一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置的制作方法

本发明涉及河道水流含沙量检测，尤其涉及一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置。

背景技术：

1、河流的底部沉积泥沙，泥沙是由无数大小不同、形状不同和矿质不同的颗粒混合而成，泥沙输运是河流中重要的水文现象，对于河流的变迁有重大的影响，当暴雨降到流域地表，在产流和汇流过程中，侵蚀坡地及沟壑的岩土，经水流输移到河流，形成河流泥沙，河流泥沙的研究对河流的治理有着重要的意义。

2、为了监测河道内的泥沙含量，对水土流失现象进行有效防控治理，通常需要对河道进行取样，由于泥沙易沉积，不同水深的泥沙含量不同，需要在不同水深的情况下进行取样，方能整体反映出河道中水流泥沙含量。

3、现有专利(公告号：cn203561530u)一种河流采沙取样装置，是针对测定某一时段内平均含沙量的问题，可以达到根据需要精确、合理采集沙样的目的。

4、但是上述河水含沙量检测用取样装置在具体使用时，是利用泥沙的自然沉淀来采集一段时间内河水含沙量的数据，该种方式不仅导致取样速率降低，同时无法避免部分泥沙会随着河水流失，并因此导致采集数据不精确；

5、此外，河水流速是影响河水含沙量的重要因素，因此在采集时需要时刻保持取样筒内部的整体流速与进水管处的进水流速以及天然流速一致，而传统的取样设备无法对取样筒内部的整体流速、进水管处的进水流速以及同一深度的河水的天然流速进行实时监控并调整，降低采集的数据的精确性。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于提供一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，以解决背景技术所提出的技术缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，包括取样架，所述取样架的下端外表面靠近两侧的位置均固定连接有用于固定于河道内部的插柱，所述取样架的上端外表面固定连接有u型板，且取样架的内部转动连接有两组螺纹杆，两组所述螺纹杆的顶端均贯穿至取样架的上方并固定连接有驱动轮，两组所述驱动轮之间传动连接有传送带，两组所述螺纹杆之间设置有若干组取样机构；

3、所述u型板的上端外表面与一组驱动轮对应的位置设置有电机一，且电机一的输出端贯穿u型板并固定连接有连接柱，所述连接柱与对应的驱动轮固定连接，所述取样架的一侧设置有控制面板。

4、进一步的，所述取样机构包括取样筒、连接筒、进水孔以及密封板；所述取样筒设置于两组螺纹杆之间，两组螺纹杆与取样筒之间均设置有可调节位置的连接组件，所述取样筒的一端为开口状，且取样筒的开口端可拆卸式连接有连接筒，所述连接筒的一侧外表面开设有进水孔，且进水孔的内部设置有两组可自动开合的密封板，所述取样筒的下端外表面远离连接筒的一侧固定连接有出水管，且出水管的一侧设置有控制阀。

5、进一步的，所述取样筒的内部设置有连接环，且连接环的外径小于取样筒的内径，所述连接环的外部等距离固定连接有若干组固定柱，且固定柱的一端与连接环固定连接，另一端与取样筒固定连接。

6、进一步的，所述取样筒的内部固定连接有滤沙布，且滤沙布远离连接环的一端与取样筒固定连接，所述滤沙布为涤纶材质，所述取样筒外表面远离连接筒的一侧设置有电机二，且电机二的外部设置有防水框。

7、进一步的，所述电机二的输出端贯穿至取样筒的内部并固定连接有转动杆，且转动杆的一端贯穿连接环与滤沙布并固定连接有刮板，所述刮板与滤沙布外表面贴合，所述转动杆外表面位于连接环与电机二之间的位置设置有叶轮。

8、进一步的，所述连接组件包括连接块、活动孔以及内螺纹环；所述取样筒的外表面与两组螺纹杆对应的位置均固定连接有连接块，且连接块套设于螺纹杆的外部，所述连接块的外表面与螺纹杆对应的位置开设有活动孔，且活动孔的内部设置有内螺纹环，所述内螺纹环与对应螺纹杆螺纹连接。

9、进一步的，所述内螺纹环的两端分别贯穿至连接块的上下两端并固定连接有限位环，且限位环的外表面与连接块的外表面贴合，位于连接块上方的限位环的上端外表面开设有一组螺纹孔，且连接块的上端外表面呈环形等距离开设有若干组螺纹槽，所述螺纹孔与螺纹槽之间螺纹连接有螺栓。

10、进一步的，所述控制面板的内部设置有处理器、数据采集模块、数据分析模块以及控制执行模块；

11、数据采集模块用于采集取样过程中每个取样筒对应的进水速率hjs与排水速率hps，并将每个取样筒对应的进水速率hji与排水速率hpi经过处理器发送至数据分析模块，数据分析模块在接收到进水速率hji与排水速率hpi，立即对取样筒的取样情况进行分析，生成处理信号并发送至控制执行模块控制部件工作。

