专利摘要

测容式全量径流泥沙自动监测装置，包括框架、进水管、消能管、翻斗装置、导流漏斗、测箱；进水管安装在框架上方，消能管安装在框架内部顶端，进水管与消能管相连，消能管呈哑铃状，上端较粗为喇叭形进水口与进水管相连，中段较细为螺旋消能管，且中段的管内壁设置有螺旋形凸筋，下端较粗为扩张排水口，对应翻斗装置；翻斗装置安装在框架内部消能管的下方，翻斗装置包括两个对称相连设置的翻斗，翻斗装置中始终有一个翻斗的开口对准消能管的扩张排水口，另一个翻斗的开口处于倾倒状态；框架内，翻斗装置的两侧分别安装有一个导流漏斗，承接翻斗倾倒的泥沙；导流漏斗下端连接有测箱；测箱底端安装有电子阀，上端安装有水位计。

权利要求

1.测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：包括框架、进水管、消能管、翻斗装置、导流漏斗、测箱；

所述进水管安装在框架上方，所述消能管安装在框架内部顶端，所述进水管与消能管相连，所述消能管呈哑铃状，上端较粗为喇叭形进水口与进水管相连，中段较细为螺旋消能管，且中段的管内壁设置有螺旋形凸筋，下端较粗为扩张排水口，对应所述翻斗装置；

所述翻斗装置安装在所述框架内部所述消能管的下方，所述翻斗装置包括两个对称相连设置的翻斗，所述翻斗装置中始终有一个翻斗的开口对准所述消能管的扩张排水口，另一个翻斗的开口处于倾倒状态；

所述框架内，所述翻斗装置的两侧分别安装有一个导流漏斗，所述导流漏斗承接翻斗倾倒的径流泥沙；

所述导流漏斗下端连接有所述测箱，所述测箱底端安装有电子阀，所述测箱上端安装有水位计。

2.根据权利要求1所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述翻斗装置通过转轴安装在框架内，且所述翻斗装置两端安装有可拆卸配重块，用以改变翻斗倾倒时的临界径流质量。

3.根据权利要求2所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述翻斗下方两侧所述框架内壁上安装有限位托，所述限位托限制翻斗倾倒角度。

4.根据权利要求3所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述翻斗下方两侧所述框架内壁上安装有翻斗感应器，用以探测哪个翻斗处于工作状态。

5.根据权利要求1所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述导流漏斗远离翻斗一侧侧壁顶端高度高于所述翻斗倾倒时其侧边高度。

6.根据权利要求1所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述进水管和消能管之间安装有探针，以探测进水管中有径流时启动设备。

7.根据权利要求1所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述测箱上段为直径较小的管状结构，中段为直径较大的筒状结构，底段为锥形结构。

8.根据权利要求1所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述水位计为超声波水位计。

9.根据权利要求8所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述翻斗的任何一个开口的内部截面为三角形或梯形或半圆形。

10.根据权利要求1所述的测容式全量径流泥沙自动监测装置，其特征在于：所述消能管、翻斗装置、导流漏斗、测桶的内表面抛光处理。

说明书

技术领域

本实用新型属于水土流失径流泥沙监测装置，具体涉及测容式全量径流泥沙自动监测装置。

背景技术

水土保持监测是掌握水土保持现状、评价水土保持效益、开展水土流失预测预报等的基础。径流小区最常见的水土保持监测设施。目前全国大多数水土保持监测点径流小区监测仍采用人工观测，在径流小区底部修建集流池，降雨结束后观测集流池水位，通过人工搅拌、取样、烘干、称重等流程获取泥沙含量，劳动强度大、数据准确性低，而且没有流失过程数据。

目前，基于称重式原理的径流泥沙自动监测方法得到了广泛认可，市场多数该类型监测装置采用取样式测量(201821943524.4)，在设备内部安装一个容器，通过测量容器内径流泥沙的总体积和质量计算径流流量和泥沙含量。但是在测量和排水时，设备停止取样，该时间段的径流流量和泥沙含量只能通过前后相邻时间段的实测数值进行估计；由于径流量和泥沙含量并非均匀变化，该类型装置测量准确性难以保证。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种测容式全量径流泥沙自动监测装置，通过翻斗装置实现了径流泥沙的等质量连续采样，然后利用两个翻斗对应的测量箱分别测定每部分径流泥沙体积，通过质量和体积计算径流流量和泥沙含量。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

