27.进一步地，泥沙含量监测筒8的顶部设置有防护盖81，通过将防护盖81打开，能够对泥沙含量监测筒8的内部进行维护操作，泥沙含量监测筒8的内部固定有泥沙测量仪11，且泥沙测量仪11并排设置有三个，三根导流管9的出液端均延伸至泥沙含量监测筒8中并分别与三个泥沙测量仪11连通，三根导流管9位于泥沙含量监测筒8与泥沙测量仪11之间的位置处均套接固定有第一阀门10，通过三根导流管9能够将河流中收集到的上中下三个水位的河水分别导入三个泥沙测量仪11中，通过第一阀门10能够对导流管9的通断进行控制。
28.进一步地，泥沙含量监测筒8的内部还固定连接有弧形管14，且弧形管14的两端分别贯穿泥沙含量监测筒8的两侧，弧形管14的前端与外部的供水设备连接，且弧形管14的后端与外部的排水设备连接，泥沙测量仪11通过排水支管12与弧形管14连通，通过弧形管14的进水端能够向泥沙测量仪11中导入一定量的水，对泥沙测量仪11的内部进行清理，通过弧形管14的排水端，能够将泥沙测量仪11中的水排出。
29.进一步地，三个排水支管12上均套接固定有第二阀门13，弧形管14两端位于泥沙含量监测筒8内的位置处均套接固定有第三阀门15，通过排水支管12能够实现泥沙测量仪11与弧形管14之间的连通，通过设置的第二阀门13能够对排水支管12的通断进行控制。
30.进一步地，流量监测机构7包括测量支架71、伺服电机72、螺杆73、活动座74、连杆75、测量臂76和流量测量仪77，伺服电机72内嵌固定在测量支架71的上部，螺杆73的一端与伺服电机72的转动端固定连接，且螺杆73的另一端螺纹贯穿活动座74，测量臂76的上端与测量支架71转动连接，且测量臂76还通过连杆75与活动座74活动连接，流量测量仪77固定连接在测量臂76的下端，通过设置的流量监测机构7，能够对河道1中的水流流量进行监测，并能够将检测到的水流量输送至控制器4。
31.进一步地，测量支架71的下端固定连接在河道1一侧的顶部，螺杆73的另一端转动连接在测量支架71内侧顶部固定的转动座711上，使得螺杆73能够实现平稳的转动，测量支架71内侧的顶部还固定连接有连接座712，测量臂76的上端转动连接在连接座712上，使得测量臂76能够绕着连接座712转动。
32.进一步地，活动座74的底部设置有上连接支座741，测量臂76下部的一侧设置有下连接支座761，连杆75的上端与上连接支座741转动连接，且连杆75的下端与下连接支座761转动连接，当活动座74沿着螺杆73移动时，通过上连接支座741、连杆75和下连接支座761的配合作用，能够带动测量臂76绕着连接座712转动，实现对流量测量仪77的收放。
33.进一步地，支撑架3的顶部还固定连接有光伏板5，光伏板5通过导线与控制器4电
性连接，通过光伏板5能够将接收的光能转换为电能为控制器4进行供电作用，更加的节能。
34.进一步地，控制器4还分别通过导线与超声水位传感器6、伺服电机72、流量测量仪77、第一阀门10、泥沙测量仪11、第二阀门13和第三阀门15电性连接，通过控制器4能够对超声水位传感器6、伺服电机72、流量测量仪77、第一阀门10、泥沙测量仪11、第二阀门13和第三阀门15进行控制，且上述电器元件均为市面上常见的型号，在此不做具体限定。
35.本发明的工作原理：当需要对小流域径流泥沙含量进行监测时，可将第一阀门10打开，通过筒体2中的三根导流管9对河道1中河流的上中下三个水位的河水进行收集，并通过导流管9倒入泥沙测量仪11中，接着关闭第一阀门10，通过三个泥沙测量仪11对于河流中的上中下三个水位中的泥沙含量分别进行监测，并将监测到的数值传输至控制器4，于此同时控制器4可通过控制超声水位传感器6对河道1中的水位进行测量，并将测量的结果输送至控制器4,控制器4还能够通过驱动伺服电机72转动带动螺杆73转动，螺杆73转动能够带动活动座74移动，此时通过上连接支座741、连杆75和下连接支座761的配合作用，能够带动测量臂76绕着连接座712向下转动，带动流量测量仪77移动至水流中，通过流量测量仪77对河道1中的水流流量进行监测，并将监测到的结果输送至控制器4，通过控制器4对数据进行计算分析之后，最终通过显示器对小流域径流泥沙含量进行显示。
36.通过将第二阀门13和弧形管14出液端的第三阀门15打开，能够通过排水支管12和弧形管14将泥沙测量仪11中的泥水排出，之后可将弧形管14出液端的第三阀门15关闭，将弧形管14进液端的第三阀门15打开，通过弧形管14与排水支管12向泥沙测量仪11的内部引入清水，能够对泥沙测量仪11的内部进行冲洗。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。