[发明专利]一种淤泥厚度智能测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，特别涉及一种淤泥厚度智能测量装置。

背景技术

在工程施工或沉淀池工作中，淤泥厚度的监测对于后续施工或工作的决策具有重要意义。如进行水电工程施工时需进行引水隧洞淤积厚度监测，在洗矿场沉淀池、污水处理厂初沉池、二沉池、浓缩池需进行淤积厚度监测。

传统的监测方法主要是人工将带有刻度的标尺插入淤泥中，观察标尺上淤泥印记的高度。这种测量方法存在测量环境要求高、因人力插入标尺力度不同影响测量结果、人为读数精度低、手动操作测量繁琐等问题，急需一种对淤积实时监测的装置，为安全生产过程控制提供可靠的数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种淤泥厚度智能测量装置，解决现有淤积测量时人工操作测量精度低、无法实现实时在线测量等难题，实现了在动水有压环境下的淤积实时监测功能，具有自动化程度和测量精度高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种淤泥厚度智能测量装置，包括：收放模块、识别模块和探测模块，所述收放模块中拉绳式位移传感器的拉绳与识别模块上端相连接，所述识别模块的下端与探测模块之间通过连接线相连接，所述的收放模块包括机壳，所述的机壳上端设置有拉绳式位移传感器，机壳下端设置有升降电机和收放模块供电电池，所述升降电机的机轴连接有丝杠，所述的拉绳缠绕在丝杠上,升降电机旋转带动丝杠转动，从而带动丝杠上缠绕的拉绳上升或下降，实现对识别模块和探测模块的升降运动，拉绳式位移传感器将拉绳升降的距离转换后可以显示或者储存，供电电池用于给收放模块中的拉绳式位移传感器和升降电机提供电能。

进一步的，所述的探测模块包括密封壳，所述的密封壳内部下端设置有探测电机，密封壳内部的上端固定有探测模块供电电池，所述探测电机的机轴穿过密封壳连接有转头，探测电机带动转头转动淤泥，实现探测模块的下降。

进一步的，所述的识别模块包括上部密封壳和下部密封壳，所述的上部密封壳和下部密封壳内部均对称设置有两个拉力传感器，所述上部密封壳中的拉力传感器与下部密封壳中的拉力传感器相连接，当探测模块在水中时，探测模块和识别模块的重力大于水的浮力，探测模块保持速度较快的匀速下降；当探测模块在进入淤泥中时，由于淤泥的阻力，探测模块下降速度将降低，拉力传感器的拉力发生变化，记下此时拉绳式位移传感器的读数，加上连接线的长度和探测模块与识别模块的高度即为水的深度L；当探测模块穿过淤泥到达硬土层时，探测模块下降速度将大幅度降低，此时识别模块还在匀速下降，拉绳处于拉直状态，但连接线将处于松弛状态，拉力传感器的拉力将减小，记下此时拉绳式位移传感器的读数，加上连接线的长度和探测模块与识别模块的高度即为淤泥底部的深度L，L-L即为淤泥的厚度。

进一步的，所述识别模块中的下部密封壳中还设置有蜂鸣器，拉力传感器的拉力减小后，蜂鸣器发出声响，提醒测量员记下此时拉绳式位移传感器的读数。

进一步的，所述机壳的底部设置有无线接收器，所述识别模块中的下部密封壳中设置有无线发射器，作为一种智能计数的方案，拉力传感器的拉力减小后，无线发射器发射信号被无线接收器接收，收放模块中的处理器记下此时拉绳式位移传感器的读数，这种计数更加准确。

进一步的，所述转头的形状为陀螺形，所述转头材质为塑料或者金属，选择陀螺形形状和不同材质的转头，结合探测电机的转速，可以控制探测模块到达硬土层时的下降速度，从而更加精确的实现测量。

工作时，将识别模块和探测模块放入水中，升降电机旋转带动丝杠转动，从而带动丝杠上缠绕的拉绳下降。当探测模块在进入淤泥中时，由于淤泥的阻力，探测模块下降速度将降低，拉力传感器的拉力发生变化，通过蜂鸣器发出声响或者无线发射器与无线接收器配合，记下此时拉绳式位移传感器的读数，加上连接线的长度和探测模块与识别模块的高度即为水的深度L1；当探测模块穿过淤泥到达硬土层时，探测模块下降速度将大幅度降低，此时识别模块还在匀速下降，拉绳处于拉直状态，但连接线将处于松弛状态，拉力传感器的拉力将大幅度减小，记下此时拉绳式位移传感器的读数，加上连接线的长度和探测模块与识别模块的高度即为淤泥底部的深度L2，L2-L1即为淤泥的厚度。

本发明的有益效果为：

1、升降电机14旋转带动丝杠15转动，从而带动丝杠15上缠绕的拉绳17上升或下降，实现对识别模块和探测模块的升降运动，代替传统测量时人工进行放线和提线作业，提高收放线效率。