一种用于测定水体弥散系数的一体式装备的制作方法

本发明涉及环境勘测，具体为一种用于测定水体弥散系数的一体式装备。

背景技术：

1、测量水体的弥散系数是为了研究水体中物质传输和扩散的行为，并深入了解各种污染物在水体中的迁移和扩散过程。通过测量水体弥散系数，我们可以评估和监测水体中各种污染物的潜在传播风险。这有助于辨别污染源、预测污染物扩散范围并制定相关的环境保护措施。测量水体弥散系数可以帮助我们了解水体中水流的速度和方向，推断地下水的运动以及水体之间的相互作用。这对于合理利用和管理水资源，包括地下水和地表水，非常重要。测量水体弥散系数可以用于预测洪水、泥石流和河流冲刷等自然灾害的发生和发展趋势。这可以帮助我们制定灾害应对和预警方案，减少人员伤亡和财产损失。了解水体中物质的传输和扩散行为，可以指导我们设计和优化环境污染治理策略。通过合理地估计和模拟污染物在水体中的传播，我们可以制定出更有效的治理措施，减少污染对生态系统和人类健康的影响。

2、测量水体弥散系数旨在提供关于水体中物质迁移和扩散过程的重要信息，为环境保护、水资源管理、自然灾害预防和污染治理等领域的决策和规划提供科学依据。

3、但是目前在测量水体弥散系数时，采集水体样本及运输过程中容易造成样本污染，导致测量不准确的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于测定水体弥散系数的一体式装备，能够在多种自然条件下对水体的弥散系数进行测定。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于测定水体弥散系数的一体式装备，包括测量支撑结构，设置在测量支撑结构内的弥散系数测量机构；

4、测量支撑结构包括一根结构主支撑管，结构主支撑管由多根以及多根分段支撑管首尾相连通固定连接组成；

5、结构主支撑管内形成一条水体流通通道；

6、弥散系数测量机构包括设置咋结构主支撑管内的标定释放机构以及标定浓度检测机构；

7、标定释放机构包括固定连接在结构主支撑管内的水滴形标定释放壳体，标定释放壳体处于结构主支撑管的轴线位置，且标定释放壳体的大头一端朝向结构主支撑管的输入端；

8、标定释放壳体尖端一端具有多个内外贯通的标定释放容纳孔，标定释放容纳孔内固定设有标定释放管；

9、结构主支撑管内侧壁具有多个与其同轴的检测机构容纳环槽，标定浓度检测机构包括固定连接在检测机构容纳环槽内的检测机构支撑环，检测机构支撑环内侧固定设有多根沿其径向延伸的检测机构支撑杆，检测机构支撑杆上固定设有多个浓度检测传感器。

10、优选地，结构主支撑管外侧固定连接设有多根结构旁支撑管，结构旁支撑管的轴线水平布置且垂直于结构主支撑管的轴线方向；

11、结构旁支撑管与结构主支撑管内部相连通，结构旁支撑管与结构主支撑管相连通的一端内侧壁固定设有半透膜支撑环，半透膜支撑环内侧固定设有一张扩散半透膜。

12、优选地，结构旁支撑管外侧设有水体更换机构，水体更换机构包括固定在结构旁支撑管远离结构主支撑管一端外侧的水体更换进水管，水体更换进水管与结构旁支撑管内部相连通，且水体更换进水管处于迎水面的一侧；

13、水体更换进水管上具有第一启闭阀门；

14、结构旁支撑管靠近结构主支撑管一端外侧固定设有水体更换排水管，水体更换排水管与结构旁支撑管内部相连通，且水体更换排水管处于背水面的一侧；

15、水体更换排水管上具有第二启闭阀门。

16、说明：水体更换机构便于对结构旁支撑管内的水体进行换新，以进行下一次测定，避免之前的示踪剂对下一次测定产生不利影响。

17、优选地，结构旁支撑管内设有辅助测量机构，辅助测量机构包括固定在结构旁支撑管远离结构主支撑管一端内的辅助测量支撑板，辅助测量支撑板靠近结构主支撑管的一侧固定设有辅助测量支撑杆，辅助测量支撑杆与结构旁支撑管同轴，辅助测量支撑杆上固定设有多个浓度辅助测量传感器。

18、说明：水体中的示踪剂能够透过扩散半透膜进入到结构旁支撑管内部，利用辅助测量支撑杆上的多个浓度辅助测量传感器对沿结构主支撑管径向的示踪剂扩散进行浓度测定，进而辅助对水体的弥散系数进行测算。

19、优选地，测量支撑结构外部设有浮动平衡机构，浮动平衡机构包括固定在结构主支撑管下侧的多个浮动平衡容纳壳，浮动平衡容纳壳内固定设有多个浮动平衡控制罐；

20、浮动平衡控制罐内滑动配合设有容积控制活塞，浮动平衡控制罐一端固定设有活塞驱动容纳壳，浮动平衡控制罐侧壁具有与活塞驱动容纳壳内部相连通的活塞驱动杆通孔，活塞驱动杆通孔内滑动配合设有活塞驱动杆，活塞驱动杆与容积控制活塞固定相连；

