CN111638098A - 一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，涉及环境监测技术领域，解决了目前使用的测量装置多为持续式收集，不能直接截取部分水流进行水样收集，测量数据不够准确的问题。一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，包括渠体；所述渠体的顶部前侧通过螺栓固定设置有存样板；所述存样板的顶部通过固定筒固定设置有分流渠；所述渠体的前侧顶部底面滑动设置有浮动箱，通过设置有浮动箱为测量装置提供了密闭的截断收集功能，浮动箱为通道结构，当浮动箱的两侧通过闸板同步封闭后，可以将径流截断收集，保证了取样的状态保持均匀状态，提升了取样的准确程度。

Description

一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体为一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置。

背景技术

降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流称为径流。类型 按水流来源有降雨径流和融水径流；按流动方式可分地表径流和地下径流，地表径流又分坡面流和河槽流；此外，还有水流中含有固体物质（泥沙）形成的固体径流，水流中含有化学溶解物质构成的离子径流等。

经过检索例如专利号为CN208751909U的专利公开了一种水土保持监测径流泥沙连续取样测量装置，包括U形座，所述U形座内壁的两侧均镶嵌有滑轨，所述滑轨内滑动连接有支撑块，且两个支撑块相对的一侧通过载板连接，所述U形座内壁的顶部固定连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的自由端与载板的顶部固定连接，所述载板的一侧固定连接有槽口架，所述槽口架内壁的两侧分别通过主动转轴和从动转轴连接，所述主动转轴的一端贯穿槽口架的一侧且延伸至外部，所述主动转轴与从动转轴上均套接有皮带轮。该实用新型中六个采集套轮流在径流泥沙中移动，能够连续收集样本，然后转动至一定的倾斜角度之后，能够将采集的样本倒入收集套内，从而能够快速完成采集和收集的工作。

再例如专利号为CN207231855U的专利公开了一种室内土槽试验径流泥沙连续取样测量装置，包括：取样子装置、测量子装置、样品存储子装置、控制子装置、电源子装置，清理子装置；取样子装置包括：多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形履带周围的取样桶，取样桶通过自动解锁机构与环形履带连接。本实用新型通过环形履带带动的取样桶，不断的对土槽中所产生的径流进行取样，记录取样次数，同时通过测量子装置对各个取样进行精确的计量，实现完全无人化的自动取样和自动测量，经过对取样次数的精确计量以及对每个取样桶中的水和泥沙的精确称重，实现对土槽中径流完全自动化的精确计量。

但是，目前使用的测量装置多为持续式收集，不能直接截取部分水流进行水样收集，测量数据不够准确，不具备自动辅助完成收集的动力结构，不具备均匀分散样品的结构，不利于恒定收集，因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置。

发明内容

（一）技术问题

本发明的目的在于提供一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，以解决上述背景技术中提出的目前使用的测量装置多为持续式收集，不能直接截取部分水流进行水样收集，测量数据不够准确，不具备自动辅助完成收集的动力结构，不具备均匀分散样品的结构，不利于恒定收集的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，包括渠体；所述渠体的顶部前侧通过螺栓固定设置有存样板；所述存样板的顶部通过固定筒固定设置有分流渠；所述渠体的前侧顶部底面滑动设置有浮动箱；所述浮动箱还包括有圆筒结构，闸板，连接杆；所述浮动箱的后侧中间一体式设置有圆筒结构；所述浮动箱的前后开口顶部均开设有滑槽，且滑槽内均滑动插设有闸板；所述闸板的顶部内侧一体式设置有两组连接杆，且连接杆的中间通过设置转轴与气缸的伸缩端旋转连接；所述浮动箱的顶部通过转轴旋转设置有气缸；所述渠体的两侧后端均固定设置有输气装置；所述输气装置还包括有单向阀A，单向阀B；所述输气装置的前端中间均固定设置有单向阀A，且单向阀A的方向为由输气装置内向输气装置外通过；所述单向阀A外端均设置管道与浮动箱顶部连接相通；所述输气装置的前端底部均固定设置有单向阀B，且单向阀B的方向为由输气装置外向输气装置内通过；所述渠体的后侧中间旋转设置有从动轴；所述从动轴中间外侧固定设置有大型叶轮；所述渠体的一侧前端固定设置有控制器。

优选的，所述渠体还包括有垫边板，防水板，方形孔；所述渠体的下部主体为凹型渠道结构，且渠道结构的顶部两侧均一体式设置有垫边板；所述渠***于垫边板的顶部设置为梯形结构，且梯形结构的前侧向下倾斜；所述渠体梯形结构的内部前侧一体式设置有防水板；所述渠体梯形结构的前侧中间开设有方形孔。

