一種垂向測點含沙量采樣設備的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及一種渾水水槽試驗中進行垂向測點采樣的設備，特別涉及一種垂向多測點含沙量采樣設備，其IPC國際專利分類號E02B1/02，屬于水利領域。
【背景技術】
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[0002]天然河流中的懸移質泥沙為非均勻沙，含沙量與粒配垂線分布的調整是河床沖淤的直接原因。因此，含沙量與粒配垂線分布是懸移泥沙輸移研究的關鍵點。為了研究含沙量與粒配垂線分布與河床沖淤之間的相互作用關系，需要開展精細水槽試驗，為了保證試驗的準確性，這就需要在試驗時大批量采集同斷面垂向多個測點的試樣，并且要對這些大批量的試樣進行及時的處理。而現有的取樣裝置和取樣方法，都無法滿足上述要求，導致試驗結果不夠準確。
【發明內容】
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[0003]本發明的目的在于針對試驗中含沙水流垂向含沙量采樣精度難以達到要求的問題，設計一種原理簡單，易于操作的垂向測點含沙量采樣設備，能夠實現同一垂向斷面多測點同時采樣。本發明的技術方案:
[0004]一種垂向測點含沙量采樣設備，包括多根取樣管，所述取樣管內徑為4mm，多根所述取樣管的進水口設置在同一個垂向直線的不同高度上，每根所述取樣管的進水口之間的垂直距離為Icm — 2cm;每根所述取樣管的上端伸出水面后，固定在一個固定裝置上，每根所述取樣管的上端出口均連接一根獨立的導管，所述導管內徑為4mm，每根所述導管延伸到試驗水槽外的部分各設置有一個閥門，在每個所述閥門上方的導管側壁上連接有一個正負雙向氣壓閥；每根所述導管的尾端各連接有一個獨立的在線含沙量測試儀，所述每根導管的出口連接退水池；所述固定裝置設置在與所述試驗水槽平行的導軌上，所述固定裝置上設有縱向調整螺栓和橫向調整絲杠，用來進行縱向和橫向距離調整。
[0005]本發明的采樣設備，發明點體現在以下幾個方面:(1)所有取樣管的進水口設置在同一垂向直線的不同高度上，而且每個取樣管對應連接一個獨立的在線含沙量測試儀，可以在同一個斷面垂向的多個測點同時采集大量的試樣，保證了試驗的準確性和及時性；
(2)每個導管側壁上安裝的正負雙向氣壓閥，既能夠為初始取樣提供負壓，又能夠在取樣管淤堵時，為取樣管充氣消除；(3)固定裝置上設有縱向調整螺栓和橫向調整絲杠，縱向調整螺栓能夠上下進行微調，適應因泥沙淤積、沖刷導致的河床變化，橫向調整絲杠能夠進行較大的橫向距離調整，使本發明的采樣設備能夠在各個不同的垂線上取樣；(4)結構簡單，易于操作。
[0006]這項發明能夠使模型試驗中含沙量同斷面垂向多測點采樣的精度和效率大大提高，對試驗數據的精確與完善具有極大的促進作用，因此意義巨大。
【附圖說明】
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[0007]圖1、本發明的整體布置示意圖
[0008]圖2、本發明的取樣管局部結構詳圖(左邊為側視圖，右邊為順著水流方向的正視圖)。
[0009]圖中，I為取樣管、2為導管、3為正負雙向氣壓閥、4為閥門、5為固定裝置、6為在線含沙量測試儀、7為退水池、8為試驗水槽。
【具體實施方式】
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[0010]下面結合附圖和實施例，對本發明做詳細說明。