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、本发明中，通过在螺纹杆与采样筒之间设置连接组件，不仅能够通过统一调整取样筒的取样深度，同时还能够调整相邻两组取样筒之间的距离，进而增加了取样数据的多样性，在此基础上，通过在取样筒的内部设置滤沙布，河水通过进水孔进入取样筒的内部，河水中的泥沙以及杂质被滤沙布阻挡，相较于传统取样设备利用河水中的沙粒的自然沉淀对其进行采集，降低沙粒随河水流出取样筒的量，提高数据采集的精度；

14、2、本发明中，在取样过程中通过对进水孔以及出水管处的河水流速进行采集并分析，能够精确与快速判断出取样筒内部的取样情况，并根据判断结果控制相应带电部件运行对取样筒内部进行自动处理，直至hpi＝hji＝hi，避免由于河水中的杂质或者泥沙大量附着在滤沙布表面，影响滤沙布的透水效果，并因此增大了滤沙布两侧的水流速度差，排除由于取样筒内部整体的水流速率与取样筒所处高度的取样筒外部的河水流速值hi之间差值而影响数据采集准确度的因素。

技术特征：

1.一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，包括取样架(1)，其特征在于，所述取样架(1)的下端外表面靠近两侧的位置均固定连接有用于固定于河道内部的插柱，所述取样架(1)的上端外表面固定连接有u型板(2)，且取样架(1)的内部转动连接有两组螺纹杆(3)，两组所述螺纹杆(3)的顶端均贯穿至取样架(1)的上方并固定连接有驱动轮(4)，两组所述驱动轮(4)之间传动连接有传送带(7)，两组所述螺纹杆(3)之间设置有若干组取样机构(5)；

2.根据权利要求1所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述取样机构(5)包括取样筒(501)、连接筒(502)、进水孔(503)以及密封板(504)；

3.根据权利要求2所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述取样筒(501)的内部设置有连接环(506)，且连接环(506)的外径小于取样筒(501)的内径，所述连接环(506)的外部等距离固定连接有若干组固定柱(507)，且固定柱(507)的一端与连接环(506)固定连接，另一端与取样筒(501)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述取样筒(501)的内部固定连接有滤沙布(509)，且滤沙布(509)远离连接环(506)的一端与取样筒(501)固定连接，所述滤沙布(509)为涤纶材质，所述取样筒(501)外表面远离连接筒(502)的一侧设置有电机二(510)，且电机二(510)的外部设置有防水框。

5.根据权利要求4所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述电机二(510)的输出端贯穿至取样筒(501)的内部并固定连接有转动杆(511)，且转动杆(511)的一端贯穿连接环(506)与滤沙布(509)并固定连接有刮板(512)，所述刮板(512)与滤沙布(509)外表面贴合，所述转动杆(511)外表面位于连接环(506)与电机二(510)之间的位置设置有叶轮(513)。

6.根据权利要求2所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述连接组件(9)包括连接块(901)、活动孔(902)以及内螺纹环(903)；所述取样筒(501)的外表面与两组螺纹杆(3)对应的位置均固定连接有连接块(901)，且连接块(901)套设于螺纹杆(3)的外部，所述连接块(901)的外表面与螺纹杆(3)对应的位置开设有活动孔(902)，且活动孔(902)的内部设置有内螺纹环(903)，所述内螺纹环(903)与对应螺纹杆(3)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述内螺纹环(903)的两端分别贯穿至连接块(901)的上下两端并固定连接有限位环(904)，且限位环(904)的外表面与连接块(901)的外表面贴合，位于连接块(901)上方的限位环(904)的上端外表面开设有一组螺纹孔，且连接块(901)的上端外表面呈环形等距离开设有若干组螺纹槽(906)，所述螺纹孔与螺纹槽(906)之间螺纹连接有螺栓(905)。

8.根据权利要求7所述的一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，其特征在于，所述控制面板的内部设置有处理器、数据采集模块、数据分析模块以及控制执行模块；

技术总结
本发明公开了一种用于河道水流含沙量检测的多层段取样装置，涉及河道水流含沙量检测技术领域，本发明包括取样架，取样架的下端外表面靠近两侧的位置均固定连接有用于固定于河道内部的插柱；本发明是在螺纹杆与采样筒之间设置连接组件，不仅能够通过统一调整取样筒的取样深度，同时还能够调整相邻两组取样筒之间的距离，增加取样数据的多样性，在此基础上，还在取样筒的内部设置滤沙布，河水通过进水孔进入取样筒的内部，河水中的泥沙以及杂质被滤沙布阻挡，相较于传统的取样设备利用河水中的沙粒的自然沉淀对其进行采集，降低沙粒随河水流出取样筒的量，提高数据采集的精度。

技术研发人员：耿旭,赵连军,王平,曹永涛,楚卫斌,张广明,郭彦,胡恬,许琳娟,陈月君,许晓阳,魏欢,赵占超,李婷
受保护的技术使用者：黄河水利委员会黄河水利科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17