[实用新型]一种动态检测坡面径流泥沙含量的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量坡面径流中泥沙含量检测的技术领域，特别是一种动态检测坡面径流泥沙含量的系统。

背景技术

在农田水利、森林生态、环保等部门的野外检测项目中，坡面径流含沙量是监测坡地水土流失状况的重要参数。由于受野外现场环境特殊性和复杂性限制，目前国内外对土壤侵蚀中径流小区的产流量、产沙量一直采用人工收集径流、人工测量的方法。该方法操作过程繁琐、费时费力，若取样的代表性不好还会影响测量精度，不能够快速、连续、实时动态测量坡面径流含沙量。

现有测量泥沙含量的手段很多，如γ射线法、电容法和烘干称量法。γ射线法是利用γ射线穿透物体后的衰减规律来测量泥沙含量的，在标定好被测对象的伽马射线吸收率参数后可以实现较高的测量精度，但γ射线穿透物体后衰减较快，确定吸收率参数很困难，使得对被测对象的要求以及测量精度都受到影响，且该类系统成本高，不易维护。电容法是利用泥沙含量与由液体及圆筒状极板组成的电容器的电容的对应关系来计算泥沙含量的，当圆筒状极板中的液体泥沙含量发生变化时相当于电介质发生改变，进而改变电容器的容量，这种方法适合做连续在线测量，但是受到液体导电率的影响，测量范围及测量精度局限性较大。上述测量方法都存在测量范围小、误差大、测量精度低等诸多问题。

而烘干称量法是人工野外采样，通过在室内对样液进行过滤、烘干、称重等操作，确定样液的泥沙含量。具体操作步骤为取一定体积的含沙径流水样，沉淀排水后放入烤箱中加热除去水分(105℃烘箱中烘24h以上)，冷却后称得泥沙质量。这种烘干称量法采用如下公式表示为：ρ_v＝W/V，其中ρ_v为径流泥沙含量(kg/m³)，W为烘干后称得的泥沙质量(kg)，V为水沙混合液体体积(m³)，若ρ_v＝0时，说明该径流为壤中流(相当于清水)，即水中含沙极少；若ρ_v>0时，说明该径流为表面径流(相当于混水)，即水中含有一定的泥沙。该烘干称量方法虽然能够通过不同的时间段采集径流样品以检测分析泥沙含量变化，但是存在测量过程繁琐、工作量大、周期长的缺陷。

实用新型内容

本实用新型能够为土壤侵蚀动力过程的模拟研究、土壤侵蚀预报模型的建立提供基础资料、为监测和预报水土流失过程及水土流失治理决策提供科学依据，同时对研究土壤侵蚀动态过程非常重要，提供一种能够快速、连续、实时动态测量坡面径流含沙量、缩短检测周期、提高测量精度、简化操作的动态检测坡面径流泥沙含量的系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种动态检测坡面径流泥沙含量的系统，它包括称重传感器、设置于称重传感器顶部的过流筒以及安装于过流筒顶部的筒盖，所述的筒盖上设置有贯穿筒盖的引流管，引流管上连接有截止阀，所述的过流筒的侧壁上设置有导管，导管的一端连接有位于过流筒内的环形水管，另一端连接有水泵，环形水管的柱面上且沿其柱面上分布有多个喷水孔，所述的过流筒的底部设置有弧形凹槽，弧形凹槽内旋转安装有螺旋杆，螺旋杆的一轴颈连接有电机，所述的过流筒的外底表面上设置有连通过弧形凹槽且与过流筒底表面呈夹角设置的斜管，斜管上连接有电磁阀，所述的过流筒内侧壁上、位于螺旋杆与环形水管之间设置有液位开关，所述的过流筒内底表面上设置有零液位传感器，该系统还包括计算机，所述的计算机与电磁阀、截止阀、称重传感器、水泵、电机、零液位传感器以及液位开关连接。

所述的斜管与过流筒底表面之间的夹角为45～60°。

所述的引流管垂直于筒盖设置。

所述的引流管的轴线与环形水管的轴线重合。

所述的零液位传感器位于螺旋杆的下方。

本实用新型具有以下优点：(1)本实用新型能够快速、连续、实时动态测量坡面径流含沙量、缩短检测周期、提高测量精度、简化操作。(2)本实用新型能够为土壤侵蚀动力过程的模拟研究、土壤侵蚀预报模型的建立提供基础资料、为监测和预报水土流失过程及水土流失治理决策提供科学依据，同时对研究土壤侵蚀动态过程非常重要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为环形水管的俯视图；

图3为弧形凹槽与螺旋杆的安装示意图；

图中，1-称重传感器，2-过流筒，3-筒盖，4-引流管，5-截止阀，6-导管，7-环形水管，8-水泵，9-喷水孔，10-螺旋杆，11-电机，12-斜管，13-电磁阀，14-液位开关，15-零液位传感器，16-计算机，17-弧形凹槽。