测容式全量径流泥沙自动监测装置，包括框架、进水管、消能管、翻斗装置、导流漏斗、测箱；

所述进水管安装在框架上方，所述消能管安装在框架内部顶端，所述进水管与消能管相连，所述消能管呈哑铃状，上端较粗为喇叭形进水口与进水管相连，中段较细为螺旋消能管，且中段的管内壁设置有螺旋形凸筋，下端较粗为扩张排水口，对应所述翻斗装置；

所述翻斗装置安装在所述框架内部所述消能管的下方，所述翻斗装置包括两个对称相连设置的翻斗，所述翻斗装置中始终有一个翻斗的开口对准所述消能管的扩张排水口，另一个翻斗的开口处于倾倒状态；

所述框架内，所述翻斗装置的两侧分别安装有一个导流漏斗，所述导流漏斗承接翻斗倾倒的泥沙；

所述导流漏斗下端连接有所述测箱，所述测箱底端安装有电子阀，所述测箱上端安装有水位计。

进一步地，所述翻斗装置通过转轴安装在框架内，且所述翻斗装置两端安装有可拆卸配重块，用以改变翻斗倾倒时的临界径流泥沙质量。

进一步地，所述翻斗下方两侧所述框架内壁上安装有限位托，所述限位托限制翻斗倾倒角度。

进一步地，所述翻斗下方两侧所述框架内壁上安装有翻斗感应器，用以探测哪个翻斗处于工作状态。

进一步地，所述导流漏斗远离翻斗一侧侧壁顶端高度高于所述翻斗倾倒时其侧边高度。

进一步地，所述进水管和消能管之间安装有探针，以探测进水管中有径流时启动设备。

进一步地，所述测箱上段为直径较小的管状结构，中段为直径较大的筒状结构，底段为锥形结构。

优选地，所述水位计为超声波水位计。

优选地，所述翻斗的任何一个开口的内部截面为三角形或梯形或半圆形。

进一步地，所述消能管、翻斗装置、导流漏斗、测箱的内表面抛光处理

本实用新型有益效果：

本实用新型通过翻斗装置实现了径流泥沙的等质量连续采样，然后利用两个翻斗对应的测箱分别测定每部分径流泥沙体积。通过质量和体积计算径流流量和泥沙含量。与现有的全量径流泥沙自动监测装置相比，本实用新型装置取消了称重装置，把质量测量、体积同时测量简化为体积测量，装置调平、减震、配重等要求低，大大降低了设备成本，用机械翻斗装置代替了电子阀门实现径流泥沙分样，提高了设备可靠性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为消能管内部示意图；

图中：1进水管，2消能管，3翻斗装置，4导流漏斗一，5导流漏斗二，6测箱一，7测箱二，8电子阀一，9探针，10翻斗感应器，11限位托，12水位计一，13配重块，14电子阀二，15水位计二。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步地说明。

应当理解，实施例中所述“左”、“右”、“上”、“下”等方位是附图所示方位，当附图发生改变时，所述方位相应变化。

如图1，测容式全量径流泥沙自动监测装置，包括框架、进水管1、消能管2、翻斗装置3、导流漏斗、测箱。所述框架为钢结构，用以给整个装置提供支撑。

所述进水管1安装在框架上方，所述消能管2安装在框架内部顶端，所述进水管1与消能管2相连，所述消能管2呈哑铃状，上端较粗为喇叭形进水口与进水管1相连，中段较细为螺旋消能管2，且中段的管内壁设置有如图2所示的螺旋形凸筋，下端较粗为扩张排水口，对应所述翻斗装置3；当进水管1中的径流进入消能管2的喇叭形进水口后，撞击喇叭口，从而达到第一次消能的目的，然后径流进入到消能管2中段即螺旋消能管2，由于消能管2中段内部设置有螺旋形的凸筋，径流被螺旋形凸筋引导成为螺旋运动的附壁水流，通过附壁水流与消能管2管壁的摩擦达到第二次消能的目的；消能管2末端径流在螺旋运动带动下，撞击扩张排水口的内壁，达到第三次消能的目的，通过三次消能削减径流动能。所述进水管1和消能管2之间安装有探针9，以探测进水管1中有径流时启动设备，对应地本装置还设置有自动启动控制器，所述自动启停控制器采用现有技术手段，通过探针9探测到进水管1中出现径流来获得启动信号。