优选的，所述存样板还包括有放置槽，装配杆；所述存样板的两侧一体式设置有两组环扣结构，且存样板通过螺栓穿过环扣结构固定于渠体的梯形结构前侧顶部；所述存样板顶部开设有五排放置槽，且每排放置槽数量设置为八组；所述存样板的顶部四周一体式设置有四组装配杆，且装配杆的顶部中间均开设有螺孔，装配杆均穿过分流渠的底部滑动连接。

优选的，所述分流渠还包括有分流口，排水孔；所述分流渠的底面一体式设置有五排分流口，且每排分流口数量设置为八组；所述分流口的底部均设置为锥形结构，且分流口的圆心均与放置槽的圆心对齐；所述分流渠的前侧一体式设置有排水孔；所述分流渠的后侧一体式设置有管道接头。

优选的，所述浮动箱还包括有拦截网，上水管，导杆；所述浮动箱的前后开口中均镶嵌设置有拦截网，且拦截网的网孔宽度为2mm；所述浮动箱的底部中间设置为锥形结构，且锥形结构的底部连接设置有上水管；所述上水管另一端穿过圆筒结构与分流渠的后侧管道接口连接相通；所述浮动箱两侧均固定设置有两组导杆，且导杆滑动设置于渠体顶部前侧。

优选的，所述固定筒的主体为圆筒形结构，且固定筒均可通过间隙配合滑动设置于装配杆的外侧；所述固定筒的内部中间均一体式设置有螺杆，螺杆的底面与固定筒的端口对齐，且固定筒通过螺纹连接旋转设置于装配杆外。

优选的，所述输气装置还包括有活塞杆，活塞板，条形框；所述输气装置的后端中间均滑动设置有活塞杆，且活塞杆的前端均固定设置有活塞板；所述活塞杆的后端均固定设置有条形框，且条形框中均开设有条形孔。

优选的，所述从动轴还包括有联动盘，滚轮；所述从动轴的外端均固定设置有联动盘，且联动盘的一侧均通过转轴偏心设置有滚轮，两组联动盘的滚轮位置交错；所述滚轮均活动设置于条形框中。

（三）有益效果

本发明提供了一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，通过设置有浮动箱为测量装置提供了密闭的截断收集功能，浮动箱为通道结构，当浮动箱的两侧通过闸板同步封闭后，可以将径流截断收集，保证了取样的状态保持均匀状态，提升了取样的准确程度。

其次，大型叶轮和输气装置的设置，为测量装置提供了上料的输送动力，大型叶轮可以利用水流的推力带动从动轴持续旋转，为联动盘提供了动力，节省成本并且可以带动活塞杆持续外部运动，为浮动箱内持续注入空气将收集到的径流排入分流渠中进行进一步分化取样，在浮动箱内样品全部排出后，浮动箱内部为空仓，能够提升浮力将浮动箱漂浮在水流表面，避免浮动箱对水流径流产生较大阻力影响后续的径流。

再者，分流渠和存样板的设置，为测量装置提供了取样分流的功能，分流渠和存样板之间可以通过各组放置槽和分流口将取样器皿进行固定，适用性强，可以应用于不同高度的器皿；样品在进入分流渠后，由后向前进入各个分流口中依次将各组器皿注满，同时多余的样品会从排水孔中排出。

