智能測沙儀 水文測沙儀 含沙量測定儀 型號:CYS-Ⅲ
一.CYS—Ⅲ型智能測沙儀工作原理
*,泥沙模型試驗(yàn)中含沙量是一項(xiàng)重要的測量參數(shù)。在天然河流中,懸沙的含沙濃度高低隨流域來沙條件、水流條件和邊界條件而變化,按含沙模型相似律設(shè)計(jì)的泥沙模型試驗(yàn)中,為了準(zhǔn)確地模擬天然河流中的泥沙運(yùn)動(dòng),必須隨時(shí)測定模型試驗(yàn)中水體懸沙含沙量,以便及時(shí)控制模型試驗(yàn)的各種參數(shù),確保模型試驗(yàn)成果質(zhì)量。
含沙量測量的方法和儀器有烘干稱重法、比重瓶稱重法、光電測沙儀、同位素測沙儀、激光濁度儀和激光測沙顆分儀等。
經(jīng)典的含沙量測量方法是烘干稱重法和比重瓶稱重法,其測量的精度絕大程度取決于樣品的處理過程,人為因素較大,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,速度慢,需有較熟練的技術(shù),特別是在模型試驗(yàn)過程中,不能及時(shí)確定含沙量變化,不能做到多點(diǎn)同步測量,且無法獲得連續(xù)的含沙量變化過程,無法滿足隨時(shí)觀測和及時(shí)調(diào)整控制加沙量的要求。
γ測沙儀是應(yīng)用γ射線穿過物質(zhì)中,由于同物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)和康普頓—吳有訓(xùn)效應(yīng),射線強(qiáng)度隨被測物質(zhì)的增加而呈指數(shù)衰減的原理而制作的,可以測量高含沙量水體,可達(dá)1000kg/m3,受電源和溫度的影響較小,但成本高,且需要放射性元素镅源。
CYS—Ⅲ型智能測沙儀是近年來發(fā)展的含沙量電測儀器,其工作原理是根據(jù)渾水消光定律。一束平行光通過均勻分布的含沙水體后,透射光的強(qiáng)度就會減弱,一部分光被水體中的懸沙吸收,另一部分光被散射到其他方向,透射光只是入射光的一部分,由比爾定律可得:
式中:——入射光通量; K——吸收系數(shù);
——透射光通量; S——含沙量;
L——光穿透渾水層的厚度; d——泥沙粒徑。
CYS—Ⅲ型智能測沙儀原理的應(yīng)用就是采用光電轉(zhuǎn)換器件,用相對測量的方法,將上式經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換,使通過清水的光通量轉(zhuǎn)換為電信號V0,通過含沙水體的光通量轉(zhuǎn)換為電信,再經(jīng)轉(zhuǎn)換后得出含沙量與電信號關(guān)系式:
其中:——通過含沙水體的電信號; ——系數(shù);
——通過清水的電信號; C ——含沙量(Kg/m);
——泥沙粒徑(mm);在泥沙有級配情況下,取級配曲線上數(shù)值。
CYS—Ⅲ型智能測沙儀是根據(jù)渾水消光定律,并采用先進(jìn)的電子技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)新研制成功的一種新型多功能智能儀器,。該儀器配套測沙傳感器,可自動(dòng)測量水體中含沙量的變化。儀器內(nèi)置CPU微處理器、存儲器等,具有自動(dòng)存儲和記憶功能,儀器設(shè)計(jì)安裝了高精度和高性能的穩(wěn)壓器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、觸摸式鍵盤、8位LED顯示器和數(shù)據(jù)通訊接口,可作為單機(jī)獨(dú)立工作,也可通過本機(jī)上的通訊接口與計(jì)算機(jī)連接,由計(jì)算機(jī)控制多臺CYS—Ⅲ型智能測沙儀多點(diǎn)含沙量數(shù)據(jù)同步采集與處理。