21、活塞驱动容纳壳内设有活塞驱动伸缩杆，活塞驱动伸缩杆为电控伸缩杆，活塞驱动伸缩杆的外杆端部与活塞驱动容纳壳内侧壁固定相连，活塞驱动伸缩杆的内杆端部与活塞驱动杆固定相连；

22、浮动平衡控制罐外侧固定连接设有浮动平衡流通管，浮动平衡流通管与浮动平衡控制罐内处于容积控制活塞远离活塞驱动容纳壳的一侧相连通；

23、浮动平衡流通管通过管道与浮动平衡容纳壳外部相连通。

24、说明：利用浮动平衡机构便于控制整个装置在水体中的悬浮状态，并根据实际情况需求调节整个装置的悬浮位置及悬浮姿态；

25、优选地，结构主支撑管下侧设有辅助平衡调节机构，辅助平衡调节机构包括固定在结构主支撑管下侧的辅助平衡容纳壳，辅助平衡容纳壳为圆柱形的中空壳体，辅助平衡容纳壳内滑动配合设有辅助平衡滑块，辅助平衡滑块上具有平衡调节螺纹孔，平衡调节螺纹孔内螺纹传动配合设有平衡调节螺纹杆，辅助平衡容纳壳内固定设有用于驱动平衡调节螺纹杆转动的平衡调节驱动电机。

26、说明：利用辅助平衡调节机构微调整个装备的中心位置，使得结构主支撑管轴线处于水平状态，平衡调节驱动电机带动平衡调节螺纹杆转动，平衡调节螺纹杆带动辅助平衡滑块沿辅助平衡容纳壳的轴线移动，进而对整个装备的重心位置进行微调，使结构主支撑管轴线始终处于水平状态。

27、优选地，测量支撑结构外部设有姿态调节机构，姿态调节机构包括多根固定在结构主支撑管外侧的姿态调节支撑杆，姿态调节支撑杆远离结构主支撑管的一端设有姿态调节驱动电机，姿态调节驱动电机为伺服电机，且姿态调节驱动电机具有防水外壳，姿态调节驱动电机的输出轴上固定设有姿态调节螺旋桨。

28、说明：利用姿态调节机构便于控制整个装置在水体中的整体姿态，控制整个装置在水体中的稳定性，以便保障弥散系数测定的准确性。

29、优选地，姿态调节驱动电机通过倾转机构与姿态调节支撑杆相连，倾转机构包括固定在姿态调节支撑杆端部的倾转机构固定盘，倾转机构固定盘为一个与姿态调节支撑杆同轴布置的圆盘结构，倾转机构固定盘上转动配合设有倾转机构旋转环，倾转机构旋转环由伺服电机驱动绕倾转机构固定盘的轴线转动；

30、倾转机构旋转环远离姿态调节支撑杆的一端固定设有电机容纳筒，电机容纳筒轴线与倾转机构旋转环轴线垂直，姿态调节驱动电机固定连接在电机容纳筒内部。

31、说明：通过倾转机构能够改变姿态调节螺旋桨的驱动方向，便于更好的修正整个装置的姿态。

32、优选地，结构主支撑管的输入端设有径流调节机构，径流调节机构包括固定在结构主支撑管输入端的径流调节支撑环，径流调节支撑环与结构主支撑管共轴布置；

33、径流调节支撑环内侧壁固定设有多根沿其径向延伸的径流调节支撑柱，径流调节支撑柱靠近径流调节支撑环轴线的一端相连设有径流调节板；

34、径流调节板与径流调节支撑柱通过固定铰链相连，径流调节板与固定铰链的转轴固定相连，固定铰链的转轴由伺服电机驱动转动；

35、多个径流调节板内侧围成一个水流通道。

36、说明：利用径流调节机构能够控制流经水体流通通道的水流速度，在多个流速情况下对水体的弥散系数进行测定，有利于提高测定的准确性。

37、优选地，标定释放管的轴线平行于结构主支撑管的轴线；

38、标定释放壳体通过多根沿结构主支撑管径向延伸的释放壳体支撑连杆与结构主支撑管内侧壁固定相连；

39、检测机构支撑杆横截面为水滴形，且检测机构支撑杆较宽的一侧为迎水面。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

41、1、本发明结构设计合理，操作方便，直接将这个装置放置在水体中对水体的弥散系数进行测定，免去采样及运输的繁琐流程；

42、2、利用径流调节机构能够控制流经水体流通通道的水流速度，在多个流速情况下对水体的弥散系数进行测定，有利于提高测定的准确性；

43、3、利用浮动平衡机构便于控制整个装置在水体中的悬浮状态，并根据实际情况需求调节整个装置的悬浮位置及悬浮姿态；

44、4、利用姿态调节机构便于控制整个装置在水体中的整体姿态，控制整个装置在水体中的稳定性，以便保障弥散系数测定的准确性。