[发明专利]一种全自动水沙收集及测量装置

说明书

本发明公开了一种全自动水沙收集及测量装置，包括旋转水沙采集系统及PLC控制系统，旋转水沙采集系统的下方设置有称重测量系统及泥沙收集系统，旋转水沙采集系统的上方设置有清洗系统，称重测量系统上设置有控制其动作的称量PLC控制系统，旋转水沙采集系统、清洗系统及泥沙收集系统由PLC控制系统控制。本发明的一种全自动水沙收集及测量装置，设计巧妙、自动化程度高，集旋转采样、称重测量、采样器清洗及泥沙收集于一体，并且设置有污水过滤再利用系统，非常适合于研究坡面土壤侵蚀机理过程的试验，试验效率及准确性高且节约水资源。

技术领域

本发明属于土壤侵蚀研究器具技术领域，具体涉及一种全自动水沙收集及测量装置。

背景技术

目前，在坡面土壤侵蚀的研究领域中，通过室内模拟降雨试验及冲刷试验是研究坡面土壤侵蚀产沙机理和水土保持功效的重要环节。但是，现有实地工作和实验室中坡面水沙的采集和收集主要是依靠大量的人工作业，通过人工计时、人工定时抽换采样容器的方法进行水沙采集，这种方法一方面需要多人相互协作展开连续作业，另一方面由于人为计时和水样接取过程中存在计时误差和取样容器切换不及时，容易出现水样泥样滴撒抛漏的现象；且在计算水沙体积的时候通过量筒测得浑水体积，然后利用烘干法去除水分计算得到泥沙质量，进而计算求出清水的体积，但是在操作过程中读取量筒体积时存在一定误差，烘干前人为倾倒沉淀浑水上清液的同时有一部分泥沙可能随着流出，同样存在一定误差，这样累计误差会更大。综上所述，现有的方法在增加野外及室内取样工作量的同时，耗费了大量的人力资源，且由于人为计时和取样过程中的误差，影响了研究结果的真实性和准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动水沙收集及测量装置，解决现有技术中坡面水沙的采集和收集主要依靠人工完成、工作量大且准确度低的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种全自动水沙收集及测量装置，包括旋转水沙采集系统及PLC控制系统，旋转水沙采集系统的下方设置有称重测量系统及泥沙收集系统，旋转水沙采集系统的上方设置有清洗系统，称重测量系统上设置有控制其动作的称量PLC控制系统，旋转水沙采集系统、清洗系统及泥沙收集系统由PLC控制系统控制。

本发明的特点还在于：

PLC控制系统具体包括旋转采样PLC控制系统、清洗PLC控制系统、泥沙收集PLC控制系统及水深测量PLC控制系统。

旋转水沙采集系统的具体结构为：包括旋转轴a，旋转轴a上安装有用于驱动旋转轴a的异步伺服电机a，异步伺服电机a上安装有用于驱动异步伺服电机a的变频驱动器a；旋转轴a上设置有旋转圆盘a，旋转圆盘a上沿周向均匀连接多个金属臂a，每个金属臂a的自由端均连接有采样容器，每个采样容器的底部均安装有电磁阀a；异步伺服电机a及变频驱动器a均与旋转采样PLC控制系统连接；电磁阀a与旋转采样PLC控制系统连接；旋转轴a的顶端安装有遮雨板，遮雨板顶部设置有水平仪a，旋转轴a的底部安装有移动底座a。

称重测量系统的具体结构为：包括设置在采样容器下方的电子称，电子称下方连接有用于驱动电子称上下直线运动的电动升降杆，称量PLC控制系统设置在电动升降杆上，电动升降杆上还安装有异步伺服电机c，称量PLC控制系统与异步伺服电机c电连接，异步伺服电机c与电动升降杆电连接；采样容器的上方设置有超声波传感器，超声波传感器安装在遮雨板的下底面上，超声波传感器位于电子称的正上方位置处；超声波传感器与水深测量PLC控制系统连接。

清洗系统包括设置在采样容器上方的清洗喷头，清洗喷头上安装有控制其开闭的电磁阀b，电磁阀b与清洗PLC控制系统连接；清洗喷头的上端连接有自来水管。

清洗喷头通过喷头支架固定。