[0011 ] 如圖1和圖2所示，本發明的垂向測點含沙量采樣設備，包括多根取樣管I，所述取樣管I均為內徑為4mm的不銹鋼管。在試驗水槽8內需要取樣的斷面上，選擇一個垂線，每個垂線上可設置多個不同深度的含沙量采樣測點，采樣測點的具體個數，根據具體水深確定，兩個測點之間深度差為Icm?2cm，測點最多可達數十個，每個測點均連接獨立的取樣管I。這樣，多根所述取樣管I順水流方向排成一排，所有取樣管I的進水口設置在同一個垂向直線的不同高度上。每根所述取樣管I的上端伸出水面后，全部固定在一個固定裝置5上，每根所述取樣管I的上端出口均連接一根獨立的導管2，所述導管2為內徑為4mm的軟管，每根所述導管2延伸到試驗水槽8后，各連接一個閥門4，在每個所述閥門4上方的導管2側壁上連接有一個正負雙向氣壓閥3，該正負雙向氣壓閥3與導管2側壁之間，也設置有一個閥門4。每根所述導管2的尾端各連接有一個獨立的在線含沙量測試儀6，可以獨立地對每一個測點的試樣進行實時測量，保證了大批試樣之間無需編號，無需保存，即取即測，保證了準確性和及時性。所述每根導管2的出口連接到一個退水池7中。所述固定裝置5設置在與所述試驗水槽8平行的導軌上，可以沿著水槽延伸方向移動。所述固定裝置5上設有縱向調整螺栓和橫向調整絲杠(圖中為示出)，縱向調整螺栓能夠上下進行微調，適應因泥沙淤積、沖刷導致的河床變化，橫向調整絲杠能夠進行較大的橫向距離調整，使本發明的采樣設備能夠在一個橫斷面的各個不同的垂線上取樣。
[0012]本發明的取樣設備，設備正常工作時為自吸式采集渾水樣本，正負雙向氣壓閥3在初始取樣時適用，通過其抽取渾水，實現自吸式，此外，當取樣管I淤堵時，可通過充氣消除，而且每根導管2上都設有單獨的正負雙向氣壓閥3，對其中一根進行清理淤堵時，不影響其他的正常采樣，與現有的清洗設備和清洗方法相比，具有非常大的優勢。
[0013]在試驗過程中，對于因河床淤積而埋在床面一下的測點不再取樣，而當河床沖刷在此露出床面時，可通過正負雙向氣壓閥3充氣消除對應取樣管I的淤堵，再次工作。
[0014]本發明每個垂線上可設置多個不同深度的含沙量采樣測點，具體制作使用時，可事先多設置若干個采樣測點，試驗時由于泥沙淤積、沖刷的影響，出露水面的測點及埋沒河床底部的測點可以放棄使用，當試驗工況水深改變時，對采樣設備上下位置進行微調即可滿足要求。
[0015]本發明解決了斷面垂向定點含沙量采樣困難的問題，采用本發明能夠精確的采集到同斷面垂向多測點的含沙量試樣，且原理簡單，實用性強，操作方便，對試驗中量取斷面垂向定點含沙量具有較高的實用價值。
【主權項】
1.一種垂向測點含沙量采樣設備，包括多根取樣管，所述取樣管內徑為4mm，多根所述取樣管的進水口設置在同一個垂向直線的不同高度上，每根所述取樣管的進水口之間的垂直距離為Icm — 2cm;每根所述取樣管的上端伸出水面后，固定在一個固定裝置上，每根所述取樣管的上端出口均連接一根獨立的導管，所述導管內徑為4mm，每根所述導管延伸到試驗水槽外的部分各設置有一個閥門，在每個所述閥門上方的導管側壁上連接有一個正負雙向氣壓閥；每根所述導管的尾端各連接有一個獨立的在線含沙量測試儀，所述每根導管的出口連接退水池；所述固定裝置設置在與所述試驗水槽平行的導軌上，所述固定裝置上設有縱向調整螺栓和橫向調整絲杠，用來進行縱向和橫向距離調整。
【專利摘要】本發明涉及一種垂向測點含沙量采樣設備，包括多根取樣管，取樣管的進水口設置在同一個垂向直線的不同高度上，取樣管的上端伸出水面后，固定在一個固定裝置上，每根取樣管的上端出口均連接一根獨立的導管，每根導管延伸到試驗水槽外的部分各設置有一個閥門，在每個所述閥門上方的導管側壁上連接有一個正負雙向氣壓閥；每根導管的尾端各連接有一個獨立的在線含沙量測試儀；所述固定裝置上設有縱向調整螺栓和橫向調整絲杠，用來進行縱向和橫向距離調整。本發明能夠使模型試驗中含沙量同斷面垂向多測點采樣的精度和效率大大提高，對試驗數據的精確與完善具有極大的促進作用，因此意義巨大。
【IPC分類】E02B1/02, G01N1/10
【公開號】CN105092297
【申請號】CN201410190503
【發明人】傅酉, 付玉生
【申請人】天津虹炎科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月7日