附图说明

图1为本发明实施例中的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中的轴侧结构示意图；

图3为本发明实施例中的立体仰视结构示意图；

图4为本发明实施例中的局部剖视结构示意图；

图5为本发明实施例中的局部装配结构示意图；

图6为本发明实施例中存样板的仰视装配结构示意图；

图7为本发明实施例中浮动箱的立体剖视结构示意图；

图8为本发明实施例中输气装置的立体剖视结构示意图；

在图1至图8中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：

1、渠体； 101、垫边板； 102、防水板； 103、方形孔； 2、存样板； 201、放置槽； 202、装配杆； 3、分流渠； 301、分流口； 302、排水孔； 4、浮动箱； 401、圆筒结构； 402、闸板；403、连接杆； 404、拦截网； 405、上水管； 406、导杆； 5、气缸； 6、固定筒； 7、输气装置；701、单向阀A； 702、单向阀B； 703、活塞杆； 704、活塞板； 705、条形框； 8、从动轴； 801、联动盘； 802、滚轮； 9、大型叶轮； 10、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图8，本发明提供的一种实施例：一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，包括渠体1；其中，渠体1还包括有垫边板101，防水板102，方形孔103；渠体1的下部主体为凹型渠道结构，且渠道结构的顶部两侧均一体式设置有垫边板101；渠体1位于垫边板101的顶部设置为梯形结构，且梯形结构的前侧向下倾斜；渠体1梯形结构的内部前侧一体式设置有防水板102；渠体1梯形结构的前侧中间开设有方形孔103；渠体1的顶部前侧通过螺栓固定设置有存样板2；其中，存样板2还包括有放置槽201，装配杆202；存样板2的两侧一体式设置有两组环扣结构，且存样板2通过螺栓穿过环扣结构固定于渠体1的梯形结构前侧顶部；存样板2顶部开设有五排放置槽201，且每排放置槽201数量设置为八组；存样板2的顶部四周一体式设置有四组装配杆202，且装配杆202的顶部中间均开设有螺孔，装配杆202均穿过分流渠3的底部滑动连接；存样板2的顶部通过固定筒6固定设置有分流渠3；其中，分流渠3还包括有分流口301，排水孔302；分流渠3的底面一体式设置有五排分流口301，且每排分流口301数量设置为八组；分流口301的底部均设置为锥形结构，且分流口301的圆心均与放置槽201的圆心对齐；分流渠3的前侧一体式设置有排水孔302；分流渠3的后侧一体式设置有管道接头；渠体1的前侧顶部底面滑动设置有浮动箱4；浮动箱4还包括有圆筒结构401，闸板402，连接杆403；浮动箱4的后侧中间一体式设置有圆筒结构401；浮动箱4的前后开口顶部均开设有滑槽，且滑槽内均滑动插设有闸板402；闸板402的顶部内侧一体式设置有两组连接杆403，且连接杆403的中间通过设置转轴与气缸5的伸缩端旋转连接；其中，浮动箱4还包括有拦截网404，上水管405，导杆406；浮动箱4的前后开口中均镶嵌设置有拦截网404，且拦截网404的网孔宽度为2mm；浮动箱4的底部中间设置为锥形结构，且锥形结构的底部连接设置有上水管405；上水管405另一端穿过圆筒结构401与分流渠3的后侧管道接口连接相通；浮动箱4两侧均固定设置有两组导杆406，且导杆406滑动设置于渠体1顶部前侧；浮动箱4的顶部通过转轴旋转设置有气缸5；渠体1的两侧后端均固定设置有输气装置7；输气装置7还包括有单向阀A701，单向阀B702；输气装置7的前端中间均固定设置有单向阀A701，且单向阀A701的方向为由输气装置7内向输气装置7外通过；所述单向阀A701外端均设置管道与浮动箱4顶部连接相通；输气装置7的前端底部均固定设置有单向阀B702，且单向阀B702的方向为由输气装置7外向输气装置7内通过；其中，输气装置7还包括有活塞杆703，活塞板704，条形框705；输气装置7的后端中间均滑动设置有活塞杆703，且活塞杆703的前端均固定设置有活塞板704；活塞杆703的后端均固定设置有条形框705，且条形框705中均开设有条形孔；渠体1的后侧中间旋转设置有从动轴8；从动轴8中间外侧固定设置有大型叶轮9；渠体1的一侧前端固定设置有控制器10。

其中，固定筒6的主体为圆筒形结构，且固定筒6均可通过间隙配合滑动设置于装配杆202的外侧；固定筒6的内部中间均一体式设置有螺杆，螺杆的底面与固定筒6的端口对齐，且固定筒6通过螺纹连接旋转设置于装配杆202外。

其中，从动轴8还包括有联动盘801，滚轮802；从动轴8的外端均固定设置有联动盘801，且联动盘801的一侧均通过转轴偏心设置有滚轮802，两组联动盘801的滚轮802位置交错；滚轮802均活动设置于条形框705中，通过设置从动轴8可以带动条形框705往复运动。

工作原理：将渠体1整体放置固定在水渠中，使水流和径流穿过渠体1流淌，浮动箱4的位置朝向水流；在放置槽201中设置取样瓶，放置更换取样瓶的时候，将四组固定筒6旋转取下即可将分流渠3抬起，将取样瓶更换放置在放置槽201的顶部；在需要取样的时候，通过控制器10打开气缸5，利用气缸5撑起连接杆403使闸板402同步上升打开，此时的浮动箱4两端裸露，根据重力会自动下降落入水流径流中，水流径流穿过浮动箱4流动；收回气缸5关闭闸板402，会将穿过浮动箱4中的水流径流的一段进行截断，同时浮动箱4内密封。