所述翻斗装置3安装在所述框架内部所述消能管2的下方，所述翻斗装置3包括两个对称相连设置的翻斗，所述翻斗装置3中始终有一个翻斗的开口对准所述消能管2的扩张排水口，另一个翻斗的开口处于倾倒状态，开口对准消能管2的翻斗承接消能管2排出的径流，当其内部达到一定质量时在重力作用下翻斗装置3翻转倾倒，原倾倒状态的翻斗翻转至对准消能管2，原对准消能管2的翻斗倾倒将径流倾泻至下方导流漏斗。所述翻斗装置3通过转轴安装在框架内，且所述翻斗装置3两端安装有可拆卸配重块13，所述配重块13可以选择不同质量，用以改变翻斗倾倒时的临界径流质量，所述配种块13的可拆卸式安装采用现有技术手段。所述翻斗下方两侧所述框架内壁上安装有限位托11，所述限位托11限制翻斗倾倒角度，如1，翻斗装置3侧边与水平线夹角为a，90°>a>0°，此时翻斗中的泥沙可以倾倒彻底。所述翻斗下方两侧所述框架内壁上安装有翻斗感应器10，所述翻斗感应器10可选择光电感应器，也可以选择压力感应器，还可以选择其他可以感应到翻斗运到到位的感应器，所述翻斗感应器10用以探测哪个翻斗处于工作状态。

所述框架内，所述翻斗装置3的两侧分别安装有一个导流漏斗，所述导流漏斗承接翻斗倾倒的泥沙，所述导流漏斗远离翻斗一侧侧壁顶端高度高于所述翻斗倾倒时其侧边高度，防止泥沙从导流漏斗中流出。

所述导流漏斗下端连接有所述测箱，用以测量水位变化，所述测箱上段为直径较小的管状结构，直径较小可以提高测量精度，中段为直径较大的筒状结构，以容纳翻斗倾斜的大部分泥沙，底段为锥形结构，便于径流排出，避免泥沙淤积。所述测箱底段、中段的总容积等于或略小于最大泥沙含量时翻斗的翻倒容积，正常情况下测箱水位位于测箱上端的管状结构内。应当理解，此处所述“较小”、“较大”均是为了便于描述测箱上段和中段不同直径。

所述测箱底端分别安装有电子阀一8和电子阀二14，所述测箱上端分别安装有水位计一12和水位计二15，优选地，所述水位计为超声波水位计。

另外，所述翻斗装置、导流漏斗、消能管以及测箱内壁均打磨光滑，便于径流泥沙流动。

工作原理：

当径流小区产生径流时(t0)，此时探针9探测到径流，控制器启动设备，径流会通过设备的进水管1流入设备，经过消能管消能后流入下方翻斗二，此时翻斗二处于工作状态、翻斗一处于等待状态(应当理解，此处所述“翻斗二”是指初始时开口对准消能管的那个翻斗，“翻斗一”是指初始时处于倾倒状态的那个翻斗，例如图1中此时翻斗二处于工作状态，其底部对应测箱二7，电子阀二14；翻斗一处于等待状态，其底部对应测箱一6，电子阀一8)。翻斗感应器10感应到翻斗二处于工作状态，关闭翻斗二对应的那个测箱底部电子阀二14，准备盛装径流泥沙。

径流泥沙从消能管中流入翻斗二，翻斗二所接径流泥沙达到预定质量，由于重力作用翻斗立即翻倒(t1)，此时：1)径流泥沙倒入翻斗二下方对应的测箱二7；2)翻斗感应装置产生信号，装置关闭翻斗一对应的测箱底部电子阀一8，准备盛装径流泥沙。此后，翻斗二处于等待状态，翻斗一处于工作状态。

当翻斗一所接径流达到预定值时(t3)，由于重力作用翻斗立即翻倒，此时：1)径流倒入翻斗一下方对应的测箱一6；2)翻斗感应装置产生信号，装置驱动翻斗二对应的测箱二7内水位计二15测量水位。此后，翻斗二处于工作状态，翻斗一处于等待状态。测量结束后(t4)立即打开测箱二7底部电子阀二14。

翻斗二所接径流达到预定质量，由于重力作用翻斗立即翻倒(t5)，由于重力作用翻斗立即翻倒，此时：1)径流倒入翻斗二下方对应的测箱二7；2)翻斗感应装置产生信号，装置驱动翻斗一对应的测箱一6内水位计一12测量水位。此后，翻斗一处于工作状态，翻斗二处于等待状态。测量结束后(t7)立即打开测箱一6底部电子阀一14。

当翻斗一所接径流达到预定值时(新的t3)，开始新的循环。

测容式全量径流泥沙自动监测装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。