[发明专利]水库模型试验异重流含沙量多点同步取样装置及控制系统

说明书

本发明公开了一种水库模型试验异重流含沙量多点同步取样装置及控制系统，包括泥沙取样盒、控制盒和电源盒。在泥沙取样盒内安装小型水泵、侧面开孔安装取沙、输沙管；控制盒与泥沙取样盒相连，内设有控制模块和供电模块、控制盒顶部安装两个控制按钮，外部连接水浑浊度检测装置；在电源盒内设置供电模块将交流电转化为直流电为装置供电，外部连接电源插头。通过安装水浑浊度检测装置准确测量河道异重流到达时间，通过自动控制多个小型水泵进行不同水深的水沙取样，实现对水库异重流一条垂线的多点同步取样和多组次取样的自动化，从而保证对水库物理模型中异重流水沙取样的准确性和快速性。

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种水库模型试验异重流含沙量多点同步取样装置及控制系统。

背景技术

水库模型试验是用于模拟真实库区的干流原始库容以及真实水库情况。对于水库模型的各项测量数据都要求精度高，以满足所得水库模型数据对真实水库情况的参考意义和指导意义。所以保证对水库模型中异重流水沙取样的准确性和快速性至关重要。

由于水库模型的规模较小，现在实际中对水库模型异重流的水沙取样采用人工取样的方式，通过在模型一侧不同深度开通小孔，通过人为观察和人为操作，在异重流到达位置时通过开通小孔获取不同深度的水沙样本或者人工采用注射器等抽取装置采集，人工采样存在准确性不高、效率低和耗费人力等缺点，不能很好的满足现实异重流测量取样需求。

发明内容

针对上述现有技术中描述的不足，本发明提供一种水库模型试验异重流多点同步取样装置及控制系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种水库模型试验异重流含沙量多点同步取样装置，包括取样支架、控制模块和电源模块，取样支架上设有至少一个泥沙取样盒，每个泥沙取样盒设有至少两个泥沙取样组件，每个泥沙取样组件包括取样水泵、取沙管和输沙管；取沙管穿过泥沙取样盒和取样支架且取沙管与取样水泵的进口连通；输沙管穿过泥沙取样盒且输沙管与取样水泵的出口连通，取沙管与输沙管设置方向不同；且相邻取沙管之间平行间隔设置；所述控制模块内设有控制器、取样控制电路和取样启动电路，控制器根据取样启动电路的信号给相应的取样控制电路发送指令，取样控制电路控制相应的取样水泵动作，电源模块给控制器、取样控制电路和取样启动电路供电。

作为本发明的一种优选方案，所述泥沙取样组件为5个，且从上至下取沙管的距离分别为10cm、30cm、50cm、70cm和90cm，并且取沙管的直径为3mm，能够一次同一垂直面获取不同深度的泥沙样本。

作为本发明的一种优选方案，所述取样启动电路包括按键控制电路和/或浊度检测电路，按键控制电路对应手动取样控制，浊度检测电路对应自动取样控制。

作为本发明的一种优选方案，所述按键控制电路，包括至少一路按键电路，按键电路包括按键电阻和按键，按键电阻的一端与电源模块的直流电压III连接，按键电阻的另一端分为两路，一路与控制器的输入端口连接，另一路与按键串联连接后接地；手动操作按键，控制器接收到按键的指令后给取样控制电路发送指令，使取样水泵动作，实现手动取样。

作为本发明的一种优选方案，所述浊度检测电路，包括浊度传感器和信号放大器，浊度传感器通过信号放大器信号放大后与控制器的输入端连接，控制器根据浊度传感器的检测信号给取样控制电路发送相应的指令，取样控制电路使取样水泵动作，实现自动取样。

作为本发明的一种优选方案，所述信号放大器为运算放大器，浊度传感器通过电阻R49与运算放大器的同相输入端连通，运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端短接；运算放大器的输出端经电阻R52与控制器的PA6输入端口连接。