大型叶轮9受到水流的冲击持续旋转，带动从动轴8和联动盘801持续旋转，联动盘801带动活塞板704在输气装置7内往复运动，持续为浮动箱4内注入空气，通过提升气压将截取的径流排入上水管405中并输送到分流渠3中，从分流渠3的后侧向前流动并依次穿过各组分流口301进入样品瓶中完成自动收集，对出的径流会穿过排水孔302自动排出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：包括渠体（1）；所述渠体（1）的顶部前侧通过螺栓固定设置有存样板（2）；所述存样板（2）的顶部通过固定筒（6）固定设置有分流渠（3）；所述渠体（1）的前侧顶部底面滑动设置有浮动箱（4）；所述浮动箱（4）还包括有圆筒结构（401），闸板（402），连接杆（403）；所述浮动箱（4）的后侧中间一体式设置有圆筒结构（401）；所述浮动箱（4）的前后开口顶部均开设有滑槽，且滑槽内均滑动插设有闸板（402）；所述闸板（402）的顶部内侧一体式设置有两组连接杆（403），且连接杆（403）的中间通过设置转轴与气缸（5）的伸缩端旋转连接；所述浮动箱（4）的顶部通过转轴旋转设置有气缸（5）；所述渠体（1）的两侧后端均固定设置有输气装置（7）；所述输气装置（7）还包括有单向阀A（701），单向阀B（702）；所述输气装置（7）的前端中间均固定设置有单向阀A（701），且单向阀A（701）的方向为由输气装置（7）内向输气装置（7）外通过；所述单向阀A（701）外端均设置管道与浮动箱（4）顶部连接相通；所述输气装置（7）的前端底部均固定设置有单向阀B（702），且单向阀B（702）的方向为由输气装置（7）外向输气装置（7）内通过；所述渠体（1）的后侧中间旋转设置有从动轴（8）；所述从动轴（8）中间外侧固定设置有大型叶轮（9）；所述渠体（1）的一侧前端固定设置有控制器（10）。

2.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述渠体（1）还包括有垫边板（101），防水板（102），方形孔（103）；所述渠体（1）的下部主体为凹型渠道结构，且渠道结构的顶部两侧均一体式设置有垫边板（101）；所述渠体（1）位于垫边板（101）的顶部设置为梯形结构，且梯形结构的前侧向下倾斜；所述渠体（1）梯形结构的内部前侧一体式设置有防水板（102）；所述渠体（1）梯形结构的前侧中间开设有方形孔（103）。

3.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述存样板（2）还包括有放置槽（201），装配杆（202）；所述存样板（2）的两侧一体式设置有两组环扣结构，且存样板（2）通过螺栓穿过环扣结构固定于渠体（1）的梯形结构前侧顶部；所述存样板（2）顶部开设有五排放置槽（201），且每排放置槽（201）数量设置为八组；所述存样板（2）的顶部四周一体式设置有四组装配杆（202），且装配杆（202）的顶部中间均开设有螺孔，装配杆（202）均穿过分流渠（3）的底部滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述分流渠（3）还包括有分流口（301），排水孔（302）；所述分流渠（3）的底面一体式设置有五排分流口（301），且每排分流口（301）数量设置为八组；所述分流口（301）的底部均设置为锥形结构，且分流口（301）的圆心均与放置槽（201）的圆心对齐；所述分流渠（3）的前侧一体式设置有排水孔（302）；所述分流渠（3）的后侧一体式设置有管道接头。

5.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述浮动箱（4）还包括有拦截网（404），上水管（405），导杆（406）；所述浮动箱（4）的前后开口中均镶嵌设置有拦截网（404），且拦截网（404）的网孔宽度为2mm；所述浮动箱（4）的底部中间设置为锥形结构，且锥形结构的底部连接设置有上水管（405）；所述上水管（405）另一端穿过圆筒结构（401）与分流渠（3）的后侧管道接口连接相通；所述浮动箱（4）两侧均固定设置有两组导杆（406），且导杆（406）滑动设置于渠体（1）顶部前侧。

6.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述固定筒（6）的主体为圆筒形结构，且固定筒（6）均可通过间隙配合滑动设置于装配杆（202）的外侧；所述固定筒（6）的内部中间均一体式设置有螺杆，螺杆的底面与固定筒（6）的端口对齐，且固定筒（6）通过螺纹连接旋转设置于装配杆（202）外。

7.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述输气装置（7）还包括有活塞杆（703），活塞板（704），条形框（705）；所述输气装置（7）的后端中间均滑动设置有活塞杆（703），且活塞杆（703）的前端均固定设置有活塞板（704）；所述活塞杆（703）的后端均固定设置有条形框（705），且条形框（705）中均开设有条形孔。

8.根据权利要求1所述的一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量装置，其特征在于：所述从动轴（8）还包括有联动盘（801），滚轮（802）；所述从动轴（8）的外端均固定设置有联动盘（801），且联动盘（801）的一侧均通过转轴偏心设置有滚轮（802），两组联动盘（801）的滚轮（802）位置交错；所述滚轮（802）均活动设置于条形框（705）中。

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